河北省普通高校专科接本科教育考试材料力学考试试题及答案

1、河北省普通高校专科接本科教育考试材料力学模拟试卷（考试时间： 75 分钟）（总分： 150 分）说明： 请在答题纸的相应位置上作答，在其它位置上作答的无效。一、计算题（共 30 分）阶梯轴受力如图所示，已知 AB 段直径 d1=40mm，BC 段直径d2=80mm,， 材料的切变模量 G=80GPa 。试求： 1. 画出圆轴的扭矩图； 2. 轴上的最大切应力； 3. 截面C 相对于截面 A 的扭转角。1kN.m 3kN.m 2kN.mA 2m B 2m C二、计算题（共 25 分） 画出图示外伸梁的剪力图和弯矩图。10kN/mAB3m 1m三 、计算题（共 35 分） 矩形截面悬臂梁受力如图所

2、示， 已知截面宽度 b=100mm ，高度 h=200mm。梁材料的弹性模量 E=200GPa，泊松比=0.3，许用应力=160MPa。试求： 1. - 截面上 a 点的正应力和切应力； 2. - 截面上 a 点沿图示 45方向的线应变。a40mmh0.5m FCABl/l/q=100kN/m451m 2mab 四、计算题（共 30 分） 阶梯轴如图所示，长度 l=1m ，BC 段的直径 d1=40mm ，AB 段的直 径d2=60mm ，C 端作用铅垂力 F=1kN ，B 处作用外力偶 Me=2kNm ，轴材料的许用应力 =170MPa 。试按第三强度理论校核轴的强度。Me FA B2C2五

3、、计算题（共 30 分） 图示托架，其斜杆 BD 为直径d=20mm 的圆截面杆，水平杆 AC 为 100mm 150mm 的矩形截面杆，已知两杆材料的弹性模量 E=200GPa ，材料的许用应力 =170MPa，材料柔度的界限值p=100，稳定安全系数 nst=2.5，非细长压杆的临界应力公式 为cr=240-0.006822(MPa) ，荷载 F=50kN ，试校核此结构的安全性。1m300D 19.89MPaT2l2 2 103 21m-材料力学参考答案一、计算题（共 30 分）解： 1. 扭矩图2kN.m+1kN.m2. 轴上的最大切应力T 16T 16 1 1031 W d3 0.0

4、43P1 1T2 16T2 16 2 1032 W d3 0.083P 2 24 分15 分所以最大切应力 max 79.58MPa 16 分3. 截面 C 相对于截面 A 的扭转角I d 0.044 2.513 107 m4P132 32I d 0.084 4.021 106 m4P 232 32Tl 1 103 2AB 1 1 0.0995radGI 80 109 2.513 10 7P1BC GI 80 109 4.02 10 6 0.0124rad 28 分P 2AC AB BC 0.0871rad 30 分二、计算题（共 25 分）5kN.m 5kN 10kN/mAB2m3m解： 约

5、束反力： FRA 8kN() FRB 37kN() 3 分(kN.m)+(kN) 8-16 45MPaz2 2E2 2 FsS 100 103 0.04 0. 1 0.08 12a I b 0. 1 0.23 0. 1剪力图弯矩图1552.8m22 14 分10-+1114.225 分三、计算题（共 35 分）解： 1. - 截面上 a 点的正应力和切应力- 截面上的剪力和弯矩 Fs 100kNMy 50 103 0.06 12a I 0. 1 0.23M 50kN.m 4 分12 分 4.8MPa 20 分z2. - 截面上 a 点沿 45方向的线应变450 a a cos 900 - si

6、n 900 22.5-4.8 17.7MPa450 a a cos( 900 )- sin( 900 ) 22.5+4.8 27.3MPa28 分450 1 (450 450 ) 47.55 35 分四、计算题（共 30 分）解： 1. 校核 BC 段的强度，BC 段为弯曲变形M F0.5l 500N.m 4 分maxFAxCFAy0. 1 0. 152 0. 1 0. 1525000 6 129900 4F 564.31T 2000 16 max 47. 157MPa 22 分M 1000 32 12 分W 0.0412. 校核 AB 段的强度，AB 段为弯扭组合变形T M 2000N.m

7、M Fl 1000N.me max 1 18 分max W 0.0632 47. 157MPa 25 分max W 0.063p2 r3 105.446MPa 轴满足强度条件。 30 分五、计算题（共 30 分）解： 1. 校核 AC 杆的强度，AC 杆为拉弯组合变形，其受力图、轴力图和弯矩图如图所示。FA B300 FBD轴力图129.9kN+弯矩图25kN.m-M 0 1.5F F sin 300 1A BDFBD 150kN 3 分B 截面左侧为危险截面FN 129.9kN Mmax 25kN.m 9 分M Fmax Nmax W AAC AC 15 分 73.5MPa 2. 校核 BD 杆的稳定性i 604 lBD