材料力學試題與答案

1、 一、一結(jié)構(gòu)如題一圖所示。鋼桿1、2、3的橫截面面積為A=200mm2，彈性模量E=200GPa，長度l=1m。制造時3桿短了=0.8mm。試求桿3和剛性梁AB連接后各桿的內(nèi)力。（15分） 二、題二圖所示手柄，已知鍵的長度，鍵許用切應(yīng)力，許用擠壓應(yīng)力，試求許可載荷。（15分）得分評分人三、題三圖所示圓軸，受作用。已知軸的許用切應(yīng)力、切變模量G，試求軸直徑d 。 （15分） 四、作題四圖所示梁的剪力圖和彎矩圖。（15分） 五、小錐度變截面懸臂梁如題五圖所示，直徑，試求最大正應(yīng)力的位置及大小。（10分） 六、如題六圖所示，變截面懸臂梁受均布載荷q作用，已知q、梁長l及彈性模量E。試用積分法求截面A

2、的撓度wA和截面C的轉(zhuǎn)角C。（15分） 七、如圖所示工字形截面梁，截面的慣性矩m，求固定端截面翼緣和腹板交界處點的主應(yīng)力和主方向。（15分） 一、（15分）（1）靜力分析（如圖（a）圖（a） （a） （b）（2）幾何分析（如圖（b）圖（b）（3）物理條件，（4）補充方程 （c）（5）聯(lián)立（a）、（b）、（c）式解得：二、（15分）以手柄和半個鍵為隔離體，取半個鍵為隔離體，由剪切：，由擠壓：取。三、（15分）, 得 , 當時 ；當時 。四、（15分）五、（10分）解：在距截面為的截面上 由 ，可求得 對應(yīng)的發(fā)生在梁中間截面的上、下邊緣，上拉下壓。六、（15分）由邊界條件得 （） ， （）七、（1

3、5分）解： MPa（壓應(yīng)力） MPa= MPaMPa，MPa 一、題一圖所示的桿件兩端被固定，在C處沿桿軸線作用載荷F，已知桿橫截面面積為A，材料的許用拉應(yīng)力為，許用壓應(yīng)力為，且，問x為何值時，F(xiàn)的許用值最大？（本小題15分）二、題二圖所示接頭，承受軸向載荷F作用，試計算接頭的許用載荷F。已知鉚釘直徑d=20mm，許用正應(yīng)力=160MPa，許用切應(yīng)力=120MPa，許用擠壓應(yīng)力 bs=340MPa。板件與鉚釘?shù)牟牧舷嗤?。（本小題15分）三、圓管A套在圓桿B上并二者焊在一起如題三圖所示，它們的切變模量分別為和，當管兩端作用外力偶矩時，欲使桿B和管A的相等，試求。（本小題15分）四、試作題四圖所示

4、梁的剪力圖和彎矩圖。（本小題15分）五、矩形截面外伸梁由圓木制成，已知作用力，許用應(yīng)力，長度，確定所需木材的最小直徑。（本小題15分） 六、題六圖所示梁的左端可以自由上下移動，但不能左右移動及轉(zhuǎn)動。試用積分法求力F作用處點A下降的位移。（本小題15分） 七、試用疊加法計算題七圖所示梁A點的撓度wA。（本小題10分） 題七圖一、（本小題15分）解：平衡條件 變形協(xié)調(diào)條件 得，由得 二、（本小題15分）解：1. 考慮鉚釘?shù)募羟袕姸?，則2考慮鉚釘?shù)臄D壓強度主板與鉚釘間：，則蓋板與鉚釘間：，則3. 考慮板件的拉伸強度（1）主板拉伸強度分析1-1截面：，則2-2截面：，則（2）蓋板拉伸強度分析對比主板軸

5、力圖及板厚可知，板件的拉伸強度由主板控制。4. 結(jié)論最后確定F=302kN。三、（本小題15分）解： （1） 即 （2）由(1)(2)得 , 得 四、（本小題15分）五、（本小題15分）解：令， 可求得最合理的b和h為 則 由 得 六、（本小題15分）解： （）七、（本小題10分）解：（）一、題一圖所示結(jié)構(gòu)中，已知a，桿1和桿2的拉壓剛度分別為和。當和聯(lián)結(jié)在一起時，試求各桿的軸力。（本小題15分）二、題二圖所示接頭，已知：F =80kN，=10mm，b=80mm，d=16mm，=100MPa，bs=300MPa，=160MPa。試校核接頭的強度。（本小題15分） 三、兩段同樣直徑的實心鋼軸，由

6、法蘭盤通過六只螺栓連接。傳遞功率，轉(zhuǎn)速。軸的許用切應(yīng)力為， 螺栓的許用切應(yīng)力為。試(1) 校核軸的強度；(2) 設(shè)計螺栓直徑。（本小題15分） 四、試作題四圖所示梁的剪力圖和彎矩圖。（本小題15分）五、當力直接作用在梁中點時，梁內(nèi)的最大正應(yīng)力超過許用應(yīng)力30%。當配置了與梁同截面的輔助梁CD后，強度滿足要求，已知梁長，試求此輔助梁的跨度a。（本小題15分） 六、如題六圖，簡支梁上自A至B的分布載荷q(x)=Kx2，K為常數(shù)。試求撓曲線方程。（本小題15分） 七、試用疊加法求題七圖所示梁BC段中點的撓度。（本小題10分） 題七圖一、（本小題15分）解：平衡條件 (1)變形條件 (2)物理條件 ， (3)求解得 二、（本小題15分）解：剪切強度：擠壓強度：拉伸強度：接頭強度足夠。三、（本小題15分）解：(1) 安全（2） 四、（本小題15分） 五、（本小題15分）解：分別作無