2017—2018學(xué)年第2學(xué)期中國石油大學(xué)(華東)材料力學(xué)(含答案)

1、2017 2018學(xué)年第2學(xué)期材料力學(xué)試卷專業(yè)班級姓名學(xué)號開課系室工程力學(xué)系考試日期題號一二三四總分得分閱卷人1、選擇題（每題2分，共10分）1. 一等直拉桿在兩端受到拉力作用，若拉桿的一半為鋼，另一半為鋁，則兩段的10A.應(yīng)力相同，變形相同B.應(yīng)力相同，變形不同C.應(yīng)力不同，變形相同D.應(yīng)力不同，變形不同截面比較合理。CAD3.圖示簡支梁上作用有集中力F和均布載荷q,則C截面處A.剪力圖有突變,彎矩圖光滑連續(xù)B.剪力圖有尖角,彎矩圖光滑連續(xù)C.剪力圖有尖角,彎矩圖有尖角D.剪力圖有突變,彎矩圖有尖角O2.圖示梁AB,若材料為鑄鐵時，應(yīng)選4.圖示梁上a點的應(yīng)力狀態(tài)有下列四種答案，正確的是OSO

2、、填空題（共15分，將正確答案寫在橫線上）1 . （2分）一受扭圓軸如圖示，其截面m-m上的扭矩-Me2. （4分，每空1分）在拉伸試驗中，低碳鋼材料試件屈服時試件表面會出現(xiàn)與軸線約成45'的滑移線，這是因為該面上作用有最大等于D?-r應(yīng)力；鑄鐵材料試件將沿著橫截面被拉斷，斷裂發(fā)生在最大3. （2分）如圖所示結(jié)構(gòu)，梁_應(yīng)力作用面。AB的抗彎剛度為 EI,桿CD的拉壓剛度為5.材料和柔度都相同的兩根壓桿A .臨界應(yīng)力一定相等，臨界載荷不一定相等B.臨界應(yīng)力不一定相等，臨界載荷一定相等C.臨界應(yīng)力和載荷都一定相等1/21/2題23圖D.臨界應(yīng)力和臨界載荷都不一定相等EA。則求解該超靜定問題

3、的變形協(xié)調(diào)方程為。（簡支梁在跨距中央受集中公 u, 公 、Pl 3力P作用時，力作用處的撓度為W =48EI4. （4分，每空1分）梁在發(fā)生對稱彎曲時，橫截面上正應(yīng)力沿截面高度按布；中性軸上點的正應(yīng)力為；矩形截面梁橫截面上的切應(yīng)力沿截面高度按分布；截面邊緣上點的切應(yīng)力為5. （3分）如圖所示等截面組合梁，在確定梁的撓度和轉(zhuǎn)角方程時，光滑連續(xù)條件為:題3-1圖三、計算題（共45分）1. （5分）已知外伸梁 AB的載荷圖、彎矩圖和截面圖,C為截面形心。B截面上邊緣處的應(yīng)力為 s =60MPa應(yīng)力s cmax。求（1）全梁上的最大拉應(yīng)力s tmax； （2）全梁上的最大壓120 602. （10分）

4、繪制AB梁的剪力圖和彎矩圖，并給出 |M |max和| FS | max的表達(dá)式。qiql2YD題32圖3. （10分）如圖所示一理想圓截面細(xì)長直桿，在溫度T時安裝，初始狀態(tài)時桿不受力。已知桿的線膨脹系數(shù)為 口，彈性模量為E,橫截面面積為 A,慣性矩為I,桿長為L,求溫度 升高多少度時，桿將喪失穩(wěn)定性？（已知彈性桿件受熱伸長變形量為AL=uLAt）題3-3圖4. （10分）如圖所示圓軸， 已知直徑 d =100mm, T =4kN m, F =400kN , e = 15mm, 屈服極限Ss = 200MPa ,安全系數(shù)n=2,試求：（1）指出危險點并畫出相應(yīng)微單元體的應(yīng)力狀態(tài)圖;（2）按第三

5、強度理論校核軸的強度。題3-4圖5. （10分）在受集中力偶 Me作用的矩形截面簡支梁中， k點到A支座距離為a。在k點處 貼圖中黑線所示的應(yīng)變片， 測得該方向上的線應(yīng)變?yōu)?名一。已知材料的彈性模量 E,泊松比 為長梁的橫截面尺寸為 bxh,梁的長度為l,集中力偶 Me到B點距離為a,求集中力偶Me。試卷A標(biāo)準(zhǔn)答案與評分標(biāo)準(zhǔn)、選擇題（每題 2分，共10分）BCDCA、填空題（共15分，將正確答案寫在橫線上）1. （2 分）-Me2. （4分，每空1分）45切橫截面 拉3.4.(2分)(F 二 FnJFnH48EI EA（4分，每空1分）線性0拋物線05. （共3分）Wc,bc =Wc,cd （

6、2分），Bc,bc = c,cd （1分）（注：寫邊界條件不扣分。三、計算題（共45分）1.（5 分） 解：B截面處白彎矩 M B = -1kNm , B截面上邊緣處有最大拉應(yīng)力,s Bt ,maxM B 250B =60 MPa IMb 25060B截面下邊緣處的最大壓應(yīng)力的為s Bc ,maxM b 100Izs Bc, max明 100 60 =24 MPaM B 250（2分）C截面處白彎矩Me =2kNm,C截面上邊緣處的最大壓應(yīng)力,s Cc ,maxMe250Iz2M b 250二120 MPaIzC截面上邊緣處的最大拉應(yīng)力s Ct ,maxMe 100 =2 * 100 = 48

7、 MPaIzIz（2分）所以，全梁上的最大拉應(yīng)力s tmax =60 MPai, max，出現(xiàn)在B截面的上邊緣；全梁上的最大壓應(yīng)力 s c,max =120 MPa,在 C 截面的上邊緣（1分）2. （10分）繪制AB梁的剪力圖和彎矩圖，并給出| M | max 和1 F S | max的表達(dá)式。A、D兩處的支座反力為Fa =0.75qlFd =1.25ql剪力圖（4分）彎矩圖（4分）._ _ _ 2-| M |max=0.75 ql （1 分）| F s |max =ql （1 分）3. （10 分）解：（1）兩端固定的桿件在溫度升高之后，僅在軸線方向受壓，解開約束，以支反力代替。（2分）變

8、形協(xié)調(diào)條件LnFL = L T EA（4分）(2)兩端固定壓桿，發(fā)生失穩(wěn)的臨界載荷為Fcr二2日（0.5 L ）2（0.5L）2AL2（4分）4. （10 分）(1)判斷危險點，繪制危險點的微單元體（7分）（1分）繪制內(nèi)力圖 扭矩圖軸力圖彎矩圖厄(1分)橫截位任邊面下占 八、（2分）33Fe F 400 1015 32 400 10十,十-一一一 33.14 100_23.14 100二 112 Mpa(2分)4 106 16Wp3.14 1003=20.4 MPa（1分)5. )按第三強度理論校核軸的強度（1分）s r3 = s2 4t 2 = 1122 4 20.42 = 119.2 Mpas s 200s= s100MPan 2（1分）s r3 =119.2Mpa . s （1分）軸的強度不滿足要求。5. （10 分）（2分）Fa = M , k點所在截面的彎矩為 M (2)計算k點橫截面應(yīng)力Mea 二一,男力FlMeSkk點位于中性層，彎曲正應(yīng)力為