科技学院材料力学试卷A答案

南昌航空大学科技学院南昌航空大学科技学院 2007 2008 学年第二学期考试学年第二学期考试 课程名称 材料力学课程名称 材料力学 A A 卷卷 考试班级 考试班级 考试方式考试方式 开卷 开卷 闭卷闭卷 一 单项选择题一 单项选择题 请将正确答案的序号填入划线内 每小题 2 分 共 20 分 1 承受轴向拉伸的直杆中的最大切应力的作用面与其轴线成 C 方向 A B C D 0 0 0 60 0 45 0 30 2 没有明显屈服平台的塑性材料 其破坏应力取材料的 B A 比例极限 B 名义屈服极限 C 强度极限 D 根据需要确定 p 2 0 b 3 图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形 拉杆头的剪切面 积 A B A B C D Dh dh 4 2 d 4 22 dD 4 梁在集中力偶作用截面面处 则 C A 剪力图有突变 弯矩图无变化 B 剪力图有突变 弯矩图有折角 C 弯矩图有突变 剪力图无变化 D 弯矩图有突变 剪力图有折角 5 圆轴承受扭转变形作用 其横截面上的切应力沿半径呈 A 分布 A 线性 B 二次抛物线 C 均匀分布 D 无规则 6 一梁拟用图示两种方式搁置 则两种情况下的最大应力之比 max a max b 为 A A 1 4 B 1 16 C 1 64D 16 7 钢材的拉压弹性模量 E 的数值 大致是 B A 82GPa B 210GPa C 70GPa D 1000GPa 题号一二三 四 1 2 3 4 合计 满分20101812151015 实得分 班级班级 学号学号 姓名姓名 重修标记重修标记 评阅人 得分 8 构件由突加荷载引起的应力 是相应静载引起应力的 B A 一倍 B 二倍 C 三倍 D 四倍 1 d K2 d K3 d K4 d K 9 对于图示单元体中 max有下列四种答案 正确答案 是 A A 100MPa B MPa C 50MPa D 200MPa 10 长度系数的物理意义是 C A 压杆绝对长度的大小 B 对压杆材料弹性模数的修正 C 将压杆两端约束对其临界力的影响折算成杆长的影响 D 对压杆截面面积的修正 二 判断题 二 判断题 正确的划 错误的划 每小题 2 分 共 10 分 1 脆性材料如铸铁 混凝土 玻璃等 抗拉强度和抗压强度相同 2 受扭圆轴横截面上只有剪应力 因而均处于单向应力状态 3 横力弯曲时 矩形截面杆件横截面上中性轴上的切应力等于零 4 静定结构和超静定结构的内力都和刚度无关 5 衡量梁的弯曲变形程度的两个基本量是挠度和转角 三 填空题三 填空题 请将正确答案写在划线内 每空 2 分 计 18 分 1 工程构件正常工作的条件是 构件有足够的强度 足够的刚度 足够的稳定性 2 某点的应力状态如图 则主应力为 1 30MPa 3 30MPa 3 图示梁在 CD 段的变形称为 纯弯曲 此段内力情况为 剪力为零 只有弯矩 4 一受拉弯组合变形的圆截面钢轴 若用第三强度理论设计的直径为 用第四强度理 3 d 论设计的直径为 则 4 d 3 d 4 d 5 平行移轴定理的应用条件是两轴平行 并有一轴通过截面 的形心 评阅人 得分 100M Pa 100MPa a 评阅人 得分 四 计算题四 计算题 共 共 5252 分 分 1 1 矩形截面悬臂梁受力如图所示 已知 矩形截面悬臂梁受力如图所示 已知 试确定梁的截面尺寸 试确定梁的截面尺寸 ml4 3 2 hbmkNq 10 MPa10 12 分分 解 1 外力分析 2 内力分析 作 M 图 2 41010 2 232 max ql M 3 分 mN 4 108 3 2 分 max 2 6 Mhb Wz 即 6 42 1010 108 4 9 6 bb 2 分 mmmb277277 0 2 分 图 3 分 mmmh416416 0 2 2 如图所示 托架中杆如图所示 托架中杆 AB 的直径的直径 d 40mm 长 长 l 800mm b 300mm 两端可视为铰支 材料为 两端可视为铰支 材料为 Q235 钢 钢 弹性模量弹性模量 E 2 102 105 5MPaMPa 比例极 比例极 限限 屈服极限 屈服极限 MPa p 200 直线经验公式常数 直线经验公式常数 MPa s 240 a 304MPa b 1 12MPa a 304MPa b 1 12MPa 若已知工作载荷 若已知工作载荷 F F 70kN70kN 并要求杆 并要求杆 ABAB 的稳定安全系数的稳定安全系数 评阅人 得分 评阅人 得分 C A B F 2b b l 试问该托架安全否 试问该托架安全否 15 分分 2 w n 解 mmAC 1 529600800 22 1 以 CB 杆为研究对象 0 FMC03 bF AB ACBC SAB 3 分 kNSAB76 158 1 529600 800300370 2 计算柔度 2 分 80 4 40 8001 i l 3 计算 2 分 3 99 10200 1020014 3 6 922 1 P E 2 分 14 57 12 1 240304 2 b a s 属于中柔度杆 2 12 MPaba cr 4 2148012 1 304 分 2 分 kNAF crcr 3 269 04 0 4 14 3 10 4 214 26 2 分 2696 1 76 158 3 269 W AB cr n S F n 该托架不安全 3 3 圆截面直角折杆圆截面直角折杆 ABC 位于水平面上 直径为位于水平面上 直径为 d 120mm AB 250mm BC 170mm 已知材料的 已知材料的 90MPa 铅直力 铅直力 P 50 kN 试按第三强度理论校核 试按第三强度理论校核 评阅人 得分 固定端处截面的强度 固定端处截面的强度 10 分分 解 1 外力分析 将 P 移至 B 点 1 分 mkNBCPMB 5 8 2 内力分析 作弯矩图 扭矩图 固定端 A 截面为危险截面 图 3 分 图 3 分 4 按第三强度理论校核 MPaTM Wz r 1 89 105 8 10 5 12 12 0 32 11 2323 3 22 3 强度基本满足要求 3 分 4 4 刚架各部分的刚架各部分的 EI 相等 试求在图示一对相等 试求在图示一对 F 力作用下 力作用下 A B 两点之间的相对位移 两点之间的相对位移 A B 两截面的相对转角 两截面的相对转角 15 分分 解 用莫尔积分方法 1 分 图 2 分 1 求 AB 两点之间的相对位移 AB 评阅人 得分 P 状态 2 分 11 xFxM hFxM 2 1 状态 11 xxM hxM 2 2 2 0 1 0 11 2dx EI hhF dx EI xxF a h AB 2 分 3 2 23 2 2323 近 近近 近 EI aFh EI Fha EI hFh EI F 2 求相对转角 图 2 分 图 2 分 另一种 1 状态 2 分 1 1 xM1 2 xM EI Fha EI Fha EI Fhh EI F dx EI Fh dx EI xF h a AB 22 0 2 0 21 1 22 2 1 1 2 2 分 2 2 cr E PA crs PA 附 材料力学常用公式 拉伸变形 扭转变形 弯曲变形 应力状态分析 组合变形 压杆稳定 或 或 两端铰支 一端固定 一端自由 两端固定 一端固定 一端铰支 1 2 5 0 7 0 动载荷 自由落体 水平冲击 能量法 卡氏定理 莫尔积分 静不定正则方程 22 22 max min xyxy xy 2 2 xy xy tg L i 2 12 s p aE b cr PabA 13 2 max N F A max max t T W 1 n N i i i i F l l EA 1 n ii i iPi T L G I P T I z My I max max z M W max max max z My I 1123 1 E 2231 1 E 3312 1 E 11r 2123 r 313r 222 4122331 1 2 r 22 3r MT W 22 4 0 75 r MT W I i A d st 2 11 h K 2 d st v K g NN p ddd i iii F xF xT xT xM xM x xxx EAFGIFEIF ddd NN lll p Fx FxT x T xM x M x xxx