材料力學(xué)的1(的答案解析)

1、.材料力學(xué)請?jiān)谝韵挛褰M題目中任選一組作答，滿分100 分。第一組：計算題（每小題25 分，共 100 分）1. 梁的受力情況如下圖，材料的 a。若截面為圓柱形，試設(shè)計此圓截面直徑。q10kN / m4m2. 求圖示單元體的： （1）圖示斜截面上的應(yīng)力；（ 2）主方向和主應(yīng)力，畫出主單元體；（ 3）主切應(yīng)力作用平面的位置及該平面上的正應(yīng)力，并畫出該單元體。y100MPa60MPa50MPaO30050MPaxn60MPa100 MPa解：（ 1）、斜截面上的正應(yīng)力和切應(yīng)力：30o64.5MPa ,30034.95MPa（ 2）、主方向及主應(yīng)力：最大主應(yīng)力在第一象限中，對應(yīng)的角度為0 70.670

2、 ，則主應(yīng)力為： 1 121.0(MPa ), 371.0MPa（ 3）、主切應(yīng)力作用面的法線方向 ：/25.670,/012 115.67. .主切應(yīng)力為：/96.04MPa/12此兩截面上的正應(yīng)力為：/1225.0( MPa ) ， 主單元體如圖 3-2 所示。y1121.0MPa70.670O19.330 x371.0MPa圖 3-125.0MPa96.4MPa25.0MPa25.67 0O25.0MPa25.0MPa96.04MPa圖 3-23. 圖中所示傳動軸的轉(zhuǎn)速 n=400rpm，主動輪 2 輸入功率 P2=60kW,從動輪 1，3，4 和 5 的輸出功率分別為 P1=18kW,

3、P3=12kW,P4=22kW,P5=8kW。試?yán)L制該軸的扭矩圖。. .4. 用積分法求圖所示梁的撓曲線方程和轉(zhuǎn)角方程，并求最大撓度和轉(zhuǎn)角。各梁 EI 均為常數(shù)。第二組：計算題（每小題25 分，共 100 分）1.簡支梁受力如圖所示。采用普通熱軋工字型鋼，且已知= 160MPa。試確定工字型鋼型號，并按最大切應(yīng)力準(zhǔn)則對梁的強(qiáng)度作全面校核。 （已知選工字鋼No.32a： W = 692.2 cm 3， Iz = 11075.5 cm 4）解：1FRA = F RB = 180kN （）. .kN · mkN · mkNm3由題設(shè)條件知：W = 692.2 cm 2， Iz =

4、 11075.5 cm4cmE 截面：MPaMPa2 A 、 B截面：MPa MPa3 C、 D截面：MPa. .MPa選 No.32a 工字鋼安全。2. 繪制下圖所示各梁的剪力圖和彎矩圖， 并求出剪力和彎矩絕對值的最大值。 設(shè)F、q、已知。3. 梁的受力及橫截面尺寸如下圖所示。試求：1 繪出梁的剪力圖和彎圖；2 確定梁橫截面上的最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力；3 確定梁橫截面上的最大切應(yīng)力；4畫出橫截面上的切應(yīng)力流。4. 圖示梁及柱的材料均為 Q235鋼，E = 200GPa，= 240MPa，均布載荷 q = 24kN/m，豎桿為兩根 63×63×5等邊角鋼（連結(jié)成一整體） 。

5、試確定梁及柱的工作安全因數(shù)。第三組：計算題（每小題25 分，共 100 分）1. 作圖所示的各梁的剪力圖和彎矩圖。2. 求下列圖示各剛架的彎矩、剪力及軸力圖。. .3. 用積分法計算圖示梁的變形時， 需分幾段建立方程？并寫出其位移邊界條件。4. 圖示壓桿兩端為球鉸約束， 截面如圖所示， 為 200mm×125mm×18mm的不等邊角鋼。桿長 l = 5m ，材料為 Q235鋼，其彈性模量 E = 205GPa。試求壓桿的臨界載荷。圖第四組：計算題（每小題25 分，共 100 分）1. 圖示結(jié)構(gòu)中 AC為剛性梁， BD為斜撐桿，載荷 F 可沿梁 AC水平移動。試問：為使斜桿的

6、重量最小，斜撐桿與梁之間的夾角應(yīng)取何值？2. 如圖所示，一半圓拱由剛性塊AB 和 BC 及拉桿 AC 組成，受的均布載荷q90 kN/m 作用。若半圓拱半徑R12 m ，拉桿的許用應(yīng)力 150 MPa ，試設(shè)計拉桿的直徑 d。. . .3. 如圖所示結(jié)構(gòu)中，懸臂梁 AC為 No.10 工字鋼，慣性矩 I z =245cm4 ， A 端鉸支于空心鋼管 AB上。鋼管的徑和外徑分別為 30mm和 40mm，B 端也是鉸支。 當(dāng)重為 500N的重物從 h=5mm處自由落于 A 端時，試校核桿 AB的穩(wěn)定性。規(guī)定穩(wěn)定安全系數(shù) n=2.5 。已知鋼梁和鋼管的模量為： E=210GPa。4. 如圖所示，重量

7、Q2kN 的冰塊以 v 1m/ s 的速度沖擊長為 L 3m，直徑 d200mm的木樁頂部。已知木材彈性模量EW11GPa ，求木樁的最大正應(yīng)力。第五組：計算題（每小題25 分，共 100 分）1.試求千斤頂絲杠的工作安全因數(shù)。已知最大承載F 120kN ，有效直徑d152mm 。長度 l600mm ，材料為 A3 鋼， E210GPa ，p200MPa ，s235MPa ， a304MPa ， b 1.12MPa ?？梢哉J(rèn)為絲杠的下端固定，上端為自由。. .2.圖 示 鑄 鐵 梁 a 0.6m 。 材 料 許 用 拉 應(yīng) 力 t 35MPa，許用壓應(yīng)力c140MPa ，求 q 的最大允許值。

8、已知yc126.8mm , I Z6431cm4. .3. 如圖所示，一實(shí)心圓桿 1 在其外表面緊套空心圓管 2。設(shè)桿的拉壓剛度分別為 E1 A 1 和 E 2 A2 。此組合桿承受軸向拉力 F，試求其長度的改變量。 （假設(shè)圓桿和圓管之間不發(fā)生相對滑動）4. 設(shè)有一實(shí)心鋼桿，在其外表面緊套一銅管。材料的彈性模量和線膨脹系數(shù)分別為 E 1 ， E2 和l 1 ，l 2 ，且l 2 l 1 。兩者的橫截面面積均為A。如果兩者緊套的程度不會發(fā)生相互滑動，試證明當(dāng)組合管升溫T 后，其長度改變?yōu)閘l 1 E1l 2 E2lT 。E1E2要求：1. 獨(dú)立完成，作答時要寫明題型、題號；2. 作答方式：手寫作答或電腦錄入，使用 A4 格式白紙；3. 提交方式：以下兩種方式任選其一，1) 手寫作