材料力学试题及答案.pdf

第第 1 页共页共 43 页页 山山 西西 农农 业业 大大 学学 学年第学年第二二学期材料力学试题学期材料力学试题 A A卷卷 一 一 选择题选择题 20 分 1 图示刚性梁 AB 由杆 1 和杆 2 支承 已知两杆的材料相同 长度不 等 横截面积分别为 A1和 A2 若载荷 P 使刚梁平行下移 则其横截面 面积 A A1 A2 B A1 A2 C A1 A2 D A1 A2为任意 2 建立圆周的扭转应力公式 M I 时需考虑下列因素中的哪几 个 答 1 扭矩 MT与剪应力 的关系 MT A dA 2 变形的几何关系 即变形协调条件 3 剪切虎克定律 4 极惯性矩的关系式 IT A 2dA A 1 B 1 2 C 1 2 3 D 全部 3 二向应力状态如图所示 其最大主应力 1 A B 2 C 3 D 4 题题 号号 一一 二二 三三 四 五 六 总分总分 得得 分分 题一 3 图 工程技术学院 专业 班级 姓名 学号 密 封 线 内 不 准 答 题 题一 1 图 第第 2 页共页共 43 页页 4 高度等于宽度两倍 h 2b 的矩形截面梁 承受垂直方向的载荷 若 仅将竖放截面改为平放截面 其它条件都不变 则梁的强度 A 提高到原来的 2 倍 B 提高到原来的 4 倍 C 降低到原来的 1 2 倍 D 降低到原来的 1 4 倍 5 已知图示二梁的抗弯截面刚度 EI 相同 若二者自由端的挠度相等 则 P1 P2 A 2 B 4 C 8 D 16 二 作图示梁的剪力图 弯矩图 二 作图示梁的剪力图 弯矩图 分 三 如图所示直径为 d 的圆截面轴 其两端承受扭转力偶矩 m 的作用 设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变 试求力偶矩m之值 材料的弹性常数 E 均为已知 15 分 题一 5 图 三题图 题 一 4 二 题 图 第第 3 页共页共 43 页页 四 电动机功率为 9kW 转速为 715r min 皮带轮直径 D 250mm 主轴外伸部分长度为 l 120mm 主轴直径 d 40mm 60MPa 用 第三强度理论校核轴的强度 15 分 五 重量为 Q 的重物自由下落在图示刚架 C 点 设刚架的抗弯刚度为 EI 试求冲击时刚架 D 处的垂直位移 15 分 六 结构如图所示 P 15kN 已知梁和杆为一种材料 E 210GPa 梁 ABC 的惯性矩 I 245cm4 等直圆杆 BD 的直径 D 40mm 规定杆 BD 的稳定安全系数 nst 2 求 1 BD 杆承受的压力 2 用欧拉公式判断 BD 杆是否失稳 20 分 山山 西西 农农 业业 大大 学学 六题图 五题图 四题图 工程技术学院 专业 班级 姓名 学号 密 封 线 内 不 准 答 题 工程技术学院 专业 班级 姓名 学号 密 封 线 内 不 准 答 题 第第 4 页共页共 43 页页 学年第学年第二二学期材料力学试题学期材料力学试题 B B卷卷 二 二 选择题选择题 20 分 1 下列结论中正确的是 A 材料力学主要研究各种材料的力学问题 B 材料力学主要研究各种材料的力学性质 C 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律 D 材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系 2 有两根圆轴 一根为实心轴 直径为 D1 另一根为空心轴 内外 径比为 d2 D2 0 8 若两轴的长度 材料 轴内扭矩和产生的扭转角均 相同 则它们的重量之比 W2 W1为 A 0 74 B 0 62 C 0 55 D 0 47 3 低碳钢拉伸试件的应力 应变曲线大致可分为四个阶段 这四个阶段 是 A 弹性变形阶段 塑性变形阶段 屈服阶段 断裂阶段 B 弹性变形阶段 塑性变形阶段 强化阶段 颈缩阶段 C 弹性变形阶段 屈服阶段 强化阶段 断裂阶段 D 弹性变形阶段 屈服阶段 强化阶段 颈缩阶段 4 高度等于宽度两倍 h 2b 的矩形截面梁 承受垂直方向的载荷 若 仅将竖放截面改为平放截面 其它条件都不变 则梁的强度 A 提高到原来的 2 倍 题题 号号 一一 二二 三三 四 五 六 总分总分 得得 分分 题一 4 图 第第 5 页共页共 43 页页 B 提高到原来的 4 倍 C 降低到原来的 1 2 倍 D 降低到原来的 1 4 倍 5 已知图示二梁的抗弯截面刚度 EI 相同 若二者自由端的挠度相等 则 P1 P2 A 2 B 4 C 8 D 16 二 作图示刚架的轴力图 剪力图 弯矩图 二 作图示刚架的轴力图 剪力图 弯矩图 分 三 如图所示直径为 d 的圆截面轴 其两端承受扭转力偶矩 m 的作用 设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变 试求力偶矩m之值 材料的弹性常数 E 均为已知 15 分 题一 5 图 三题图 二 题 图 第第 6 页共页共 43 页页 四 电动机功率为 9kW 转速为 715r min 皮带轮直径 D 250mm 主轴外伸部分长度为 l 120mm 主轴直径 d 40mm 60MPa 用 第三强度理论校核轴的强度 15 分 五 如图所示 重物 Q 由高度 H 处自由下落 落在 AB 梁的中点 C 处 设 EI 常数 求这时 C 点挠度 C 15 分 六 图示刚架 已知刚架各梁抗弯刚度为 EI 求 1 C 点支座反力 2 作刚架弯矩图 20 分 六题图 五题图 四题图 工程技术学院 专业 班级 姓名 学号 密 封 线 内 不 准 答 题 第第 7 页共页共 43 页页 山西农业大学山西农业大学 学年第学年第二二学期材料力学考试题学期材料力学考试题 课程名称课程名称 任课教师任课教师 评卷人评卷人 专业专业 班级班级 姓名姓名 学号学号 考试日期考试日期 三 三 选择题选择题 20 分 1 下列结论中正确的是 A 材料力学主要研究各种材料的力学问题 B 材料力学主要研究各种材料的力学性质 C 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律 D 材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系 2 建立圆周的扭转应力公式 M I 时需考虑下列因素中的哪几 个 答 5 扭矩 MT与剪应力 的关系 MT A dA 6 变形的几何关系 即变形协调条件 7 剪切虎克定律 8 极惯性矩的关系式 IT A 2dA A 1 B 1 2 C 1 2 3 D 全部 3 二向应力状态如图所示 其最大主应力 1 A B 2 C 3 D 4 题题 号号 一一 二二 三三 四 五 六 总分总分 得得 分分 工程技术学院 专业 班级 姓名 学号 密 封 线 内 不 准 答 题 题一 3 图 第第 8 页共页共 43 页页 4 有两根圆轴 一根为实心轴 直径为 D1 另一根为空心轴 内外 径比为 d2 D2 0 8 若两轴的长度 材料 轴内扭矩和产生的扭转角均 相同 则它们的重量之比 W2 W1为 A 0 74 B 0 62 C 0 55 D 0 47 5 已知图示二梁的抗弯截面刚度 EI 相同 若二者自由端的挠度相等 则 P1 P2 A 2 B 4 C 8 D 16 二 作图示刚架的轴力图 剪力图 弯矩图 二 作图示刚架的轴力图 剪力图 弯矩图 分 三 如图所示直径为 d 的圆截面轴 其两端承受扭转力偶矩 m 的作用 设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变 试求力偶矩m之值 材料的弹性常数 E 均为已知 15 分 题一 5 图 三题图 二 题 图 第第 9 页共页共 43 页页 四 如图所示 未开启的易拉罐上沿其轴向粘贴有一应变片 其半径厚 度之比为 200 打开易拉罐 应变片变化为 170 10 6 试求罐内压 p 设这时E 68GPa 0 33 15 分 五 悬臂梁 ACB 由铸铁材料制成 其许用拉应力 t 40MPa 许用压 应力 c 160MPa 载荷 FP 44kN 梁截面为 T 型 Iz 101 8 106mm4 尺寸如图 试校核其强度 15 分 六 图示刚架 已知刚架各梁抗弯刚度为 EI 求 1 C 点支座反力 2 作刚架弯矩图 20 分 四题图 工程技术学院 专业 班级 姓名 学号 密 封 线 内 不 准 答 题 五题图 第第 10 页共页共 43 页页 山西农业大学山西农业大学 学年第二学期课程考试试卷 学年第二学期课程考试试卷 A A卷 卷 考试科目材料力学 考试时间 考试方式闭卷 成绩 本试题满分 100 分 考试时间 120 分钟 四 四 选择题选择题 每题 4 分 共 20 分 机制 农机做 1 5 建环做 1 4 6 1 设轴向拉伸杆横截面上的正应力为 则 45 0斜截面上的正应力和 剪应力 A 分别为 2 和 B 均为 C 分别为 和 2 D 均为 2 2 图示铆接件 若板与铆钉为同一材料 且已知 jy 2 为充 分提高材料的利用率 则铆钉的直径 应为 A d 2t B d 4t C d 4t D d 8t 题 号 一 二 三 四 核总分 得 分 评卷人 六题图 专业 班级 姓名 学号 密 封 线 内 不 准 答 题 第第 11 页共页共 43 页页 3 一点的应力状态如右图所示 则其主应力1 2 3 分别为 A 30MPa 100 MPa 50 MPa B 50 MPa 30MPa 50MPa C 50 MPa 0 50MPa D 50 MPa 30MPa 50MPa 4 两根材料和柔度都相同的压杆 A 临界应力一定相等 临界压力不一定相等 B 临界应力不一定相等 临界压力一定相等 C 临界应力和临界压力一定相等 D 临界应力和临界压力不一定相等 5 图示交变应力循环特征 r 应力振幅 a 和平均应力 m 分别为 A r 2 a 20MPa m 10Mpa B r 2 a 40MPa m 10Mpa C r 2 a 30MPa m 10Mpa D r 2 a 30MPa m 30MPa 6 图示十字架 AB 杆为等直均质杆 o o 为圆轴 当该十字架绕 o o 第第 12 页共页共 43 页页 轴匀速旋转时 在自重和惯性力作用下杆 AB 和轴 o o 分别发生 A 拉伸变形 压缩变形 B 拉弯组合变形 压弯组合变形 C 拉弯组合变形 压缩变形 D 拉伸变形 压弯组合变形 二 计算题 二 计算题 共共 8080 分 适用农机 机制 建环分 适用农机 机制 建环 1 15 分 梁受载荷如图所示 请画出梁的剪力图 弯矩图 2 15 分 已知平面应力状态如图所示 单位为 MPa 试用解析法求 1 主应力及主平面 并画出正应力单元体 2 面内最大剪应力 50 20 3 10 分 一受扭转的圆轴 直径 d 260mm 材料的的弹性模量 E 200GPa 泊松比 v 0 3 现用变形仪测得圆轴表面与轴线成 45 方向的 线应变 45 5 2 10 4 试求转矩 m 第第 13 页共页共 43 页页 4 15 分 直径 60 d mm 的圆截面折杆 A端固定 受力与其他尺寸 如图所示 若材料的许用应力 MPa100 试按最大剪应力强度理论 第三强度理论 校核A端外表面点b的强度 忽略剪力影响 125 150 12kN A B D x y z b a2 a A B C D 0 m 4 题图 5 题图 5 15 分 平面刚架如图所示 其各部分的抗弯刚度均为常量EI 已 知 0 m a 试求点D在铅垂方向的位移 D V 忽略截面剪力与轴力 6 10 分 重为Q的物体从高度h处自由落下 若已知梁的抗弯刚度为 EI 支座的弹簧刚度为k 产生单位长度变形所需的力 且 3 l EI k 试求C点的挠度 第第 14 页共页共 43 页页 山西农业大学山西农业大学20062006 20072007学年第二学期课程考试试卷 学年第二学期课程考试试卷 A A卷 卷 考试科目材料力学 考试时间 2007 7 考试方式闭卷 成绩 本试题满分 100 分 考试时间 120 分钟 五 五 选择题选择题 每题 4 分 共 20 分 1 材料的失效模式 A 只与材料本身有关 而与应力状态无关 B 与材料本身 应力状态均有关 C 只与应力状态有关 而与材料本身无关 D 与材料本身 应力状态均无关 2 图中应力圆 a b c 表示的应力状态分别为 A 二向应力状态 纯剪切应力状态 三向应力状态 B 单向拉应力状态 单向压应力状态 三向应力状态 C 单向压应力状态 纯剪切应力状态 单向拉应力状态 D 单向拉应力状态 单向压应力状态 纯剪切应力状态 题 号 一 二 三 四 核总分 得 分 评卷人 专业 班级 姓名 学号 密 封 线 内 不 准 答 题 第第 15 页共页共 43 页页 正确答案是 3 关于压杆临界力的大小 说法正确的答案是 A 与压杆所承受的轴向压力大小有关 B 与压杆的柔度大小有关 C 与压杆所承受的轴向压力大小有关 D 与压杆的柔度大小无关 4 图示交变应力的循环特征r 平均应力 m 应力幅值 a 的值分别是 A 40 20 10 B 20 10 20 C 0 20 10 D 0 20 20 5 如图所示重量为Q的重物自由下落冲击梁 冲击时动荷系数 A C d V h k 2 11 B B d V h k 11 C B d V h k 2 11 D BC d VV h k 2 11 第第 16 页共页共 43 页页 A BC A B C Q Q 二 计算题 共二 计算题 共 8080 分 信息学院学生做分 信息学院学生做 1 1 2 2 3 3 4 4 6 6 非信息学院学生做 非信息学院学生做 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 1 16 分 简支梁受载荷如图所示 请画出梁的剪力图 弯矩图 2 15 分 已知三向应力状态如图所示 图中应力单位 MPa 试 求 1 主应力 2 主切应力 3 形变应变能密度 f u 3 16 分 圆截面杆 受横向外力 F 和绕轴线的外力偶 0 m 作用 由实 验测得杆表面 A 点处沿轴线方向的线应变 4 0 104 杆表面 B 点 处沿与轴线成 45 方向的线应变 4 45 1075 3 材料的弹性模量 E 200GPa 泊松比 v 0 25 a 0 25L L 800mm d 60mm 试求横向外 第第 17 页共页共 43 页页 力 F 和绕轴线的外力偶 0 m F a A B F FF a A B d 450 m0 m0 4 16 分 精密磨床砂轮轴如图所示 单位 mm 已知电动机功率 N 3kW 转速 n 1400rpm 转子重量 Q1 101N 砂轮直径 D 25mm 砂轮重量 Q2 275N 磨削力 Py Pz 3 轮轴直径 d 50mm 材料为轴承 钢 MPa60 试用第三强度理论校核轴的强度 5 17 分 平面刚架 ABC 与二力杆 CD 构成如图所示结构 并承受外 力偶 0 m 作用 若 0 m a已知 刚架的抗弯刚度为EI CD 杆的抗拉刚 度为EA 且 2 2 3 a EI EA 试求 CD 杆的变形量 l A B C D 0 m a 2 a 第第 18 页共页共 43 页页 6 17 分 用积分法求梁 B 点的挠度和转角 梁的 EI L 已知 山西农业大学山西农业大学20062006 20072007学年第二学期课程考试试卷 学年第二学期课程考试试卷 B B卷 卷 考试科目材料力学 考试时间 2007 7 考试方式闭卷 成绩 本试题满分 100 分 考试时间 120 分钟 六 六 选择题选择题 每题 4 分 共 20 分 1 轴向拉伸细长杆件如图所示 则正确答案是 A 1 1 2 2 面上应力皆均匀分布 B 1 1 面上应力非均匀分布 2 2 面上应力均匀分布 C 1 1 面上应力均匀分布 2 2 面上应力非均匀分布 D 1 1 2 2 面上应力皆非均匀分布 2 一点的应力状态如右图所示 则其主应力1 2 3 分别为 A 30MPa 100 MPa 50 MPa B 50 MPa 30MPa 50MPa C 50 MPa 0 50MPa D 50 MPa 30MPa 50MPa 正确答案是 题 号 一 二 三 四 核总分 得 分 评卷人 专业 班级 姓名 学号 密 封 线 内 不 准 答 题 第第 19 页共页共 43 页页 3 对莫尔积分 dx EI xMxM l 的下述讨论 正确的是 A 只适用于弯曲变形 B 等式两端具有不相同的量纲 C 对于基本变形 组合变形均适用 D 只适用于直杆 4 图示交变应力的循环特征r 平均应力 m 应力幅值 a 的值分别是 A 40 20 10 B 20 10 20 C 0 20 10 D 0 20 20 5 如图所示重量为Q的重物自由下落冲击梁 冲击时动荷系数 A C d V h k 2 11 B B d V h k 11 C B d V h k 2 11 D BC d VV h k 2 11 第第 20 页共页共 43 页页 A BC A B C Q Q 二 计算题 共二 计算题 共 8080 分 信息学院学生做分 信息学院学生做 1 1 2 2 3 3 4 4 6 6 非信息学院学生做 非信息学院学生做 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 1 16 分 q a已知 试作梁的剪力 弯矩图 q aa2 qa 2 qa A B C 2 15 分 已知平面应力状态如图所示 单位为 MPa 试用解析法求 1 主应 力及主平面 并画出正应力单元体 2 面内最大切应力 50 20 3 16 分 由五根直径为 d 50mm 的圆钢杆组成正方形结构 如图所 示 结构连接处均为光滑铰链 正方形边长 a 1m 材料 Q235 钢 试 求 结 构 的 临 界 载 荷 值 Q235钢 当132 P 时 第第 21 页共页共 43 页页 Mpa cr 0068 0235 2 A B C D a a P P 4 16 分 精密磨床砂轮轴如图所示 单位 mm 已知电动机功率 N 3kW 转速 n 1400rpm 转子重量 Q1 101N 砂轮直径 D 25mm 砂轮重量 Q2 275N 磨削力 Py Pz 3 轮轴直径 d 50mm 材料为轴承 钢 MPa60 试用第三强度理论校核轴的强度 5 17分 平面刚架如图所示 其各部分的抗弯刚度均为常量EI 0 m a 试求点D在铅垂方向的位移 D V 忽略截面剪力与轴力 a2 a A B C D 0 m 6 17 分 用积分法求梁 B 点的挠度和转角 梁的 EI L 已知 第第 22 页共页共 43 页页 山西农业大学山西农业大学20072007 20082008学年第二学期课程考试试卷 学年第二学期课程考试试卷 A A卷 卷 考试科目材料力学 考试时间 2008 7 考试方式闭卷 成绩 本试题满分 100 分 考试时间 120 分钟 七 七 选择题选择题 每题 4 分 共 20 分 机制 农机做 1 5 建环做 1 4 6 1 设轴向拉伸杆横截面上的正应力为 则 45 0斜截面上的正应力和 剪应力 A 分别为 2 和 B 均为 C 分别为 和 2 D 均为 2 3 图示铆接件 若板与铆钉为同一材料 且已知 jy 2 为充 分提高材料的利用率 则铆钉的直径 应为 A d 2t B d 4t C d 4t D d 8t 3 一点的应力状态如右图所示 则其主应力1 2 3 分别为 A 30MPa 100 MPa 50 MPa B 50 MPa 30MPa 50MPa C 50 MPa 0 50MPa D 50 MPa 30MPa 50MPa 题 号 一 二 三 四 核总分 得 分 评卷人 专业 班级 姓名 学号 密 封 线 内 不 准 答 题 第第 23 页共页共 43 页页 4 两根材料和柔度都相同的压杆 A 临界应力一定相等 临界压力不一定相等 B 临界应力不一定相等 临界压力一定相等 C 临界应力和临界压力一定相等 D 临界应力和临界压力不一定相等 5 图示交变应力循环特征 应力振幅 a 和平均应力 m 分别为 A 2 a 20MPa m 10Mpa B 2 a 40MPa m 10Mpa C 2 a 30MPa m 10Mpa D 2 a 30MPa m 30MPa 6 图示十字架 AB 杆为等直均质杆 o o 为圆轴 当该十字架绕 o o 轴匀速旋转时 在自重和惯性力作用下杆 AB 和轴 o o 分别发生 A 拉伸变形 压缩变形 B 拉弯组合变形 压弯组合变形 C 拉弯组合变形 压缩变形 D 拉伸变形 压弯组合变形 第第 24 页共页共 43 页页 二 计算题 共二 计算题 共 8080 分 分 1 15 分 梁受载荷如图所示 请画出梁的剪力图 弯矩图 2 15 分 已知平面应力状态如图所示 单位为 MPa 试用解析法求 1 主应力及主平面 并画出正应力单元体 2 面内最大切应力 50 20 3 10 分 一受扭转的圆轴 直径 d 260mm 材料的的弹性模量 E 200GPa 泊松比 v 0 3 现用变形仪测得圆轴表面与轴线成 45 方向的 线应变 5 2 10 4 试求转矩 m 专业 班级 姓名 学号 密 封 线 内 不 准 答 题 第第 25 页共页共 43 页页 4 15 分 直径 60 d mm 的圆截面折杆 A端固定 受力与其他尺寸 如图所示 若材料的许用应力 MPa100 试按最大切 剪 应力强 度理论 第三强度理论 校核A端外表面点b的强度 忽略剪切 125 150 12kN A B D x y z b a2 a A B C D 0 m 4 题图 5 题图 5 15分 平面刚架如图所示 其各部分的抗弯刚度均为常量EI 0 m a 试求点D在铅垂方向的位移 D V 忽略截面剪力与轴力 6 10 分 重为Q的物体从高度h处自由落下 若已知梁的抗弯刚度为 EI 支座的弹簧刚度为k 产生单位长度变形所需的力 且 3 l EI k 试求C点的挠度 第第 26 页共页共 43 页页 山西农业大学山西农业大学20072007 20082008学年第二学期课程考试试卷 学年第二学期课程考试试卷 B B卷 卷 考试科目材料力学 考试时间 2008 7 考试方式闭卷 成绩 本试题满分 100 分 考试时间 120 分钟 八 八 选择题选择题 每题 4 分 共 20 分 1 轴向拉伸杆 正应力最大的截面和剪应力最大的截面 A 分别是横截面 45 0斜截面 B 都是横截面 C 分别是 45 0斜截面 横截面 D 都是 450斜截面 2 图中应力圆 a b c 表示的应力状态分别为 A 二向应力状态 纯剪切应力状态 三向应力状态 B 单向拉应力状态 单向压应力状态 三向应力状态 C 单向压应力状态 纯剪切应力状态 单向拉应力状态 D 单向拉应力状态 单向压应力状态 纯剪切应力状态 3 对莫尔积分 dx EI xMxM l 的下述讨论 正确的是 A 只适用于弯曲变形 B 等式两端具有不相同的量纲 C 对于基本变形 组合变形均适用 D 只适用于直杆 4 图示交变应力的循环特征r 平均应力 m 应力幅值 a 的值分别是 题 号 一 二 三 四 核总分 得 分 评卷人 专业 班级 姓名 学号 密 封 线 内 不 准 答 题 第第 27 页共页共 43 页页 A 40 20 10 B 20 10 20 C 0 20 10 D 0 20 20 5 在连接件上 剪切面和挤压面分别 于外力方向 A 垂直 平行 B 平行 垂直 C 平行 D 垂直 二 计算题 共二 计算题 共 8080 分 分 1 15 分 q a已知 试作梁的剪力 弯矩图 q aa2 qa 2 qa A B C 2 15 分 已知平面应力状态如图所示 单位为 MPa 试用解析法求 1 主应力及主平面 并画出正应力单元体 2 面内最大切应力 50 20 2 第第 28 页共页共 43 页页 M Pa xy yxyx 7 57 20 2 50 2 50 2 2 2 2 22 3 1 8 0 2 2 0 yx xy tg 20190 0 MPa xy yx 32 2 22 max 3 15 分 皮带轮传动轴如图所示 皮带轮 1 的重量NW800 1 直径 md8 0 1 皮带轮 2 的重量NW1200 2 直径md1 2 皮带的紧边拉 力为松边拉力的二倍 轴传递功率为 100kW 转速为每分钟 200 转 轴 材料为 45 钢 MPa80 试求轴的直径 A BC D 0 5m 0 75m 0 75m 1 2 d1 d2 w1 w2 T1 T2 t1 t2 z y 4 10 分 直径 60 d mm 的圆截面折杆 受力与其他尺寸如图所示 试计算点a的第三强度理论的相当应力 专业 班级 姓名 学号 密 封 线 内 不 准 答 题 第第 29 页共页共 43 页页 5 15 分 总长度为l 抗弯刚度为 EI 的悬臂梁 AB 承受分布载荷 q 试用能量法求截面 B 的挠度和转角 A B a l C q 6 10 分 重量为Q的重物以速度V水平运动 冲击梁的B点 梁的 抗弯刚度EI为常量 若Q EI l V均已知 试推出B的转角 d 的 表达式 第第 30 页共页共 43 页页 2006 2007 2 材料力学试卷 材料力学试卷 A 答案答案 一 选择题 1 B 2 C 3 B 4 D 5 C 二 计算题 1 简支梁受载荷如图所示 请画出梁的剪力图 弯矩图 A B 4 k N m 9 k N 1m 2 75m 2 75 3 475 2975 30 2 AB Rm 9 0 A RKN 75 3490 ABy RRF 1 5 B RKN RA RB x Fq KN C 第第 31 页共页共 43 页页 剪力方程和弯矩方程 AC 段 xxRxF Aq 49 04 2 2 29 0 2 4 xx x xRxM A CB段 xRxxF Bq 49 9 75 3 4 2 75 3 4 75 3 1 5 2 x xxM 根据上面方程容易求出驻点 零点和剪力 弯矩的极值 如图 2 MPa3 15 MPa50 MPa3 65 321 MPa3 40 MPa65 32 MPa65 7 132312 33 109 11mJuf 3 MPa60 1 MPa80 45 00 E E xyx 4 x x M KNm C 0 9 B A C B 3 1 5 9 5 1 0 10125 1 1 3 25125 第第 32 页共页共 43 页页 扭矩 mN n N Mx 5 20 1400 3 95499549 进而可以求出磨削力 1640 2 xz M D PN 49203 zy PPN 故可以求出 y M和 z M的极值 2 21310130 3 max zy PM Nm 85 60310130 3 2 max QPM yz Nm 弯矩 mNMMM zy 38 64085 6032 213 22 2 max 2 max 第三强度理论 2 525 2038 640 1050 32 22 33 22 MPa W MM x 故该轴满足强度要求 5 Mx Nm Mz Nm My Nm 20 5 603 85 213 2 18 18 第第 33 页共页共 43 页页 010 2 1 3 11 16 11 8 11 2 m a Xm EI a EI a F 0 16 11 m EA l 6 EI ql B 6 3 EI ql vB 8 4 2006 2007 2 材料力学试卷 材料力学试卷 B 答案答案 二 选择题 1 B 2 B 3 C 4 D 5 C 二 计算题 1 q a已知 试作梁的剪力 弯矩图 q aa2 qa 2 qa A B C 2 第第 34 页共页共 43 页页 50 20 M Pa xy yxyx 7 57 20 2 50 2 50 2 2 2 2 22 3 1 8 0 2 2 0 yx xy tg 20190 0 MPa xy yx 32 2 22 max 3 A B C D a a P P 应用截面法容易求出 AB AD BC DC 四根压杆的内力 2 1 P N BD 拉杆的内力PN 2 80 05 0 1144 d a i l 结构临界载荷 4 0068 0235 2 2 2 dPcr 7 531 cr PKN 4 第第 35 页共页共 43 页页 扭矩 mN n N Mx 5 20 1400 3 95499549 进而可以求出磨削力 1640 2 xz M D PN 49203 zy PPN 故可以求出 y M和 z M的极值 2 21310130 3 max zy PM Nm 85 60310130 3 2 max QPM yz Nm 弯矩 mNMMM zy 38 64085 6032 213 22 2 max 2 max 第三强度理论 2 525 2038 640 1050 32 22 33 22 MPa W MM x 故该轴满足强度要求 5 Mx Nm Mz Nm My Nm 20 5 603 85 213 2 18 18 第第 36 页共页共 43 页页 EI a 3 2 3 11 0 2 1 3 m EI a F a m X 2 0 1 0 2 24 5 m EI a VD 向下 6 EI ql B 6 3 EI ql vB 8 4 2007 2008 2 材料力学试卷 材料力学试卷 A 答案答案 三 选择题 1 D 2 D 3 B 4 A 5 C 6 C 二 计算题 1 简支梁受载荷如图所示 请画出梁的剪力图 弯矩图 qaR qaqaaqaqa a R A c 4 3 4 5 5 2 2 1 22 第第 37 页共页共 43 页页 3 4qa qa 1 4qa FQ M 1 2qa 3 4qa 2 2 2 50 20 M Pa xy yxyx 7 57 20 2 50 2 50 2 2 2 2 22 3 1 8 0 2 2 0 yx xy tg 20190 0 MPa xy yx 32 2 22 max 3 m 125 7N m 4 2 82 x MPa 34 16 xy MPa MPa5 88 3 r MPa180 5 第第 38 页共页共 43 页页 EI a 3 2 3 11 0 2 1 3 m EI a F a m X 2 0 1 0 2 24 5 m EI a VD 向下 6 EI Ql Ql EIh v C d 9 5 5 18 11 3 3 2007 2008 2 材料力学试卷 材料力学试卷 B 答案答案 四 选择题 1 A 2 C 3 C 4 D 5 B 二 计算题 1 q a已知 试作梁的剪力 弯矩图 q aa2 qa 2 qa A B C 2 第第 39 页共页共 43 页页 50 20 M Pa xy yxyx 7 57 20 2 50 2 50 2 2 2 2 22 3 1 8 0 2 2 0 yx xy tg 20190 0 MPa xy yx 32 2 22 max 3 解 扭矩 n N T9549 4775Nm 皮带拉力 NtT d T t188802 9438N 2 11 1 1 NtT d T t910012 9550N 2 22 2 2 36616 1111 WtTPy 86502 2001 22222 tTPWP zy 内力分析 B 截面 x M4775 18308 y M C 截面 10743 y M 9604 z M 44101 22 zy MMM 第第 40 页共页共 43 页页 轴危险截面为 B 截面 轴径计算 W MM yx 22 W 236E 6 3 32 wd 0 134m 4 8 41 a x MPa 3 16 a xz MPa 4 47 1 a MPa 0 2 a 6 5 3 a MPa 53 3 a r MPa 5 在 B 点作用向下单位力 段 AC qx M 2 2 段 ACalxM B 点向下位移 4 24 3 0 al EI qa dx EI MM a B 向下 求转角 在 B 点作用顺时针单位力偶 段 AC qx M 2 2 1 M B 点转角 EI qa dx EI qx dx EI MM aa B 62 3 0 2 0 顺时针 6 EI Ql gQl EI V d 2 3 2 3 第第 41 页共