材料力学2007～2008B卷含答案

材料力学2007～2008B卷含答案2007～2008学年度第一学期《材料力学》试卷（B卷）评阅标准及考核说明适用专业年级：2006级土木工程考试形式：开（）、闭（√）卷题号一二三四五六七八九总分统分人得分

注：学生在答题前，请将密封线内各项内容准确填写清楚，涂改及模糊不清者、试卷作废。

一、单项选择题[教师答题时间：5分钟]（每小题2分，共10分。请将答案填在下面的表格内）

题号12345得分阅卷人答案ABABA

1、[三基类]A2、[三基类]B3、[三基类]A4、[三基类]B5、[三基类]A1、图题一（a）所示拉杆厚度都为t，用四个直径都为d的铆钉固定在连接板上，拉力为P，各铆钉的受力相同，则铆钉的挤压强度为。（A）图题一（a）

2.图题一（b）所示拉压强度不相等的铸铁材料制成的简支梁，跨中受向下集中力作用，有四种截面供选择，其中__截面合理。（B）3.微元体应力状态如图题一（c）所示，。现有图示四个应力圆，正确的是_______。其中T、T‘分别代表x、y面上应力所对应的点。(A)4、已知实心圆轴的抗弯截面模量为Wz，抗扭截面模量为Wt，危险截面上对铅垂轴的弯矩为My，对水平轴的弯矩为Mz，扭矩为T，则按第四强度理论危险点的相当应力为。（B）A、B、C、D、

5、图题一（d）所示阴影部分为相应截面的核心的大致形状。哪个是正确的。（A）

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二、[三基类][教师答题时间：3分钟]填空题（每题2，共10分）1、作为塑性材料的极限应力是屈服极限，而脆性材料的极限应力是强度极限。（比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限）2．低碳钢在扭转试验时，其断口形状是横截面，是由于最大剪应力过大引起的。铸铁在扭转试验时，其断口形状是45o螺旋面，是由于最大拉应力过大引起的。（杯锥状，斜截面，横截面，45o螺旋面）3、图题二（a）所示弯曲梁，欲求其挠曲线，需对挠曲线近似微分方程积分。积分常数由边界条件：，以及连续条件：来确定。图题二（a）

四、[一般综合类][教师答题时间：5分钟]图题四所示体系中，不计重量的刚性杆AB水平地由三根钢杆悬吊。已知：三根钢杆横截面面积均为A，弹性模量均为E。1、2杆长度均为l，3杆长度为2l。今在刚性梁AB中点作用于一横向已知力P，求体系的三根钢杆的轴力关于P的表达式。（12分）图题四解：（1）研究AB杆，由对称性可知：（3分）（2）列变形协调方程：分析系统，由对称性可知，AB杆向下平行移动，其移动的距离即为各杆的变形，即。（3分）（3）由虎克定理可知：（3分）（4）将N1=N2=2N3代入平衡方程式，可得：（3分）

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五、[三基类][教师答题时间：7分钟]如图题五所示等截面圆轴，主动轮的输入功率PA=350kW，三个从动轮输出功率PB=100kW，PC=130kW，PD=120kW。轴的转速n=600r/min，剪切弹性模量，许用剪应力，许用单位扭转角。试：画出该传动轴的扭矩图,并确定该等截面圆轴的直径。（不考虑转轴的自重和弯曲变形）。（12分）

图题五解：（1）计算外力偶矩：(4分)（2）画扭矩图如图(b)所示。可见，内力最大的危险面在AC段内，最大扭矩值│Tmax│=3979.17N∙m。(2分)（3）确定轴的直径d1）按强度条件得：(3分)2）按刚度条件得(3分)故，

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六、[一般综合型][教师答题时间：7分钟]等截面工字形梁受力和尺寸如图题六所示。已知梁材料的许用正应力,许用剪应力，，不考虑梁的自重。试：（1）校核的正应力强度。（2）校核的剪应力强度。（3）采用第三强度理论校核梁B的右截面腹板上、腹板与翼板的交接处a点的强度。（16分）图题六解：（1）外力分析，荷载与轴线垂直，发生弯曲变形。截面水平对称轴为中性轴z轴。求截面的几何性质（5分）（2）内力分析，内力图如图（b）、（c）所示。B支座的右截面的弯矩值最大，为正应力强度危险面；AB段横截面的剪力最大，为剪应力强度危险面；B支座的右截面的弯矩值、剪力都最大，为第三强度理论的危险面（2分）(3)应力分析，判危险点：（2分）B支座的右截面的上下边缘点都是正应力强度的危险点；AB段中性层上各点是剪应力强度的危险点。B支座的右截面的a点既有正应力又有剪应力处于复杂应力状态。（4）对梁进行正应力校核（2分）故，正应力强度足够。（5）对梁进行剪应力强度校核（2分）（6）按第三强度理论对梁B支座的右截面a点进行强度校核。（3分）故，梁的强度足够。

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七、[综合类][教师答题时间：7分钟]不计自重的矩形悬臂梁尺寸、荷载如图题七所示。两集中力大小都为P，其中一个与梁的轴线重合，另一个与轴线垂直；而均布荷载的合力也为大小P。梁采用铸铁材料制成，其许用拉应力，许用压应力。不考虑横力弯曲的剪力对强度的影响，试确定许可荷载P的大小。(14分)图题七解：（1）外力分析判变形：梁由于受到两个平面的外力和轴向力作用，将发生斜弯曲和轴向压缩变形。(2分)（2）内力分析判危险面：固定端右截面弯矩的最大（3分）（3）应力分析判危险点：固定端右截面的最上最后角B点具有最大拉应力，以及最前最下角A点为危险点具有最大压应力。（2分）（4）强度计算，确定截面的尺寸。（6分）故，梁的许可荷载P的大小：（1分）

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八、[三基类][教师答题时间：5分钟]如图题八所示上端铰支、下端固定、不计自重的压杆，杆长，横截面面积为的等边角钢，其沿形心轴y、z方向的惯性半径分别为。材料为A3钢，[σ]=170MPa。（12分）（1）当时，校核压杆的稳定性。（2）确定保证压杆的不失稳的最大许可荷载[P]。已知A3钢的柱子曲线为：…150160170180……0.3060.27