材料力学期末考试复习题及答案

1、.二、计算题：1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kNm，求A、B、C处的约束力。2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，材料许用压应力c=160MPa，许用拉应力t=40MPa。试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件校核梁的强度。3.传动轴如图所示。已知Fr=2KN，Ft=5KN，M=1KNm，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的=100MPa。试求：力偶M的大小；作AB轴各基本变形的内力图。用第三强度理论设计轴AB的直径d。4.图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示。已知Iz

2、=4500cm4，y1=7.14cm，y2=12.86cm，材料许用压应力c=120MPa，许用拉应力t=35MPa，a=1m。试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件确定梁截荷P。5.如图6所示，钢制直角拐轴，已知铅垂力F1，水平力F2，实心轴AB的直径d，长度l，拐臂的长度a。试求：作AB轴各基本变形的内力图。计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。6.图所示结构，载荷P=50KkN，AB杆的直径d=40mm，长度l=1000mm，两端铰支。已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=2.0，=140MPa。试

3、校核AB杆是否安全。7.铸铁梁如图5，单位为mm，已知Iz=10180cm4，材料许用压应力c=160MPa，许用拉应力t=40MPa，试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件确定梁截荷P。8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kNm的作用。已知M=200GPa，=0.3，=140MPa。试求：作图示圆轴表面点的应力状态图。求圆轴表面点图示方向的正应变。按第四强度理论校核圆轴强度。9.图所示结构中，q=20kN/m，柱的截面为圆形d=80mm，材料为Q235钢。已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，

4、稳定安全系数nst=3.0，=140MPa。试校核柱BC是否安全。10.如图所示的平面桁架，在铰链H处作用了一个20kN的水平力，在铰链D处作用了一个60kN的垂直力。求A、E处的约束力和FH杆的内力。11.图所示圆截面杆件d=80mm，长度l=1000mm，承受轴向力F1=30kN，横向力F2=1.2kN，外力偶M=700Nm的作用，材料的许用应力=40MPa，试求：作杆件内力图。按第三强度理论校核杆的强度。12.图所示三角桁架由Q235钢制成，已知AB、AC、BC为1m，杆直径均为d=20mm，已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MP

5、a，稳定安全系数nst=3.0。试由BC杆的稳定性求这个三角架所能承受的外载F。13.槽形截面梁尺寸及受力图如图所示，AB=3m，BC=1m，z轴为截面形心轴，Iz=1.73108mm4，q=15kN/m。材料许用压应力c=160MPa，许用拉应力t=80MPa。试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件校核梁的强度。14.图所示平面直角刚架ABC在水平面xz内，AB段为直径d=20mm的圆截面杆。在垂直平面内F1=0.4kN，在水平面内沿z轴方向F2=0.5kN，材料的=140MPa。试求：作AB段各基本变形的内力图。按第三强度理论校核刚架AB段强度。15.图所示由5根圆钢组成正方形结构，

6、载荷P=50KkN，l=1000mm，杆的直径d=40mm，联结处均为铰链。已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=2.5，=140MPa。试校核1杆是否安全。（15分）16.图所示为一连续梁，已知q、a及，不计梁的自重，求A、B、C三处的约束力。17.图所示直径为d的实心圆轴，受力如图示，试求：作轴各基本变形的内力图。用第三强度理论导出此轴危险点相当应力的表达式。18.如图所示，AB=800mm，AC=600mm，BC=1000mm，杆件均为等直圆杆，直径d=20mm，材料为Q235钢。已知材料的弹性模量E=20

7、0GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa。压杆的稳定安全系数nst=3，试由CB杆的稳定性求这个三角架所能承受的外载F。.参考答案二、计算题：1.解：以CB为研究对象，建立平衡方程 解得： 以AC为研究对象，建立平衡方程 解得： 2.解：求支座约束力，作剪力图、弯矩图 解得： 梁的强度校核 拉应力强度校核B截面 C截面 压应力强度校核（经分析最大压应力在B截面） 所以梁的强度满足要求3.解：以整个系统为为研究对象，建立平衡方程 解得： （3分）求支座约束力，作内力图由题可得： 由内力图可判断危险截面在C处 4.解：求支座约束力，作剪力图、弯矩图 解得：

8、 梁的强度校核拉应力强度校核C截面 D截面 压应力强度校核（经分析最大压应力在D截面） 所以梁载荷5.解： 由内力图可判断危险截面在A处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为 6.解：以CD杆为研究对象，建立平衡方程 解得： AB杆柔度 由于，所以压杆AB属于大柔度杆 工作安全因数所以AB杆安全 7.解： 梁的强度校核 拉应力强度校核A截面 C截面 压应力强度校核（经分析最大压应力在A截面） 所以梁载荷8.解：点在横截面上正应力、切应力 点的应力状态图如下图：由应力状态图可知x=89.1MPa，y=0，x=30.6MPa 由广义胡克定律强度校核 所以圆轴强度满足要求9.解：以梁AD为研究对

9、象，建立平衡方程 解得： BC杆柔度 由于，所以压杆BC属于大柔度杆 工作安全因数所以柱BC安全 10.解：以整个系统为研究对象，建立平衡方程 解得： 过杆FH、FC、BC作截面，取左半部分为研究对象，建立平衡方程 解得： 11.解： 由内力图可判断危险截面在固定端处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为 所以杆的强度满足要求12.解：以节点C为研究对象，由平衡条件可求 BC杆柔度 由于，所以压杆BC属于大柔度杆 解得： 13.解：求支座约束力，作剪力图、弯矩图 解得： 梁的强度校核拉应力强度校核D截面 B截面 压应力强度校核（经分析最大压应力在D截面） 所以梁的强度满足要求14.解： 由内力图可判断危险截面在A处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为 所以刚架AB段的强度满足要求15.解：以节点为研究对象，由平衡条件可求 1杆柔度 由于，所以压杆AB属于大柔度杆 工作安全