材料力学测验答案.doc

华 南 理 工 大 学材 料 力 学 期中测验试卷考试日期：2006年5月院（系）： 班级： 考试时间： 分钟姓 名： 学号： 分数：题号一二三四五六七八九十十一十二总分得分一. 选择题(每题3分,共15分) 1.如图所示的阶梯杆, 受拉力作用, 两段杆的横截面积分别为 , 材料的弹性模量为, 则该阶梯杆的最大线应变 = （D） .（A）. （B）. （C）. （D）. 2. 低碳钢经过冷作硬化后，得到提高的指标是 (B). . (A). 比例极限 (B). 强度极限 (C). 断面收缩率 (D). 延伸率3. 铸铁试件，无论在扭转或压缩试验中，其破坏面都是 （D） . （A）. 正应力最大的截面 （B）. 剪应力最大的截面 （C）. 横截面 （D）. 与轴线成的斜截面4. T形截面铸铁梁,弯曲时,最佳的放置方式为 （C） .（A）. 正弯矩作用下 （B）. 负弯矩作用下 （C）. 正弯矩作用下 （D）. 无论正、负弯矩作用均为 5. 中性轴是梁内两个平面的交线,这两个平面是 （C） .（A）. 纵向对称面与横截面 （B）. 纵向对称面与中性层 （C）. 横截面与中性层（D）. 横截面与顶面(或底面)二. 填空题 (每题5分,共30分)1. 如图所示的三角架中, 两杆的 相同, 则 杆1的内力 = P . 杆2的内力 = 0 . 节点 的水平位移 = 12. 图示为一铆钉连接头, 铆钉的直径为 ,钢板的厚度 , 则该连接头中, 最大剪应力为 =. 最大挤压应力为 = . 3. 图示为一矩形截面悬臂梁, , 则梁内的最大正应力与最大剪用力之比为 = . 4. 图示为一矩形空心截面,已知 , 挖去的孔直径为, 则该截面对 轴的抗弯截 面模量为 = .5. 某点的单元体如图所示, 则该点的主应力为= , = ,= . 最大剪应力为，= .最大剪应力的作用面为（主应力的作用面）.（并画出示意图）6. 图示为低碳钢的拉伸曲线, 图中三点对应的应力指标称为 比例极限 称为 屈服极限 .称为 强度极限 .图中, E（弹性模量） .三. 作图示各梁的剪力图与弯矩图.(20分)四、设两杆的剪力图或弯矩图如图所示，试作相应的弯矩、剪力和荷载图。其中原图为剪力图的梁上没有集中力偶作用。(10分)五、请画出图示刚架轴力、剪力和弯矩图。(10分)图图图六、如图所示的阶梯轴，其材料的剪切弹性模量 ，许用单位长度扭转角 ，要求 ，试按刚度条件设计轴的直径 。（15分）解：1。圆轴的扭矩图如图所示 2危险面在AB和CE段 七、一长为 的悬臂梁 ，在其端点 处经一滚柱由下面另一悬臂梁 实行弹性加固， 已知梁的抗弯刚度为 ，梁 的抗弯刚度为 ，现在梁 的端作用一垂直于梁、大小为的力，求 处的约束反力。（15分）附表：解。解除D处的弹性约束，则变形协调条件为2研究CD 杆八、试用积分法求图示梁的转角方程和挠曲线方程，并求截面的转角和截面的挠度。设常量。(15分)解：1 求弯矩，设原点在A2挠度微分方程3边界条件代入（1）- （4）：代入（1）-（4）可得挠曲线方程A端的转角：九、位于水平面内的圆截面弯杆 , 如图所示. 已知, (沿BC ) , , 杆的许用应力. 指出危险截面, 并按第三强度理论设计杆的直径 d. (15分)a2aABCPq解：做出AB杆的内力图，属弯扭组合变形，危险面在A1AB杆受到的扭矩为2危险面A受到的弯矩为3危险面的抗弯模量3. 对AB杆，由第三强度理论十、图示槽钢截面悬臂梁，为截面形心，惯性矩，荷载。材料的许用拉应力，许用压应力，许用剪应力，试校核其强度。(15分)解。1。作内力图，求最大内力2危险面在C，危险点在截面的上下表面和中性轴3计算截面几何量4校核十一、图示结构由钢杆组成，各杆之截面面积相等，问当时各杆截面面积为多少？(15分)解：1。对OD， （1）2对销O （2） 3变形协调条件CD （4）C （5）4物理条件 （6）式（6）代入（4）-（5）C （7）式（2）、（3）、（7）得 （8）式（1）、（8）解得代入（7）5强度条件 十二、如图所示的圆杆，受弯矩和扭矩作用，由实验测得圆杆表面点沿轴向的线应变，点沿与轴线成方向的线应变为。已知圆杆的抗弯模量，弹性模量，泊松比。试求其所受弯矩和扭矩