Условие задачи
Исследование напряженно-деформированного состояния стержня (НДС) при деформации кручения.
Для заданного стального вала провести расчет на прочность и жесткость (рис.5, таблица 5):
1. Определить внутренние крутящие моменты и построить их эпюры;
2. Подобрать проектные размеры двух типов поперечного сечения вала из условия прочности при [
] = 80 МПа:
а) сплошное круглое;
б) кольцевое (d/D = 0,8).
3. Построить эпюры напряжений в сечениях на всех участках вала;
4. Сравнить расход материала для типов а) и б) поперечного сечения;
5. Определить для экономичного варианта относительные углы закручивания и проверить условие жесткости при 
=0,001 рад/м;
6. Построить эпюры углов поворота вала, приняв за начало отсчета сечение закрепления вала.
Рис. 5
Дано:
М1=800Нм; М2=600Нм; М3= -2000Нм; a=0,5м; b=0,4м; c=0,3м.
Ответ
1. Момент М3 направлен противоположно указанному на рис.5
2. Крутящие моменты определяем, используя метод сечений
Разобьём брус по длине на 3 участка, I, II, III.
МКр1= М3 =2 (кНм)
МКр2 = М3-М2 = 2-0,6=1,4(кНм)
МКр3 = М3-М2 -M1 = 2-0,6-0,8=0,6 (кНм)
2. По найденным крутящим моментам строим эпюру крутящих моментов (рис.5.1,б)
Рис.5.1
3. Условие прочности
