材料力學1 (答案)

1、材料力學請在以下五組題目中任選一組作答,滿分分。第一組:計算題（每小題分,共100 分)1、 梁得受力情況如下圖，材料得 。若截面為圓柱形，試設計此圓截面直徑。q 10kN/mm2、 求圖示單元體得: 圖示斜截面上得應力；（2）主方向與主應力,畫出主單元體;主切應力作用平面得位置及該平面上得正應力,并畫出該單元體。y100MPa60MPaxO50MPan10060MPa解:（、斜截面上得正應力與切應力:、主方向及主應力:最大主應力在第一象限中，對應得角度為則主應力為：,:主切應力為：此兩截面上得正應力為：主單元體如圖 3-2 所示。,y10 x19.33O0MPa3圖 3-196.4MPa25

2、.670O2MPa25.0MPa圖 3、 圖中所示傳動軸得轉速 n=400rpm,主動輪 2 輸入功率 P=60k,從動輪 1,3，4 與 5 得輸出功率分別為 P118W,PkW,4=22kW，PkW。試繪制該軸得扭矩圖。、 用積分法求圖所示梁得撓曲線方程與轉角方程,并求最大撓度與轉角。各梁E均為常數。第二組:計算題(每小題 25 分,共 10分）、 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,并按最大切應力準則對梁得強度作全面校核。已知選工字鋼o.32a: W = .2 m ，z 1105.5 )解：1.F = F = 18(）RA RBkNmkNm

3、k3由題設條件知： = 692. cm ,Iz 110755 c4E截面:MPaMP2. A、B-截面:MPaMPa3.C、D截面:Paa 選No.32工字鋼安全。2,并求出剪力與彎矩絕對值得最大值。設、q、已知。3、 梁得受力及橫截面尺寸如下圖所示。試求:.繪出梁得剪力圖與彎圖;2.確定梁內橫截面上得最大拉應力與最大壓應力;.確定梁內橫截面上得最大切應力;4.畫出橫截面上得切應力流。4、 圖示梁及柱得材料均為23鋼, = 200GPa, = 4Pa，均布載荷q= 24kN/,豎桿為兩根63635 等邊角鋼連結成一整體。試確定梁及柱得工作安全因數。第三組:計算題（每小題25分,共10分）、 作

4、圖所示得各梁得剪力圖與彎矩圖。、 求下列圖示各剛架得彎矩、剪力及軸力圖。、 用積分法計算圖示梁得變形時,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0m5mm18mm 得不等邊角鋼。桿長l = ,材料為 35 鋼,其彈性模量 E = 。試求壓桿得臨界載荷。圖第四組:計算題(每小題 25 分,共 10分）, ,、 圖示結構中 A 為剛性梁 B 為斜撐桿 載荷 F 可沿梁 C 為使斜桿得重量最小,斜撐桿與梁之間得夾角應取何值?2、 如圖所示,一半圓拱由剛性塊 AB與 BC及拉桿 AC 組成,受得均布載荷作用。若半圓拱半徑，拉桿得許用應力，試設計拉桿得直徑

5、d。3、 如圖所示結構中,懸臂梁 為 No、1工字鋼,慣性矩=24， 端鉸支于空心鋼管 上。鋼管得內徑與外徑分別為 30mm 與 4mm,B 端也就是鉸支。當重為 500N得重物從 h=5m 處自由落于端時,試校核桿 AB得穩(wěn)定性。規(guī)定穩(wěn)定安全系數、。已知鋼梁與鋼管得模量為:=210GPa。4、 如圖所示,重量 得冰塊以 得速度沖擊長為,直徑得木樁頂部。已知木材彈性模量,求木樁內得最大正應力。第五組:計算題(每小題 25 分,共 10分)、 試求千斤頂絲杠得工作安全因數。已知最大承載,有效直徑。長度，材料為 A3鋼,，,可以認為絲杠得下端固定，上端為自由。2、 圖示鑄鐵梁。材料許用拉應力，許用壓應力,求得最大允許值。已知 ,3、 如圖所示,一實心圓桿在其外表面緊套空心圓管 2與。此組合桿承受軸向拉力 ,試求其長度得改變量。假設圓桿與圓管之間不發(fā)生相對滑動)、 設有一實心鋼桿,在其外表面緊套一銅管。材料得彈性模量與線膨脹系數分別為,與，,且。兩者得橫截面面積均為 A。如果兩者緊套得程度不會發(fā)生相互滑動,試證明當組合管升溫后，其長度改變?yōu)椤?. 獨立完成，作答時要寫明題型、題號;2. 作答方式：手寫作答或電腦錄入,使用格式白紙;3. 提交方式:以下兩種方式任選其一,1) 手寫作答得同學可以將作業(yè)以圖片形式打包壓縮上傳;2