材料力學(xué)試題及答案

1、材料力學(xué)試題答案一. 填空題，本大題共5小題，每小題5分，本大題共25分1. 圓軸直徑為d，承受純扭轉(zhuǎn)，扭矩為T，材料切變模量為G。在縱截面上A點(diǎn)切應(yīng)力為= ，(3分)切應(yīng)變?yōu)? 。(2分)2. 欲使Oy、Oz軸成為任意截面A的型心主慣性軸，必須滿足的條件為 和為 。Sy=0(2分)，Sz=0(1分)，Iyz=0(2分)。3. 圓軸直徑為d，長度為L，切變模量為G，承受扭轉(zhuǎn)外力矩為m，此軸的彈性應(yīng)變能Iy=1.91×10-5m4，U= ，(3分)外表面上任意一點(diǎn) (=d/2) 上彈性應(yīng)變比能為u= 。(2分)4. 從圖中a、b、c三種材料的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線可以看出，強(qiáng)度最高的材料是

2、 ，塑性最好的材料是 ，彈性模量最小的材料是 。a(2分)，c(2分)，c(1分)。5. 低碳鋼拉伸載荷-位移曲線如圖，試件原始橫截面積為A0，原始標(biāo)距為L0，試件拉斷后吻合斷口，測得斷后標(biāo)距為L1。該材料的屈服極限s= ，Ps/A0(2分)斷裂極限為b= ，Pb/A0(1分)延伸率為= 。(L1- L1)×100%/L0(2分)二. 繪剪力、彎矩圖。（15分）剪力圖：4值3線(7分)彎矩圖：4值3線(8分)三. 絞盤受力如圖所示，絞盤直徑D=0.3m，圓桿的直徑d=0.025m，各段長a=0.3m，b=0.4m，c=0.5m，材料的許用應(yīng)力=80MPa。試應(yīng)用第三強(qiáng)度理論求最大提升

3、力P。（15分）解：1. 內(nèi)力，圖(2分)；8值(6分)。C截面危險(xiǎn)，(2分)。2. 計(jì)算最大提升力P ，計(jì)算(2分)；第三強(qiáng)度理論(3分)。四. 鋼壓力容器D=2m，=0.02m，E=210GPa，=0.3，=170MPa。測得表面A點(diǎn)應(yīng)變?yōu)閤=1.143×10-4，y=4.857×10-4，試按照第三強(qiáng)度理論校核該點(diǎn)強(qiáng)度，并計(jì)算容器內(nèi)壓。（15分）解：1. 應(yīng)力，(6分)。2. 強(qiáng)度校核，主應(yīng)力(3分)；第三強(qiáng)度理論(3分)。3. 內(nèi)壓，任意一個(gè)(3分)。五. 超靜定結(jié)構(gòu)中，梁的截面抗彎剛度為EI、長度為2a，桿1、2的截面抗拉剛度為EA、長度為l，受均布載荷q作用。試

4、求兩桿內(nèi)力。（15分）解：1. 靜定基，圖(2分)。2. 協(xié)調(diào)，(3分)。3. 變形，每個(gè)2分(6分)。4. 求解，任意一個(gè)(4分)。六. 結(jié)構(gòu)中桿BD為No.20槽鋼，Iy=1.91×10-5m4，Iz=1.44×10-6m4，A=3.284×10-3m2，材料Q235鋼，彈性模量E=206GPa，比例極限p=200MPa，屈服極限s=235MPa，經(jīng)驗(yàn)公式的常數(shù)a=304MPa，系數(shù)b=1.12MPa；規(guī)定穩(wěn)定安全系數(shù)nst=5。梁ABC外徑D=0.15m，內(nèi)徑d=0.11m，許用應(yīng)力=160MPa。載荷F=40kN。試對結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行分析。（15分）解：1. 內(nèi)力，(3分)。桿FN= 106.7kN，梁FN=92.38