福建工程學(xué)院材料力學(xué)2008年重修考試試題參考答案

1、 第 1 頁(yè)福建工程學(xué)院2007 2008 學(xué)年第二學(xué)期重修考試試卷審批表課程名稱材料力學(xué)考試班級(jí)機(jī)械0401、0402 0403、0404機(jī)械0501、0502參加考試學(xué)生人數(shù)52任課教師盛冬發(fā)命題教師盛冬發(fā)試卷類型(a、b)考試形式開卷（）閉卷（）答卷紙(張)0草稿紙(張)1審核人意見 審核人簽名：教研室意見(簽字)系(部)意見(簽字)試題參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、填空題(每空l(shuí)分，共10分)1如圖1所示桿件中，段的軸力是。2桿件在軸向拉伸時(shí)，橫截面上正應(yīng)力的計(jì)算公式是。3三根不同材料的拉伸試件，所得的曲線如圖示2所示。強(qiáng)度高的是桿2，剛度大的是桿1，塑性好的是桿3。4根據(jù)強(qiáng)度條件，可以解決強(qiáng)

2、度校核，截面設(shè)計(jì)及確定許可載荷三類問題。5圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，其軸線的長(zhǎng)度保持不變，橫截面保持為平面。6度量梁彎曲變形的物理量是 撓度和轉(zhuǎn)角 。bac圖1圖2123二、選擇題(每題2分，共10分)1、下列結(jié)論的正確的是(c )。第 2 頁(yè) （a)桿件某截面上的內(nèi)力是該截面上應(yīng)力的代數(shù)和 （b)桿件某截面上的應(yīng)力是該截面上內(nèi)力的平均值 (c)應(yīng)力是內(nèi)力的集度 (d)內(nèi)力必大于應(yīng)力2單元體受力后，變形如圖3虛線所示，則剪應(yīng)變?yōu)?( b )。 （a) （b) (c) (d) 3、在圖4所示結(jié)構(gòu)中，桿將發(fā)生的變形為( d )。 (a)變曲變形 (b)拉壓變形 (c)彎曲與壓縮的組合變形 (d)彎曲與拉伸的組合

3、變形4、如圖5所示應(yīng)力狀態(tài)，接第三強(qiáng)度理論，強(qiáng)度條件為( d )。 (a) (b) 圖3圖4dacb圖5 (c) (d) 5、正方形截面桿，橫截面邊長(zhǎng)和桿長(zhǎng)為成比例增加，它的長(zhǎng)細(xì)比有四種答案，其中正確的是( b )。 (a)成比例增加 (b)保持不變 (c)按變化 (d)按變化三、設(shè)桿l、2、3的面積,長(zhǎng)為，彈性模量為，若在制造時(shí)桿3短了，如圖6所示。試計(jì)算安裝后各桿的內(nèi)力。假設(shè)橫梁的重量和變形不計(jì)。(本題共l6分)解：假設(shè)安裝以后l、2、3桿均受拉力。 (1分)第 3 頁(yè)圖61cba23cbacba (1)靜力分析，選水平剛桿為研究對(duì)象，受力分析如圖所示。 (2分) 列平衡方程 (4分)(2

4、) 變形協(xié)調(diào)關(guān)系 畫出剛桿由初始位置到變形后位置的示意圖。由平面幾何知識(shí)可得 (2分) (2分)(3) 物理方程， (1分)將物理方程代入變形協(xié)調(diào)方程，得到補(bǔ)充方程 (2分)由平衡方程和補(bǔ)充方程聯(lián)立求解，可得 (2分)四、如圖7所示，直徑的圓軸，端固定，端受到扭轉(zhuǎn)力偶矩的作用。（1）試求軸內(nèi)的最大切應(yīng)力；（2）若軸長(zhǎng)，端有一長(zhǎng)為的直桿固定在截面上，在的作用下，測(cè)得桿的頂點(diǎn)的位移，試求材料的剪切彈性模量。（本題14分）解：（1）計(jì)算軸內(nèi)的最大切應(yīng)力第4頁(yè)圖7ldcba （5分）圓軸右端面相對(duì)于左端面的扭轉(zhuǎn)角為 （4分）而由于，故有 （5分）xl圖8五、用積分法求圖8所示懸臂梁自由端的撓度和轉(zhuǎn)角，

5、已知梁的抗彎剛度是。（本題共16分）cx解：（1）彎矩方程為 （2分）梁的撓曲線近似微分方程為 （3分）積分得 （2分）第 5頁(yè)（2）求積分常數(shù)，由邊界條件，有 （3分）聯(lián)立求解，可得， （2分）（3）寫出撓度和轉(zhuǎn)角方程 （2分）（4）計(jì)算自由端的撓度和轉(zhuǎn)角， （2分）六、在圖9所示的鉆床簡(jiǎn)圖，若，材料的許用拉力，試計(jì)算立柱所需的直徑。（本題共17分）圖9解：（1）在立柱處假想地用一橫截面將立柱截?cái)啵〗孛嬉陨喜糠譃檠芯繉?duì)象，受力分析如圖所示。（3分）（2）列平衡方程 (4分)解得：， (2分)（3）立柱受拉伸與彎曲的組合變形，由其受力圖可知，立柱的內(nèi)側(cè)是危險(xiǎn)點(diǎn)。其受到的最大應(yīng)力為第 6頁(yè) （4分）由強(qiáng)度條件，可得從上式中解得 （4分）七、如圖10所示的壓桿，橫截面有矩形和圓形兩種形式，但其面積均為，試分別計(jì)算臨界載荷，材料為鋼，材料參數(shù)，。（