材料力學(xué)期末試卷9答案#(精選.)

word.word.上海電機(jī)學(xué)院200__-200__學(xué)年第__學(xué)期《材料力學(xué)》課程期末考試試卷開課學(xué)院：機(jī)械學(xué)院，專業(yè):開課學(xué)院：機(jī)械學(xué)院，專業(yè):機(jī)械類各專業(yè)考試形式:閉卷，所需時間120分鐘一、選擇題（共20分，每小題4分）料利用率，則鉚釘?shù)闹睆揭蛟撌荂A.d=23C.料利用率，則鉚釘?shù)闹睆揭蛟撌荂A.d=23C.d=歿兀2、在圖示受扭圓軸橫截面上的切應(yīng)力分布圖中，正確的結(jié)果是穩(wěn)定性和強(qiáng)度都提高；D.穩(wěn)定性和強(qiáng)度都不變。1、圖中板和鉚釘為同一材料，已知口]=2口。為了充分提高材bsB.d=43D.d=fl

兀C.4、二向應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，其中最大主應(yīng)力A.aB.2aC.3aD.4a5、任意圖形的面積為A,z0軸通過形心O,z1C軸和z0軸平行，并相距a，已知圖形對z1Z0軸的慣性矩為A.Izo=0B.Iz0=11-Aa2CIz0=11+Aa2D.Izo=11+A二、簡答題（共12分，每小題4分）1、工程中經(jīng)常使用工字梁，從力學(xué)的角度看，工字梁的優(yōu)點(diǎn)是什么？答：與矩形梁和圓形截面相比，工字梁勺的高，能充分利用材料。2、有一構(gòu)件內(nèi)某一點(diǎn)處的交變應(yīng)力隨時間變化的曲線如圖，則該點(diǎn)交變應(yīng)力的循環(huán)特征、最大應(yīng)力、最小應(yīng)力和平均應(yīng)力分別是多少？2m3、求圖示梁C點(diǎn)撓度為零時P與q的關(guān)系。解：（1）利用平衡條件求出解：（1）利用平衡條件求出A、B支座的支反力〃和三、試?yán)L出圖示梁的剪力圖和彎矩圖（15分）。YB。E1nA=0,20X1-40+YBX4—10X4X2=0???YB=25kNEmB=0,20X5—〃X4+10X4X2—40=0???Ya=35kN(2)列CA段Q、M方程：建立坐標(biāo)系，以C端為%軸坐標(biāo)原點(diǎn)，CA段距左端為％的任意截面，取左側(cè)為對象，則Q1=—20, (0<%<1m (a)M1=—20%,(0W%<1m (b)(3)列AB段Q、M方程：AB段距C端為%的任意截面,如取右側(cè)為對象,則Q2=—YB+q(5—%)=—25+10(5—%) (1<%<5(c)M2=YB(5—%)—q(5一%)(5—%)/2=25(5—%)—5(5一%)2,(1<%W5(d)利用（a）、（b）和（c）、（d）式可繪出CA和AB段的Q、M圖（圖6-2b,c）。

四、圓形截面鋼桿受力如圖，已知：p1=8kN,p2=300kN,Me=6kN?m,L=1.2m,直徑d=10cm,材料的許用應(yīng)力[o]=160MPa。（1）指出危險截面、危險點(diǎn)的位置；（2）繪出危險點(diǎn)的單元體應(yīng)力圖并求主應(yīng)力；（3）用第三強(qiáng)度理論校核桿的強(qiáng)度。（20分）解：1）危險截面及危險點(diǎn)的位置鋼桿受拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)的組合變形，固定端右側(cè)截面為危險截面；該截面上部邊緣的A點(diǎn)為危險點(diǎn)。2、危險點(diǎn)單元體的應(yīng)力危險截面上的軸力、彎矩和扭矩分別為F=P=300左N=3xlO5NN2M=<義乙=8*1()3xl.2N?巾=9.6xl()3N?〃T=M=6kN-mA點(diǎn)的應(yīng)力分量F M 3x105 9.6x103o=—N-+—= + A W 兀x0.12 兀x0.13=(38.2x106+97.8x106)Pa=(38.2x106+97.8x106)Pa=136MPa136 -136o=-36-x'(-3-)2+30.62=6.6MPa3 2 23、強(qiáng)度校核按第三強(qiáng)度理論<o2+412=.k'1362+4x30.62=149.1MPa<0]=160MP所以安全。201]<[201]<[T]五、等截面實(shí)心傳動軸的轉(zhuǎn)速為n=191r/min,輪A為主動輪，輸入功率為NA=8kW,輪B、C和D為從動輪。輸出功率分別為NB=3kW、NC=1kW和ND=4kW。已知軸材料的許用剪應(yīng)力為[T]=60MPa剪切模量為G=80GPa試：（1）求四個輪A、B、C、D的最佳排列方法并在圖中輪上標(biāo)出；（2）作扭矩圖；（3）確定軸的直徑。（16分）解：1計(jì)算外力偶矩TOC\o"1-5"\h\z…… P 3 …M=9549x_=9549x一=150N?mb n 191八… P 八… 1 -M=9549x—=9549x =50N?mc n 191八… P 八… 4 …M=9549x—=9549x一=200N?md n 191為減小傳動軸的設(shè)計(jì)直徑，4個齒輪的最佳排列方法為：D、A、B、C。2、作扭矩圖3、計(jì)算軸的直徑T=200N-mmax由軸的強(qiáng)度條偉=:<[T]可得max ^Wt16T max兀d3，16T ：16x200d>—―max3' =25.7mm\兀[T] \兀x60x106

六、六、水平梁ABCD視為剛性桿，桿BE和CF采用相同材料制成，其比例極限方=200Mpa,許用應(yīng)力同=140峰門，穩(wěn)定安全系數(shù)抬L?，彈性模量￡=200面/①桿CF直徑d廠lOinni,長度二1000inm；②桿BE直徑d?=20nim,氏度G=1000mm,試求結(jié)構(gòu)容許承受的最大載荷以（20分）F解解,AD為剛性桿，此結(jié)構(gòu)為一次靜不定結(jié)構(gòu)1.計(jì)算桿1解,AD為剛性桿，此結(jié)構(gòu)為一次靜不定結(jié)構(gòu)1.計(jì)算桿1、2的軸力靜力平衡方程=o，（以享汨0：）2g+1”和6b）?"—P3二022V：十JLv：=6P變形，何方程；5r=25珞，AL= $沽30一l q1 「代入數(shù)據(jù)后得：W=為mV］。聯(lián)立求解方程⑴，⑵可得:=-p,4□]=L，泣1仃]二￡110」X140x10”=14.66KN3 32.確定結(jié)構(gòu)的許司載荷由桿①的拉伸強(qiáng)度，桿②的穩(wěn)定性綜合確定結(jié)構(gòu)的許可載荷.⑴桿①的拉伸強(qiáng)度(2)葉②的穩(wěn)定性條件=-=5m?nh=L入=1000"打".Z=——=200> =100' 4 4