材料力学的1(答案详解)

1、实用标准文档材料力学请在以下五组题目中任选一组作答，满分100 分。第一组：计算题（每小题25 分，共 100 分）1. 梁的受力情况如下图，材料的 a。若截面为圆柱形，试设计此圆截面直径。q10kN / m4m2. 求图示单元体的： （1）图示斜截面上的应力；（ 2）主方向和主应力，画出主单元体；（ 3）主切应力作用平面的位置及该平面上的正应力，并画出该单元体。精彩文案实用标准文档y100MPa60MPa50MPaxO30050MPan60MPa100 MPa解：（ 1）、斜截面上的正应力和切应力：30o64.5MPa,30034.95MPa（ 2）、主方向及主应力：最大主应力在第一象限中，

2、对应的角度为0 70.670 ，则主应力为： 1121.0(MPa), 371.0MPa（ 3）、主切应力作用面的法线方向：/25.670,/115.67012主切应力为：/96.04MPa/12此两截面上的正应力为：/1225.0( MPa) ， 主单元体如图 3-2 所示。y1 121.0MPa70.670O19.330 x371.0MPa图 3-1精彩文案实用标准文档25.0MPa96.4MPa25.0MPa25.67 0O25.0MPa25.0MPa96.04MPa图 3-23. 图中所示传动轴的转速 n=400rpm，主动轮 2 输入功率 P2=60kW,从动轮 1，3，4 和 5

3、的输出功率分别为 P1=18kW,P3=12kW,P4=22kW,P5=8kW。试绘制该轴的扭矩图。4. 用积分法求图所示梁的挠曲线方程和转角方程，并求最大挠度和转角。各梁 EI 均为常数。精彩文案实用标准文档第二组：计算题（每小题 25 分，共 100 分）1. 简支梁受力如图所示。采用普通热轧工字型钢，且已知= 160MPa。试确定工字型钢型号，并按最大切应力准则对梁的强度作全面校核。（已知选工字钢No.32a： W = 692.2 cm 3， Iz = 11075.5 cm 4）解：1FRA = F RB = 180kN （）精彩文案实用标准文档kN·mkN·mkN3

4、m由题设条件知：W = 692.2 cm 2， Iz = 11075.5 cm4cmE 截面：MPaMPa2 A 、 B截面：MPaMPa3 C、 D截面：MPa精彩文案实用标准文档MPa选 No.32a 工字钢安全。2. 绘制下图所示各梁的剪力图和弯矩图， 并求出剪力和弯矩绝对值的最大值。 设F、q、已知。3. 梁的受力及横截面尺寸如下图所示。试求：1 绘出梁的剪力图和弯图；2 确定梁内横截面上的最大拉应力和最大压应力；3 确定梁内横截面上的最大切应力；4画出横截面上的切应力流。4.图示梁及柱的材料均为Q235钢， E = 200GPa，= 240MPa，均布载荷 q =24kN/m，竖杆为

5、两根 63×63× 5 等边角钢（连结成一整体） 。试确定梁及柱的工作安全因数。第三组：精彩文案实用标准文档计算题（每小题25 分，共 100 分）1. 作图所示的各梁的剪力图和弯矩图。2. 求下列图示各刚架的弯矩、剪力及轴力图。3. 用积分法计算图示梁的变形时， 需分几段建立方程？并写出其位移边界条件。4. 图示压杆两端为球铰约束， 截面如图所示， 为 200mm×125mm×18mm的不等边角钢。杆长 l = 5m ，材料为 Q235钢，其弹性模量 E = 205GPa。试求压杆的临界载荷。图第四组：计算题（每小题25 分，共 100 分）1. 图示

6、结构中 AC为刚性梁， BD为斜撑杆，载荷 F 可沿梁 AC水平移动。试问：为使斜杆的重量最小，斜撑杆与梁之间的夹角应取何值？精彩文案实用标准文档2. 如图所示，一半圆拱由刚性块AB 和 BC 及拉杆 AC 组成，受的均布载荷q90 kN/m 作用。若半圆拱半径R12 m ，拉杆的许用应力 150 MPa，试设计拉杆的直径 d。精彩文案实用标准文档3. 如图所示结构中，悬臂梁 AC为 No.10 工字钢，惯性矩 I z =245cm4 ， A 端铰支于空心钢管 AB上。钢管的内径和外径分别为 30mm和 40mm，B 端也是铰支。 当重为 500N的重物从 h=5mm处自由落于 A 端时，试校

7、核杆 AB的稳定性。规定稳定安全系数 n=2.5 。已知钢梁和钢管的模量为： E=210GPa。4.如图所示，重量Q2kN 的冰块以 v 1m/ s的速度冲击长为 L 3m，直径 d 200mm 的木桩顶部。已知木材弹性模量 EW 11GPa ，求木桩内的最大正应力。第五组：计算题（每小题25 分，共 100 分）1.试求千斤顶丝杠的工作安全因数。已知最大承载F 120kN ，有效直径d152mm 。长度 l600mm ，材料为 A3 钢， E210GPa ， p 200MPa ，s235MPa ， a304MPa ， b 1.12 MPa 。可以认为丝杠的下端固定，上端为自由。精彩文案实用标

8、准文档2.图 示 铸 铁 梁 a0.6m 。 材 料 许 用 拉应 力 t 35MPa，许用压应力c140MPa，求q的最大允许值。已知yc 126.8mm,I Z6431cm4精彩文案实用标准文档3. 如图所示，一实心圆杆 1 在其外表面紧套空心圆管 2。设杆的拉压刚度分别为 E1 A1 和 E 2 A2 。此组合杆承受轴向拉力 F，试求其长度的改变量。 （假设圆杆和圆管之间不发生相对滑动）4. 设有一实心钢杆，在其外表面紧套一铜管。材料的弹性模量和线膨胀系数分别为 E1， E2和l 1， l 2，且 l 2 l 1 。两者的横截面面积均为 A。如果两者紧套的程度不会发生相互滑动，试证明当组合管升温 T 后，其长度改变为ll1 E1l 2 E2 lTE1E2。要求：1. 独立完成，作答时要写明题型、题号；2. 作答方式：手写作答或电脑录入，使用 A4 格式白纸；3. 提交方式：以下两种方式任选其一，1) 手写作答的同学可以将