昆明理工大学2006～2007学年第二学期《材料力学》期末.doc

昆明理工大学20062007学年第二学期材料力学期末考试试卷（A卷）答案一、 是非判断题(每题2分，共20分)1、对； 2、错； 3、错；4、错；5、对；6、对；7、错；8、对；9、错；10、对；二、选择题（每题3分，共12分）1、D； 2、A； 3、C、D、B； 4、D、A；三、填空题 （本题共13分）1、（本题3分）大柔度杆的临界应力用 欧拉 公式计算，中柔度杆的临界应力用 经验 公式计算，短粗杆的临界应力用 强度 公式计算。2、（本题4分）某构件内一点处的交变应力随时间变化的曲线如图所示，则该交变应力的循环特征是 -0.5 (注：本空1分) , 最大应力是 100MPa (注：本空1分) ，最小应力是 -50MPa (注：本空1分) ,平均应力是 25MPa (注：本空1分) 。3、（本题4分）试根据下图所示载荷及支座情况，写出由积分法求解时，积分常数的数目及确定积分常数的条件。积分常数 6 (注：本空1分) 个； 支承条件。(注：每个条件0.5分) 连续条件是。(注：每个条件0.5分，或是写成4支承条件，2连续条件也可以)4、（本题2分）图示各梁的材料和尺寸相同，但支承不同，受相同的冲击载荷，则梁内最大冲击应力最大的是 a (注：本空1分) 、最小的是 b (注：本空1分) 。四、计算题 y30MPa100MPa40MPax1、 （本题10分）已知应力状态如下图所示，试用解析法求：（1）主应力大小，主平面位置；（2）在单元体上绘出主平面位置及主应力方向；（3）最大切应力。解：因为图示应力状态有： (1分) （1） （公式1分，结果0.5分） （公式1分，结果0.5分） （1分） （1分）a0s1yxs3 （1分）（2）单元体上主平面位置及主应力方向如右图所示（方向0.5分，主应力0.5分）（3） （公式1分，结果1分）解(2)：因为图示应力状态有： 1分（1） （公式1分，结果0.5分） （公式1分，结果0.5分） （1分） （1分） （1分）（2）单元体上主平面位置及主应力方向如右图所示 （方向0.5分，主应力0.5分）（3） （公式1分，结果1分）zyC形心861342040180120202、（本题15分）图示槽形截面铸铁梁，已知：b = 2m，截面对中性轴的惯性矩 Iz=5493X104mm4，铸铁的许用拉应力st =30 MPa，许用压应力sc =90 MPa。试求：（1）梁的剪力图和弯矩图；BF Cbq=F/bDbbAFB FA （2）梁的许可荷载F 。解：1、梁的支反力为 （1分） （1分）Fb/2Fb/41、梁的剪力图如下：(3分，每段1分) 梁的弯矩图如下：(3分，每段1分)FF/4F3/42、计算最大拉、压正应力C截面B截面压应力拉应力拉应力压应力由右图可见：压应力强度条件由B截面控制，拉应力强度条件则B、C截面都要考虑。考虑截面B ：（公式1分，结果1分）（公式1分，结果1分）考虑截面C：（公式1分，结果1分）因此梁的强度由截面B上的最大拉应力控制（1分）3、 （本题15分）如图所示，F1=0.5KN ，F2=1KN ，s=160MPa。试求：（1）用第三强度理论计算 AB 的直径；（2）若AB杆的直径 d = 40mm，并在 B 端加一水平力F3 = 20KN，校核的强度。F1F2ABCD400400400解：将 F2 向简化得AB 为弯扭组合变形，固定端截面是危险截面 (1分) (2分)F1F2ABC400400m (2分)根据第三强度理论 (2分)其中 (1分)这样，可以求出 (2分)(2) 在 B 端加拉力 F3AB 为弯，扭与拉伸组合变形，固定端截面是危险截面F1F2ABC400400mF3F1F2ABCD400400400F3 (1分)固定端截面最大的正应力为 (1分)最大的剪应力为 (1分)根据第三强度理论 (2分)4、（本题15分）图示托架中，CD为刚性梁，杆AB的直径d=40mm，长度l=800mm。两端可视为球铰链约束，材料为Q235钢，E=206MPa，p100，s61，a304 MPa， b1.12 MPa。试求： （1）求托架的临界载荷。 （2）若已知工作载荷FP=70kN，并要求杆AB的稳定安全因数nst=2.0，校核托架是否安全。解：（1）取 BC 研究（受力图中，每个约束力0.5分，共1.5分） (1分) (0.5分) (1分)aNABCFp0.60.30.8FycF