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文檔簡介

期末試卷一、填空題:請將正確答案寫在劃線內(nèi)(每空1分,計16分)⒈工程構(gòu)件正常工作的條件是――――――――――――、、――――――――――――、―――――――――――――。⒉工程上將延伸律的材料稱為脆性材料。⒊矩形截面梁橫截面上最大剪應(yīng)力出現(xiàn)在―――――――――――各點,其值-------------。4.平面彎曲梁的q、Fs、M微分關(guān)系的表達式分別為--------------、、-------------、、----------------。5.四個常用的古典強度理論的表達式分別為―――――――――――――――――、―――――――――――――――――――――、――――――――――――――、―――――――――――――――――――――――――――――――――。6.用主應(yīng)力表示的廣義虎克定律為―――――――――――――――――――――;――――――――――――――――――――――;-―――――――――――――――――――――――。二、單項選擇題⒈沒有明顯屈服平臺的塑性材料,其破壞應(yīng)力取材料的――――――――――――。⑴比例極限;⑵名義屈服極限;⑶強度極限;⑷根據(jù)需要確定。2.矩形截面的核心形狀為----------------------------------------------。⑴矩形;⑵菱形;⑶正方形;⑷三角形。3.桿件的剛度是指――――――――――――――-。⑴桿件的軟硬程度;⑵桿件的承載能力;⑶桿件對彎曲變形的抵抗能力;⑷桿件對彈性變形的抵抗能力;4.圖示二向應(yīng)力單元體,如剪應(yīng)力改變方向,則―――――――――――――。⑴主應(yīng)力的大小和主平面的方位都將改變;⑵主應(yīng)力的大小和主平面的方位都不會改變;⑶主應(yīng)力的大小不變,主平面的方位改變;⑷主應(yīng)力的大小改變,主平面的方位不變。圖示拉桿頭和拉桿的橫截面均為圓形,拉桿頭的剪切面積A=――――――――――――。A.B.C.D.6、當系統(tǒng)的溫度升高時,下列結(jié)構(gòu)中的――――――――――不會產(chǎn)生溫度應(yīng)力.ABCD三、簡答題(每小題6分,計12分)1.支承情況不同的圓截面壓桿如圖所示,已知各桿的直徑和材料均相同且都為大柔度桿。①若只考慮紙平面內(nèi)的穩(wěn)定,問:那個桿的臨界力最大?②若在保持截面的面積不變的條件下將各壓桿的截面改成正方形,試問各壓桿的穩(wěn)定性是提高了還是降了?2.分別按第三和第四強度理論設(shè)計彎扭組合變形桿件的截面,按第三強度論設(shè)計的桿件截面比按第四強度理論設(shè)計的截面那個大?為什麼?得分評卷人四、(12分)某形截面的外伸梁如圖所示,已知:,截面對中性軸的慣性矩,,。梁上的荷載。材料的許用拉應(yīng)力,許用壓應(yīng)力,試校核梁的強度。五、(14分)荷載F作用在梁AB及的聯(lián)接處,試求每根梁在連接處所受的力。已知其跨長比和剛度比分別為六、(14分)承受均布荷載的矩形截面簡支梁如圖所示,F的作用線通過截面形心且與y軸成角,已知,,,材料的容許應(yīng)力,試求梁容許承受的最大荷載七、(14分)矩形截面受壓柱如圖所示,其中的作用線與柱軸線重合,的作用點位于y軸上,,,的偏心距。求(1)柱的橫截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力時的最小尺寸;(2)當h確定后求柱橫截面上的最大壓應(yīng)力。一、判斷題:正確的劃√,錯誤的劃×(每小題2分,計10分)1、對于沒有屈服極限的塑性材料,通常將總應(yīng)變?yōu)?.2%時的應(yīng)力值,定為屈服強度,并以表示。()2、空心截面與實心截面比較,由于充分發(fā)揮了截面各點的承載能力,因此是扭轉(zhuǎn)變形的合理截面形狀。()3、不論荷載怎樣變化,簡支梁的最大撓度可用梁跨中截面的撓度來代表。()4、若壓力作用點離截面核心越遠,則中性軸離截面越遠。()5、塑性鉸單向自由轉(zhuǎn)動,形成塑性鉸處彎矩為零。()二、單項選擇題:請將正確答案的序號填入劃線內(nèi)(每小題2分,共12分)1、塑性材料冷作硬化后,材料的力學性能發(fā)生了變化。試判斷以下結(jié)論哪一個是正確的():A.屈服應(yīng)力提高,彈性模量降低;B.屈服應(yīng)力提高,塑性降低;C.屈服應(yīng)力不變,彈性模量不變;D.屈服應(yīng)力不變,塑性不變。2、在圖所示狀態(tài)中,按剪應(yīng)力互等定理,相等的是______。A.τ1=-τ2;B.τ2=-τ3;C.τ3=-τ4;D.τ4=-τ2;3、等直梁受載如圖所示.若從截面C截開選取基本結(jié)構(gòu),則_____.A.多余約束力為FC,變形協(xié)調(diào)條件為ωC=0;B.多余約束力為FC,變形協(xié)調(diào)條件為θC=0;C.多余約束力為MC,變形協(xié)調(diào)條件為ωC=0;D.多余約束力為MC,變形協(xié)調(diào)條件為θC=0;圖示三根壓桿,橫截面面積及材料各不相同,但它們的相同。A.長度因數(shù);B.相當長度;C.柔度;D.臨界壓力5、構(gòu)件由突加荷載引起的應(yīng)力,是相應(yīng)靜載引起應(yīng)力的。A.一倍()B.二倍()C.三倍()D.四倍()圖示拉桿頭和拉桿的橫截面均為圓形,拉桿頭的剪切面積和擠壓面積分別為()。A.,B.,C.,D.,三、填空題(每空2分,共10)1、直徑為D的實心圓軸,最大的容許扭矩為T,若將軸的橫截面積增加一倍,則其最大容許扭矩為______。2、圖示為某點的應(yīng)力狀態(tài),其最大切應(yīng)力τmax=_____MPa。3、若構(gòu)件內(nèi)的應(yīng)力隨時間作交替變化,則該應(yīng)力稱為,構(gòu)件長期在此應(yīng)力作用下,會發(fā)生無明顯塑性變形的驟然斷裂,這種破壞現(xiàn)象稱為。4、桿件的剛度代表桿件的能力。5、圖示低碳鋼拉桿的外表面上有斜線,當桿件變形時,請將桿上斜線新的位置畫在圖上,低碳鋼的破壞是由應(yīng)力引起的。四、作圖題(13分)畫出所示梁的剪力圖和彎矩圖,在圖上注明控制截面的Fs和M的值,并指出剪力和彎矩絕對值的最大值。五、計算題(17分)1圖示為一矩形截面鑄鐵梁,受兩個橫向力作用。

(1)從梁表面的A、B、C三點處取出的單元體上,用箭頭表示出各個面上的應(yīng)力。

(2)定性地繪出A、B、C三點的應(yīng)力圓。

(3)在各點的單元體上,大致地畫出主平面的位置和主應(yīng)力的方向。

(4)試根據(jù)第一強度理論,說明(畫圖表示)梁破壞時裂縫在B、C兩點處的走向。六、計算題(12分)鑄鐵梁受荷載情況如圖示。已知截面對形心軸的慣性矩Iz=403×10-7m4,鑄鐵抗拉強度[σ+]=50MPa,抗壓強度[σ-]=125MPa。試按正應(yīng)力強度條件校核梁的強度七、計算題(13分)圖示結(jié)構(gòu)中,AC為剛桿,CD桿的材料為Q235鋼,C、D兩處均為球鉸,已知d=20mm,材料的E=200Gpa,,穩(wěn)定安全因數(shù).試確定該結(jié)構(gòu)的許可荷載。八、計算題(10分)作等直桿的軸力圖一、判斷題:正確的劃√,錯誤的劃×(每小題2分,計10分)1、對于沒有屈服極限的塑性材料,通常將彈性應(yīng)變?yōu)?.2%時的應(yīng)力值,定為屈服強度,并已表示。()2圓軸扭轉(zhuǎn)時,實心截面上沒有切應(yīng)力等于零的點。()3、在變截面梁中,最大正應(yīng)力不一定出現(xiàn)在彎矩值最大的截面上。()4、承受斜彎曲的桿件,其中性軸必然通過橫截面的形心,而且中性軸上正應(yīng)力必為零。5、在通過截面形心的一對坐標軸中,若有一個為對稱軸,則該對稱軸就是形心主慣性軸。二、單項選擇題:請將正確答案的序號填入劃線內(nèi)(每小題2分,共12分)1、關(guān)于低碳鋼試樣拉伸至屈服時,有以下結(jié)論,請判斷哪一個是正確的:A.應(yīng)力和塑性變形很快增加,因而認為材料失效;B.應(yīng)力和塑性變形雖然很快增加,但不意味著材料失效;C.應(yīng)力不增加,塑性變形很快增加,因而認為材料失效;D.應(yīng)力不增加,塑性變形很快增加,但不意味著材料失效。2、懸臂梁由兩根槽鋼背靠背(兩者之間未作任何固定連接)疊加起來放置,構(gòu)成如圖示.在載荷作用下,橫截面上的正應(yīng)力分布如圖_________所示.ABCD3、當系統(tǒng)的溫度升高時,下列結(jié)構(gòu)中的____不會產(chǎn)生溫度應(yīng)力.ABCD4、現(xiàn)有兩種說法:(1)塑性材料中若某點的最大拉應(yīng)力σmax=σs,則該點一定會產(chǎn)生屈服;(2)脆性材料中若某點的最大拉應(yīng)力σmax=σb,則該點一定會產(chǎn)生斷裂,根據(jù)第一、第四強度理論可知,說法.A.(1)正確、(2)不正確;B.(1)不正確、(2)正確;C.(1)、(2)都正確;D.(1)、(2)都不正確。5、長度系數(shù)的物理意義是。A.壓桿絕對長度的大??;B.對壓桿材料彈性模數(shù)的修正C.將壓桿兩端約束對其臨界力的影響折算成桿長的影響D.對壓桿截面面積的修正。6、在電梯內(nèi)放置重量為W的重物,若電梯以重力加速度下降,則重物對電梯的壓力。A.加大B.減少C.為零D.不變?nèi)?、填空題(每空2分,共14分)1、實心圓軸,兩端受扭轉(zhuǎn)外力偶矩作用。直徑為D時,設(shè)軸內(nèi)的最大剪應(yīng)力為τ,若軸的直徑改為D/2,其他條件不變,則軸內(nèi)的最大剪應(yīng)力變?yōu)開_____。2、對于作勻加速直線運動和等速轉(zhuǎn)動的構(gòu)件,其內(nèi)力的求解與靜力學方法相似,僅需加上即可。3、純剪切狀態(tài)屬于(單、雙、三)向應(yīng)力狀態(tài)。4、工程構(gòu)件正常工作的條件是足夠的強度、足夠的剛度和。5、對于超靜定結(jié)構(gòu),當未知力個數(shù)多于平衡方程個數(shù)時,需補充條件,來求解問題。6、用積分法求圖示梁的撓度時,確定積分常數(shù)的條件是。并畫出撓曲線的大致形狀。四、作圖題(共13分)畫出所示梁的剪力圖和彎矩圖,在圖上注明控制截面的Fs和M的值,并指出剪力和彎矩絕對值的最大值。五、計算題圖示等直圓桿,已知外力偶矩MA=2.99kN·m,MB=7.20kN·m,MC=4.21kN·m,許應(yīng)切應(yīng)力[τ]=70MPa,許可單位長度扭轉(zhuǎn)角[φ’]=1(°)/m,切變模量G=80GPa。試確定該軸的直徑d。(共11分)得分評卷人六、計算題在受集中力偶矩Me作用的矩形截面簡支梁中,測得中性層上k點處沿45o方向的線應(yīng)變?yōu)椋阎牧系腅,ν和梁的橫截面及長度尺寸b,h,a,l.試求集中力偶矩Me。(13分)七、計算題Q235鋼制成的矩形截面桿,兩端約束以及所承受的載荷如圖示((a)為正視圖(b)為俯視圖),在AB兩處為銷釘連接。若已知L=2300mm,b=40mm,h=60mm。材料的彈性模量E=205GPa。試求此桿的臨界載荷。(14分)八、計算題圖示木梁受以可移動荷載F=40kN作用.已知,。木梁的截面為矩形,其高寬比。試選擇梁的截面尺寸。(13分)釋卷2一、填空題:請將正確答案寫在劃線內(nèi)(每空1分,計16分)足夠的強度,足夠的剛度,足夠的穩(wěn)定性;;中性軸上各點,;;;,,。二、單項選擇題:請將正確答案的序號填入劃線內(nèi)(每小題3分,計18分)1.(2);2.(2);3.(4);4.(3).5.(2)6.(1)三、簡答題(每小題6分,計12分)1.(d),提高了;2.按第三強度理論設(shè)計的軸徑大,因為按第三強度理論按第四強度理論四、(12分)(步驟(1)正確,3分;步驟(2)4分、(3)正確,5分)(a)(b)解:⑴畫梁的彎矩圖,如圖b示.⑵校核最大拉應(yīng)力。由圖可知,,所以,故知最大拉應(yīng)力在B截面的上邊緣各點即拉應(yīng)力強度滿足。⑶校核最大壓應(yīng)力。由于,故知最大壓應(yīng)力C截面上邊緣點即壓應(yīng)力強度也滿足。五、(14分)解:一次超靜定問題,基本靜定系如圖b所示。(4分)變形協(xié)調(diào)條件為(2分)變形協(xié)調(diào)方程(6分)由此解得(2分)六、(14分)(寫出正確,各得2分)(5分)該梁強度足夠(1分)七(14分)解:偏心壓縮問題,移至作用線處(2分)若使截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力,則有(6分)解得(2)柱截面上的最大壓應(yīng)力(6分)一、填空題(每空2分計10分)1、2、√3、×4、×5、×二、單項選擇題:請將正確答案的序號填入劃線內(nèi)(每小題2分,共12分)1、B2、C3、A4、B5、B6、B三、填空題:(14分)1、;2、30;3、交變應(yīng)力,疲勞破壞;4、抵抗變形5、切四、簡答題:(13分)求支座約束反力(3分)剪力圖(3分)彎矩圖(3分)(4分)五、計算題(17分)A、B、C三點的應(yīng)力狀態(tài)每個2分,(共6分)A、B、C三點的應(yīng)力圓每個2分,(共6分)A、B、C三點的主應(yīng)力圓每個1分,(共3分)梁破壞時裂縫在B、C兩點處的走向(2分)六、計算題(12分)求反力1分求反力1分作圖2分(3分)作彎矩圖(3分)B截面(3分)(3分)(3分)(3分)C截面七、計算題(12分)壓桿所受外力(1分)壓桿臨界力的計算l=1m(1分)(1分)(2分)大柔度(2分)(3分)由穩(wěn)定性條件:(2分)八、計算題(10分)(1分)(1分)(1分)(1分)(2分)(2分)(2分)一、填空題(每空2分計10分)1、2、×3、√4、√5、√二、單項選擇題:請將正確答案的序號填入劃線內(nèi)(每小題2分,共12分)1、C2、D3、A4、B5、C6、C三、填空題:(14分)1、8;2、慣性力;3、雙;4、足夠的穩(wěn)定性;5、變形協(xié)調(diào)6、四、簡答題:(13分)求支座約束反力(3分)剪力圖(3分)彎矩圖(3分)(4分)五、計算題(11分)利用截面法作扭矩圖(2分)(3分)強度校核(3分)(1分)剛度校核(3分)(1分)二者取大值(1分)六、計算題(13分)(2分)(3分)(3分)(3分)(2分)七、計算題(14分)(2分)正視圖:(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)俯視圖:(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)八、計算題(13分)由剪應(yīng)力強度計算Fsmax=40kN(2分)(3分)b=115.5mm,h=173mm;(1分)由正應(yīng)力強度計算Mmax=10kN.m(2分)(3分)b=138.7mm,h=208mm(1分)二者取大值(1分)判斷題(正確記為√,錯誤記為×。1×10=10分)題號12345678910選擇某拉伸試件的斷口形狀如圖1-1,此試件是 脆性材料。擠壓強度計算中,擠壓面積就是擠壓中的接觸面積。軸向拉壓桿件中的工作應(yīng)力與材料的彈性模量E成正比。圓軸扭轉(zhuǎn)時,橫截面上的剪應(yīng)力垂直于半徑。 (圖1-1)面積不為零的平面圖形對任意一軸的慣性矩(Iz)恒大于零。若梁的某截面上剪力為零,則該截面的彎矩圖形一定是拋物線的頂點。梁上兩截面之間沒有集中力偶作用,則兩截面彎矩之差等于兩截面之間的剪力圖面積。若梁某截面的上表面彎曲正應(yīng)力為-120MPa,則該截面的下表面彎曲正應(yīng)力為+120MPa。梁變形時,撓度最大處轉(zhuǎn)角也最大。10.用16Mn合金鋼替代低碳鋼,不能減小梁的變形程度。單項選擇題(2.5×10=25分)題號12345678910選擇1.虎克定律使用的條件是: A.σ<σpB.σ>σpC.σ<σsD.σ>σs2.實心圓截面桿直徑為D,受拉伸時的絕對變形為。僅當直徑變?yōu)?D時,絕對變形為: A.1mmB.1/2mmC.2mmD.1/4mm3.圖2-1為一聯(lián)接件,銷釘直徑為d,兩塊板厚均為t。銷釘?shù)氖芗羟忻娣e是:A.d×2tB.π×d×tC.π×d2/4D.d×t (圖2-1)4.圓軸受扭轉(zhuǎn)時,傳遞功率不變,僅當轉(zhuǎn)速增大一倍時,最大剪應(yīng)力:A.增加一倍B.增加兩倍C.減小兩倍D.減小一倍5.如下有關(guān)塑性材料許用應(yīng)力的說法中,正確的是:A.許用應(yīng)力等于比例極限除以安全系數(shù)B.許用應(yīng)力等于屈服極限除以安全系數(shù)C.許用應(yīng)力等于強度極限除以安全系數(shù)D.許用應(yīng)力等于比例極限6.純彎曲變形的矩形截面梁,僅當梁高度由h增大到2h時,最大正應(yīng)力是原最大正應(yīng)力的:A.1/2B.1/4C.1/8D.1/167.橫力彎曲時,矩形截面梁的橫截面上:A.中性軸上剪應(yīng)力最小、上下表面正應(yīng)力最小。B.中性軸上剪應(yīng)力最小、上下表面正應(yīng)力最大。C.中性軸上剪應(yīng)力最大、上下表面正應(yīng)力最小。D.中性軸上剪應(yīng)力最大、上下表面正應(yīng)力最大。8.圖2-2為一外伸梁,其邊界條件是: A.y(0)=0;y’(L)=0B.y(0)=0;y(L)=0 C.y’(0)=0;y(L)=0D.y’(0)=0;y’(L)=0 (圖2-2)9.在畫梁的彎曲內(nèi)力圖時,如下正確的是: A.集中力作用處剪力發(fā)生突變,集中力偶作用處彎矩不發(fā)生突變B.集中力作用處剪力發(fā)生突變,集中力偶作用處彎矩發(fā)生突變C.集中力作用處剪力不發(fā)生突變,集中力偶作用處彎矩不發(fā)生突變D.集中力作用處剪力不發(fā)生突變,集中力偶作用處彎矩發(fā)生突變10.面積不為零的平面圖形對于形心軸的為零。A.靜矩B.慣性矩C.慣性半徑D.慣性積畫各構(gòu)件的內(nèi)力圖(4+4+10=18分)qqqa4aaABC30KN30KN40KN20KN50KN1KNM1KNM2KNM5KNM2KNM已知P=80kN,兩桿均為實心圓截面。許用應(yīng)力[σ]=150MPa,1.求各桿軸力(5分)2.按強度要求設(shè)計兩桿直徑d1,d2(6分)某連接件結(jié)構(gòu)如圖,已知銷釘直徑d=10mm,板厚t=20mm(中間板厚為2t)。材料的許用剪應(yīng)力[τ]=140MPa,許用擠壓應(yīng)力[σ]=180MPa,求允許載荷P。(5+5分)低碳鋼矩形截面梁如圖,h/b=2,許用應(yīng)力[σ]=170MPa。P=20kN,L=4m。1.畫剪力圖及彎矩圖(7分)2.按正應(yīng)力強度條件計算尺寸b、h(6分)超靜定梁的抗彎剛度EI已知,求超靜定梁中的全部支座反力,(6分)用疊加法畫彎矩圖(畫出分解過程)(7分){簡支梁受均布載荷的最大撓度:5qL4/(384EI)懸臂梁受均布載荷的最大撓度:qL4/(8EI)簡支梁中點受集中力的最大撓度:PL3/(48EI)懸臂梁自由端受集中力的最大撓度:PL3/(3EI)}判斷題(1*10=10分)12345678910√××√√×√××√12345678910ADCDBBDBBA單選題(2.5*10=25分)Q1(kN)(2qa2qaQ1(kN)(2qa2qaQ2(kN)(qa/4qaM1(kNm)(2qa2M2(kNm)(qa2N(kN)(302020-+-1) 3)Mn(kNm)Mn(kNm)123+-Q(kN)(9qa/4Q(kN)(9qa/47qa/4qa7a/4M(kNm)(63qa/322qa2四、一)選B點研究,受力圖建立平衡方程:ΣY=0N1*sin30°-P=0ΣX=0-N2-N1*cos30°=0N1=P/sin30°=2PN2=-N1*cos30°=-1.732P二)求d1,d2由強度條件:QQPQQP 二)按擠壓考慮: 最大允許載荷:Q2(kN)(Q2(kN)(2020M2(kNm)(40Q1(kN)(515M1(kNm)(152PQ(kN)(515525M(kNm)(30Q(kN)(9qa/47qa/4qa7aQ(kN)(9qa/47qa/4qa7a/4M(kNm)(63qa/322qa2Q2(kN)(qa/4qaM2(kNm)(qa2二)求尺寸Mmax=30kN·m h=2b=128.4mm七、一)求支反力1)取靜定基,僅q作用:;僅RA作用:A點總變形:2)A點有絞支座,實際變形為零。即:ΣY=0YB+RA-qL=0ΣMB=0MB-RA*L+qL2=0YB=5qL/8 MB=-qL2/8Q(kN)(二)畫內(nèi)力圖Q(kN)(M(kNm)(qL/8229qL/1283L/85qL/83qL/8Q1(kN)(Q2(kN)(3qL/8M1(kNm)(qL/22M2(kNm)(3qL/82qLM(kNm)(qL/8229qL/1283L/85qL/83qL/8Q1(kN)(Q2(kN)(3qL/8M1(kNm)(qL/22M2(kNm)(3qL/82qL工程技術(shù)學院_______________專業(yè)工程技術(shù)學院_______________專業(yè)班級姓名____________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------題號一二三四五六總分得分選擇題(20分)題一、1圖1、圖示剛性梁AB由桿1和桿2支承,已知兩桿的材料相同,長度不等,橫截面積分別為A1和A2,若載荷P使剛梁平行下移,則其橫截面面積()。題一、1圖A、A1〈A2B、A1〉A(chǔ)2C、A1=A2D、A1、A2為任意2、建立圓周的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式τρ=Mρρ/Iρ時需考慮下列因素中的哪幾個?答:()扭矩MT與剪應(yīng)力τρ的關(guān)系MT=∫AτρρdA變形的幾何關(guān)系(即變形協(xié)調(diào)條件)剪切虎克定律極慣性矩的關(guān)系式IT=∫Aρ2dAA、(1)B、(1)(2)C、(1)(2)(3)D、全部3、二向應(yīng)力狀態(tài)如圖所示,其最大主應(yīng)力σ1=()題一、3圖A、σ題一、3圖B、2σC、3σD、4σ題一、4圖4、高度等于寬度兩倍(h=2b)的矩形截面梁,承受垂直方向的載荷,若僅將豎放截面改為平放截面,其它條件都不變,則梁的強度()題一、4圖A、提高到原來的2倍B、提高到原來的4倍C、降低到原來的1/2倍D、降低到原來的1/4倍5.已知圖示二梁的抗彎截面剛度EI相同,若二者自由端的撓度相等,則P1/P2=()題一、5圖A、2題一、5圖B、4C、8D、16二、作圖示梁的剪力圖、彎矩圖。(15分)二題圖二題圖三題圖三、如圖所示直徑為d的圓截面軸,其兩端承受扭轉(zhuǎn)力偶矩m的作用。設(shè)由實驗測的軸表面上與軸線成450方向的正應(yīng)變,試求力偶矩m之值、材料的彈性常數(shù)E、μ均為已知。(15分)三題圖工程技術(shù)學院_______________專業(yè)班級姓名____________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------四、電動機功率為9kW,轉(zhuǎn)速為715r/min,皮帶輪直徑D=250mm,主軸外伸部分長度為l=120mm,主軸直徑工程技術(shù)學院_______________專業(yè)班級姓名____________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------四題圖四題圖五、重量為Q的重物自由下落在圖示剛架C點,設(shè)剛架的抗彎剛度為EI,試求沖擊時剛架D處的垂直位移。(15分)六、結(jié)構(gòu)如圖所示,P=15kN,已知梁和桿為一種材料,E=210GPa。梁ABC的慣性矩I=245cm4,等直圓桿BD的直徑D=40mm。規(guī)定桿BD的穩(wěn)定安全系數(shù)nst=2。求eq\o\ac(○,1)BD桿承受的壓力。eq\o\ac(○,2)用歐拉公式判斷BD桿是否失穩(wěn)。(20分)六題圖五題圖六題圖五題圖工程技術(shù)學院_______________專業(yè)工程技術(shù)學院_______________專業(yè)班級姓名____________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------題號一二三四五六總分得分選擇題(20分)1、下列結(jié)論中正確的是()A、材料力學主要研究各種材料的力學問題B、材料力學主要研究各種材料的力學性質(zhì)C、材料力學主要研究桿件受力后變形與破壞的規(guī)律D、材料力學主要研究各種材料中力與材料的關(guān)系2、有兩根圓軸,一根為實心軸,直徑為D1,另一根為空心軸,內(nèi)外徑比為d2/D2=0.8。若兩軸的長度、材料、軸內(nèi)扭矩和產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角均相同,則它們的重量之比W2/W1為()A、0.74B、0.62C、0.55D、0.473、低碳鋼拉伸試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線大致可分為四個階段,這四個階段是()A、彈性變形階段、塑性變形階段、屈服階段、斷裂階段B、彈性變形階段、塑性變形階段、強化階段、頸縮階段C、彈性變形階段、屈服階段、強化階段、斷裂階段D、彈性變形階段、屈服階段、強化階段、頸縮階段4、高度等于寬度兩倍(h=2b)的矩形截面梁,承受垂直方向的載荷,若僅將豎放截面改為平放截面,其它條件都不變,則梁的強度()題一、4圖A、提高到原來的2倍題一、4圖B、提高到原來的4倍C、降低到原來的1/2倍D、降低到原來的1/4倍5.已知圖示二梁的抗彎截面剛度EI相同,若二者自由端的撓度相等,則P1/P2=()題一、5圖A、2題一、5圖B、4C、8D、16二、作圖示剛架的軸力圖、剪力圖、彎矩圖。(15分)二題圖二題圖三、如圖所示直徑為d的圓截面軸,其兩端承受扭轉(zhuǎn)力偶矩m的作用。設(shè)由實驗測的軸表面上與軸線成450方向的正應(yīng)變,試求力偶矩m之值、材料的彈性常數(shù)E、μ均為已知。(15分)三題圖三題圖工程技術(shù)學院_______________專業(yè)班級姓名____________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------四、電動機功率為9kW,轉(zhuǎn)速為715r/min,皮帶輪直徑D=250mm,主軸外伸部分長度為l=120mm,主軸直徑工程技術(shù)學院_______________專業(yè)班級姓名____________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------四題圖四題圖五、如圖所示,重物Q由高度H處自由下落,落在AB梁的中點C處,設(shè)EI=常數(shù),求這時C點撓度ΔC。(15分)五題圖五題圖六、圖示剛架,已知剛架各梁抗彎剛度為EI,求:1)C點支座反力;2)作剛架彎矩圖。(20分)六題圖六題圖工程技術(shù)學院_______________專業(yè)班級姓名____________學號---------------------------------------------------工程技術(shù)學院_______________專業(yè)班級姓名____________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------題號一二三四五六總分得分選擇題(20分)1、下列結(jié)論中正確的是()A、材料力學主要研究各種材料的力學問題B、材料力學主要研究各種材料的力學性質(zhì)C、材料力學主要研究桿件受力后變形與破壞的規(guī)律D、材料力學主要研究各種材料中力與材料的關(guān)系2、建立圓周的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式τρ=Mρρ/Iρ時需考慮下列因素中的哪幾個?答:()扭矩MT與剪應(yīng)力τρ的關(guān)系MT=∫AτρρdA變形的幾何關(guān)系(即變形協(xié)調(diào)條件)剪切虎克定律極慣性矩的關(guān)系式IT=∫Aρ2dAA、(1)B、(1)(2)C、(1)(2)(3)D、全部3、二向應(yīng)力狀態(tài)如圖所示,其最大主應(yīng)力σ1=()A、σ題一、3圖B、2σ題一、3圖C、3σD、4σ4、有兩根圓軸,一根為實心軸,直徑為D1,另一根為空心軸,內(nèi)外徑比為d2/D2=0.8。若兩軸的長度、材料、軸內(nèi)扭矩和產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角均相同,則它們的重量之比W2/W1為()A、0.74B、0.62C、0.55D、0.475.已知圖示二梁的抗彎截面剛度EI相同,若二者自由端的撓度相等,則P1/P2=()題一、5圖A、2題一、5圖B、4C、8D、16二、作圖示剛架的軸力圖、剪力圖、彎矩圖。(15分)二題圖二題圖三、如圖所示直徑為d的圓截面軸,其兩端承受扭轉(zhuǎn)力偶矩m的作用。設(shè)由實驗測的軸表面上與軸線成450方向的正應(yīng)變,試求力偶矩m之值、材料的彈性常數(shù)E、μ均為已知。(15分)三題圖三題圖工程技術(shù)學院_______________專業(yè)班級姓名____________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------四、如圖所示,未開啟的易拉罐上沿其軸向粘貼有一應(yīng)變片,其半徑厚度之比為200。打開易拉罐,應(yīng)變片變化為170×10-6,試求罐內(nèi)壓p工程技術(shù)學院_______________專業(yè)班級姓名____________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------四題圖四題圖五、懸臂梁ACB由鑄鐵材料制成,其許用拉應(yīng)力[σt]=40MPa,許用壓應(yīng)力[σc]=160MPa,載荷FP=44kN,梁截面為T型,Iz=101.8×106mm4五題圖五題圖六、圖示剛架,已知剛架各梁抗彎剛度為EI,求:1)C點支座反力;2)作剛架彎矩圖。(20分)六題圖六題圖專業(yè)______________專業(yè)______________________班級姓名______________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------考試科目材料力學考試時間考試方式閉卷成績題號一二三四核總分得分評卷人(本試題滿分100分,考試時間120分鐘)選擇題(每題4分,共20分,機制、農(nóng)機做1-5,建環(huán)做1-4,6)1、設(shè)軸向拉伸桿橫截面上的正應(yīng)力為σ,則450斜截面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。A分別為σ/2和σB均為σC分別為σ和σ/2D均為σ/2圖示鉚接件,若板與鉚釘為同一材料,且已知[σjy]=2[τ],為充分提高材料的利用率,則鉚釘?shù)闹睆剑鋺?yīng)為。Ad=2tBd=4tCd=4t/πDd=8t/π3一點的應(yīng)力狀態(tài)如右圖所示,則其主應(yīng)力、、分別為A30MPa,100MPa,50MPaB50MPa,30MPa,-50MPaC50MPa,0,-50MPaD-50MPa,30MPa,50MPa4、兩根材料和柔度都相同的壓桿,A臨界應(yīng)力一定相等,臨界壓力不一定相等B臨界應(yīng)力不一定相等,臨界壓力一定相等C臨界應(yīng)力和臨界壓力一定相等D臨界應(yīng)力和臨界壓力不一定相等5、圖示交變應(yīng)力循環(huán)特征r,應(yīng)力振幅σa和平均應(yīng)力σm分別為Ar=2,σa=20MPa,σm=-10MpaBr=2,σa=-40MPa,σm=10MpaCr=-2,σa=30MPa,σm=-10MpaDr=-2,σa=30MPa,σm=30MPa6、圖示十字架,AB桿為等直均質(zhì)桿,o-o為圓軸。當該十字架繞o-o軸勻速旋轉(zhuǎn)時,在自重和慣性力作用下桿AB和軸o-o分別發(fā)生__________A、拉伸變形、壓縮變形;B、拉彎組合變形、壓彎組合變形;C、拉彎組合變形、壓縮變形;D、拉伸變形、壓彎組合變形。專業(yè)______________專業(yè)______________________班級姓名______________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------二、計算題(共80分,適用農(nóng)機、機制、建環(huán))1、(15分)梁受載荷如圖所示,請畫出梁的剪力圖,彎矩圖。2、(15分)已知平面應(yīng)力狀態(tài)如圖所示(單位為MPa),試用解析法求1、主應(yīng)力及主平面,并畫出正應(yīng)力單元體。2、面內(nèi)最大剪應(yīng)力。3、(10分)一受扭轉(zhuǎn)的圓軸,直徑d=260mm,材料的的彈性模量E=200GPa,泊松比v=0.3,現(xiàn)用變形儀測得圓軸表面與軸線成45°方向的線應(yīng)變ε45=5.2×10-4。試求轉(zhuǎn)矩m。4、(15分)直徑mm的圓截面折桿,端固定,受力與其他尺寸如圖所示。若材料的許用應(yīng)力,試按最大剪應(yīng)力強度理論(第三強度理論)校核端外表面點的強度(忽略剪力影響)。4題圖5題圖5、(15分)平面剛架如圖所示。其各部分的抗彎剛度均為常量,已知,試求點在鉛垂方向的位移。(忽略截面剪力與軸力)6、(10分)重為的物體從高度處自由落下,若已知梁的抗彎剛度為,支座的彈簧剛度為(產(chǎn)生單位長度變形所需的力),且,試求點的撓度。專業(yè)______________專業(yè)______________________班級姓名______________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------考試科目材料力學考試時間2007.7考試方式閉卷成績題號一二三四核總分得分評卷人(本試題滿分100分,考試時間120分鐘)選擇題(每題4分,共20分)1、材料的失效模式。A只與材料本身有關(guān),而與應(yīng)力狀態(tài)無關(guān);B與材料本身、應(yīng)力狀態(tài)均有關(guān);C只與應(yīng)力狀態(tài)有關(guān),而與材料本身無關(guān);D與材料本身、應(yīng)力狀態(tài)均無關(guān)。2、圖中應(yīng)力圓a、b、c表示的應(yīng)力狀態(tài)分別為A二向應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)、三向應(yīng)力狀態(tài);B單向拉應(yīng)力狀態(tài)、單向壓應(yīng)力狀態(tài)、三向應(yīng)力狀態(tài);C單向壓應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)、單向拉應(yīng)力狀態(tài);D單向拉應(yīng)力狀態(tài)、單向壓應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)。正確答案是3、關(guān)于壓桿臨界力的大小,說法正確的答案是A與壓桿所承受的軸向壓力大小有關(guān);B與壓桿的柔度大小有關(guān);C與壓桿所承受的軸向壓力大小有關(guān);D與壓桿的柔度大小無關(guān)。4、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征、平均應(yīng)力、應(yīng)力幅值的值分別是A40、20、10B20、10、20C0、20、10D0、20、205、如圖所示重量為的重物自由下落沖擊梁,沖擊時動荷系數(shù)ABCD二、計算題(共80分,信息學院學生做1、2、3、4、6,非信息學院學生做1、2、3、4、5)1、(16分)簡支梁受載荷如圖所示,請畫出梁的剪力圖,彎矩圖。2、(15分)已知三向應(yīng)力狀態(tài)如圖所示(圖中應(yīng)力單位:MPa),試求:1)主應(yīng)力;2)主切應(yīng)力;3)形變應(yīng)變能密度。3、(16分)圓截面桿,受橫向外力F和繞軸線的外力偶作用。由實驗測得桿表面A點處沿軸線方向的線應(yīng)變,桿表面B點處沿與軸線成45°方向的線應(yīng)變。材料的彈性模量E=200GPa,泊松比v=0.25,a=0.25L,L=800mm,d=60mm。試求橫向外力F和繞軸線的外力偶。4、(16分)精密磨床砂輪軸如圖所示(單位:mm),已知電動機功率N=3kW,轉(zhuǎn)速n=1400rpm,轉(zhuǎn)子重量Q1=101N,砂輪直徑D=25mm,砂輪重量Q2=275N,磨削力Py/Pz=3,輪軸直徑d=50mm,材料為軸承鋼,,試用第三強度理論校核軸的強度。5、(17分)平面剛架ABC與二力桿CD構(gòu)成如圖所示結(jié)構(gòu),并承受外力偶作用。若、已知,剛架的抗彎剛度為,CD桿的抗拉剛度為,且。試求CD桿的變形量。6、(17分)用積分法求梁B點的撓度和轉(zhuǎn)角,梁的EI,L已知。專業(yè)______________專業(yè)______________________班級姓名______________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------考試科目材料力學考試時間2007.7考試方式閉卷成績題號一二三四核總分得分評卷人(本試題滿分100分,考試時間120分鐘)選擇題(每題4分,共20分)1、軸向拉伸細長桿件如圖所示,則正確答案是__________A1-1、2-2面上應(yīng)力皆均勻分布;B1-1面上應(yīng)力非均勻分布,2-2面上應(yīng)力均勻分布;C1-1面上應(yīng)力均勻分布,2-2面上應(yīng)力非均勻分布;D1-1、2-2面上應(yīng)力皆非均勻分布。2、一點的應(yīng)力狀態(tài)如右圖所示,則其主應(yīng)力、、分別為A30MPa、100MPa、50MPaB50MPa、30MPa、-50MPaC50MPa、0、-50MPaD-50MPa、30MPa、50MPa正確答案是3、對莫爾積分的下述討論,正確的是。A只適用于彎曲變形;B等式兩端具有不相同的量綱;C對于基本變形、組合變形均適用;D只適用于直桿。4、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征、平均應(yīng)力、應(yīng)力幅值的值分別是A40、20、10B20、10、20C0、20、10D0、20、205、如圖所示重量為的重物自由下落沖擊梁,沖擊時動荷系數(shù)ABCD二、計算題(共80分,信息學院學生做1、2、3、4、6,非信息學院學生做1、2、3、4、5)1、(16分)、已知,試作梁的剪力、彎矩圖。2、(15分)已知平面應(yīng)力狀態(tài)如圖所示(單位為MPa),試用解析法求1、主應(yīng)力及主平面,并畫出正應(yīng)力單元體。2、面內(nèi)最大切應(yīng)力。3、(16分)由五根直徑為d=50mm的圓鋼桿組成正方形結(jié)構(gòu),如圖所示,結(jié)構(gòu)連接處均為光滑鉸鏈,正方形邊長a=1m,材料Q235鋼,試求結(jié)構(gòu)的臨界載荷值。(Q235鋼,當時,。)4、(16分)精密磨床砂輪軸如圖所示(單位:mm),已知電動機功率N=3kW,轉(zhuǎn)速n=1400rpm,轉(zhuǎn)子重量Q1=101N,砂輪直徑D=25mm,砂輪重量Q2=275N,磨削力Py/Pz=3,輪軸直徑d=50mm,材料為軸承鋼,,試用第三強度理論校核軸的強度。5、(17分)平面剛架如圖所示。其各部分的抗彎剛度均為常量,,試求點在鉛垂方向的位移。(忽略截面剪力與軸力)6、(17分)用積分法求梁B點的撓度和轉(zhuǎn)角,梁的EI,L已知。專業(yè)______________專業(yè)______________________班級姓名______________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------考試科目材料力學考試時間2008.7考試方式閉卷成績題號一二三四核總分得分評卷人(本試題滿分100分,考試時間120分鐘)選擇題(每題4分,共20分,機制、農(nóng)機做1-5,建環(huán)做1-4,6)1、設(shè)軸向拉伸桿橫截面上的正應(yīng)力為σ,則450斜截面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。A分別為σ/2和σB均為σC分別為σ和σ/2D均為σ/2圖示鉚接件,若板與鉚釘為同一材料,且已知[σjy]=2[τ],為充分提高材料的利用率,則鉚釘?shù)闹睆剑鋺?yīng)為。Ad=2tBd=4tCd=4t/πDd=8t/π3一點的應(yīng)力狀態(tài)如右圖所示,則其主應(yīng)力、、分別為A30MPa、100MPa、50MPaB50MPa、30MPa、-50MPaC50MPa、0、-50MPaD-50MPa、30MPa、50MPa4、兩根材料和柔度都相同的壓桿,A臨界應(yīng)力一定相等,臨界壓力不一定相等B臨界應(yīng)力不一定相等,臨界壓力一定相等C臨界應(yīng)力和臨界壓力一定相等D臨界應(yīng)力和臨界壓力不一定相等5、圖示交變應(yīng)力循環(huán)特征γ,應(yīng)力振幅σa和平均應(yīng)力σm分別為Aγ=2,σa=20MPa,σm=-10MpaBγ=2,σa=-40MPa,σm=10MpaCγ=-2,σa=30MPa,σm=-10MpaDγ=-2,σa=30MPa,σm=30MPa6、圖示十字架,AB桿為等直均質(zhì)桿,o-o為圓軸。當該十字架繞o-o軸勻速旋轉(zhuǎn)時,在自重和慣性力作用下桿AB和軸o-o分別發(fā)生__________A、拉伸變形、壓縮變形;B、拉彎組合變形、壓彎組合變形;C、拉彎組合變形、壓縮變形;D、拉伸變形、壓彎組合變形。專業(yè)______________專業(yè)______________________班級姓名______________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------二、計算題(共80分)1、(15分)梁受載荷如圖所示,請畫出梁的剪力圖,彎矩圖。2、(15分)已知平面應(yīng)力狀態(tài)如圖所示(單位為MPa),試用解析法求1、主應(yīng)力及主平面,并畫出正應(yīng)力單元體。2、面內(nèi)最大切應(yīng)力。3、(10分)一受扭轉(zhuǎn)的圓軸,直徑d=260mm,材料的的彈性模量E=200GPa,泊松比v=0.3,現(xiàn)用變形儀測得圓軸表面與軸線成45°方向的線應(yīng)變ε=5.2×10-4。試求轉(zhuǎn)矩m。4、(15分)直徑mm的圓截面折桿,端固定,受力與其他尺寸如圖所示。若材料的許用應(yīng)力,試按最大切(剪)應(yīng)力強度理論(第三強度理論)校核端外表面點的強度(忽略剪切)。4題圖5題圖5、(15分)平面剛架如圖所示。其各部分的抗彎剛度均為常量,,試求點在鉛垂方向的位移。(忽略截面剪力與軸力)6、(10分)重為的物體從高度處自由落下,若已知梁的抗彎剛度為,支座的彈簧剛度為(產(chǎn)生單位長度變形所需的力),且,試求點的撓度。專業(yè)______________專業(yè)______________________班級姓名______________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------考試科目材料力學考試時間2008.7考試方式閉卷成績題號一二三四核總分得分評卷人(本試題滿分100分,考試時間120分鐘)選擇題(每題4分,共20分)1、軸向拉伸桿,正應(yīng)力最大的截面和剪應(yīng)力最大的截面()A分別是橫截面、450斜截面B都是橫截面C分別是450斜截面、橫截面D都是450斜截面2、圖中應(yīng)力圓a、b、c表示的應(yīng)力狀態(tài)分別為A二向應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)、三向應(yīng)力狀態(tài);B單向拉應(yīng)力狀態(tài)、單向壓應(yīng)力狀態(tài)、三向應(yīng)力狀態(tài);C單向壓應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)、單向拉應(yīng)力狀態(tài);D單向拉應(yīng)力狀態(tài)、單向壓應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)。3、對莫爾積分的下述討論,正確的是。A只適用于彎曲變形;B等式兩端具有不相同的量綱;C對于基本變形、組合變形均適用;D只適用于直桿。4、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征、平均應(yīng)力、應(yīng)力幅值的值分別是A40、20、10B20、10、20C0、20、10D0、20、205、在連接件上,剪切面和擠壓面分別于外力方向。A垂直、平行B平行、垂直C平行D垂直二、計算題(共80分)1、(15分)、已知,試作梁的剪力、彎矩圖。2、(15分)已知平面應(yīng)力狀態(tài)如圖所示(單位為MPa),試用解析法求1、主應(yīng)力及主平面,并畫出正應(yīng)力單元體。2、面內(nèi)最大切應(yīng)力。2、專業(yè)______________________班級姓名______________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------3、(15分)皮帶輪傳動軸如圖所示,皮帶輪1的重量,直徑專業(yè)______________________班級姓名______________學號---------------------------------------------------密封線內(nèi)不準答題-------------------------------------------------------------4、(10分))直徑mm的圓截面折桿,受力與其他尺寸如圖所示。試計算點的第三強度理論的相當應(yīng)力。5、(15分)總長度為,抗彎剛度為EI的懸臂梁AB承受分布載荷q,試用能量法求截面B的撓度和轉(zhuǎn)角。6、(10分)重量為的重物以速度水平運動,沖擊梁的點,梁的抗彎剛度為常量,若、、、均已知,試推出的轉(zhuǎn)角的表達式。2006-2007(2)材料力學試卷A答案選擇題1、B2、C3、B4、D5、C二、計算題1、簡支梁受載荷如圖所示,請畫出梁的剪力圖,彎矩圖。RARRARBCxCxKNKNFFq(KN)3.251251.10.101255.15.93.1M(KNm)0.9CBABC3.251251.10.101255.15.93.1M(KNm)0.9CBABCxx剪力方程和彎矩方程:AC段:;CB段:;根據(jù)上面方程容易求出駐點、零點和剪力、彎矩的極值,如圖。2、3、4、MxMx(Nm)Mz(Nm)My(Nm)20.5603.85213.218.18扭矩:進而可以求出磨削力:N;N故可以求出和的極值:NmNm彎矩:第三強度理論:故該軸滿足強度要求。5、,6、,2006-2007(2)材料力學試卷B答案選擇題1、B2、B3、C4、D5、C二、計算題1、、已知,試作梁的剪力、彎矩圖。2、3、應(yīng)用截面法容易求出:AB、AD、BC、DC四根壓桿的內(nèi)力,BD拉桿的內(nèi)力結(jié)構(gòu)臨界載荷:KN4、MxMx(Nm)Mz(Nm)My(Nm)20.5603.85213.218.18扭矩:進而可以求出磨削力:N;N故可以求出和的極值:NmNm彎矩:第三強度理論:故該軸滿足強度要求。5、,,,(向下)6、,2007-2008(2)材料力學試卷A答案選擇題1、D2、D3、B4、A5、C6、C二、計算題1、簡支梁受載荷如圖所示,請畫出梁的剪力圖,彎矩圖。2、3、m=125.7N/m4、MPa,MPa,<5、,,,(向下)6、2007-2008(2)材料力學試卷B答案選擇題1、A2、C3、C4、D5、B二、計算題1、、已知,試作梁的剪力、彎矩圖。2、3、解:扭矩:=4775Nm皮帶拉力內(nèi)力分析B截面4775C截面軸危險截面為B截面軸徑計算W=236E-6=0.134m4、MPa,MPa,MPa,,MPa,MPa5、在B點作用向下單位力B點向下位移向下求轉(zhuǎn)角:在B點作用順時針單位力偶B點轉(zhuǎn)角順時針6、二.繪制結(jié)構(gòu)的剪力、彎矩圖。(15分)三.如圖,左輪沿切線作用水平向前F1=6kN,右輪沿切線作用鉛垂向上F2,a=0.4m,D1=0.4m,D2=0.6m,軸的材料許用應(yīng)力[σ]=100MPa,。試按第三強度理論設(shè)計合理的d。(15分)四.圖示結(jié)構(gòu),梁AB的EI、a、h和重物的重量P已知。試求重物自由下落沖擊C點所造成梁中的動態(tài)最大彎矩。(15分)五.圖示結(jié)構(gòu),各桿材料許用應(yīng)力[σ]=120MPa;邊桿長度l=1m,直徑d1=0.04m;對角線桿的直徑d=0.06m,穩(wěn)定因數(shù)φ=0.527。試求該結(jié)構(gòu)合理的允許載荷[F]。(10分)六.梁AB尺寸a=1m,b=0.1m,h=0.2m;材料的彈性模量E=210GPa,泊松比ν=0.28;在C截面中間層處測得45度方向應(yīng)變?yōu)?×10-5。試計算梁上集中力F。(10分)二.繪制結(jié)構(gòu)的剪力、彎矩圖。(15分)約束力2分,F(xiàn)Ay=-qa(↓),F(xiàn)Cy=3qa(↑),F(xiàn)Dy=2qa(↑)。剪力圖7分,4值3線;彎矩圖6分,3值3線。若剪力圖對,約束力不寫不扣;若圖錯,約束力對,最多給4分。三.如圖,左輪沿切線作用水平向前F1=6kN,右輪沿切線作用鉛垂向上F2,a=0.4m,D1=0.4m,D2=0.6m,軸的材料許用應(yīng)力[σ]=100MPa,F(xiàn)1=6kN。試按第三強度理論設(shè)計合理的d。(15分)解:內(nèi)力:(8分)危險截面A(2分)強度:(5分)四.圖示結(jié)構(gòu),梁AB的EI、a、h和重物的重量P已知。試求重物自由下落沖擊C點所造成梁中的動態(tài)最大彎矩。(15分)解:協(xié)調(diào):(2分)位移:(2,2分)結(jié)果:(2分)靜位移:(4分)動荷因數(shù):(2分)最大動彎矩:(1分)五.圖示結(jié)構(gòu),各桿材料許用應(yīng)力[σ]=120MPa;邊桿長度l=1m,直徑d1=0.04m;對角線桿的直徑d=0.06m,穩(wěn)定因數(shù)φ=0.527。試求該結(jié)構(gòu)合理的允許載荷[F]。(10分)解:拉桿內(nèi)力:(2分)拉桿強度:(3分)對角線桿壓力:F(1分)桿穩(wěn)定:(3分)結(jié)論:(1分)六.梁AB尺寸a=1m,b=0.1m,h=0.2m;材料的彈性模量E=210GPa,泊松比ν=0.28;在C截面中間層處測得45度方向應(yīng)變?yōu)?×10-5。試計算梁上集中力F。(10分)解:測量點截面剪力:(3分)測量點純剪切:(4分)力:(3分)材料力學重點及其公式材料力學的任務(wù)(1)強度要求;(2)剛度要求;(3)穩(wěn)定性要求。變形固體的基本假設(shè)(1)連續(xù)性假設(shè);(2)均勻性假設(shè);(3)各向同性假設(shè);(4)小變形假設(shè)。外力分類:表面力、體積力;靜載荷、動載荷。內(nèi)力:構(gòu)件在外力的作用下,內(nèi)部相互作用力的變化量,即構(gòu)件內(nèi)部各部分之間的因外力作用而引起的附加相互作用力截面法:(1)欲求構(gòu)件某一截面上的內(nèi)力時,可沿該截面把構(gòu)件切開成兩部分,棄去任一部分,保留另一部分研究(2)在保留部分的截面上加上內(nèi)力,以代替棄去部分對保留部分的作用。(3)根據(jù)平衡條件,列平衡方程,求解截面上和內(nèi)力。應(yīng)力:正應(yīng)力、切應(yīng)力。變形與應(yīng)變:線應(yīng)變、切應(yīng)變。桿件變形的基本形式(1)拉伸或壓縮;(2)剪切;(3)扭轉(zhuǎn);(4)彎曲;(5)組合變形。靜載荷:載荷從零開始平緩地增加到最終值,然后不再變化的載荷。動載荷:載荷和速度隨時間急劇變化的載荷為動載荷。失效原因:脆性材料在其強度極限破壞,塑性材料在其屈服極限時失效。二者統(tǒng)稱為極限應(yīng)力理想情形。塑性材料、脆性材料的許用應(yīng)力分別為:,,強度條件:,等截面桿軸向拉伸或壓縮時的變形:桿件在軸向方向的伸長為:,沿軸線方向的應(yīng)變和橫截面上的應(yīng)力分別為:,。橫向應(yīng)變?yōu)椋?,橫向應(yīng)變與軸向應(yīng)變的關(guān)系為:。胡克定律:當應(yīng)力低于材料的比例極限時,應(yīng)力與應(yīng)變成正比,即,這就是胡克定律。E為彈性模量。將應(yīng)力與應(yīng)變的表達式帶入得:靜不定:對于桿件的軸力,當未知力數(shù)目多于平衡方程的數(shù)目,僅利用靜力平衡方程無法解出全部未知力。圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力變形幾何關(guān)系—圓軸扭轉(zhuǎn)的平面假設(shè)。物理關(guān)系——胡克定律。力學關(guān)系圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力:;圓軸扭轉(zhuǎn)的強度條件:,可以進行強度校核、截面設(shè)計和確定許可載荷。圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形:;等直桿:圓軸扭轉(zhuǎn)時的剛度條件:,彎曲內(nèi)力與分布載荷q之間的微分關(guān)系;;Q、M圖與外力間的關(guān)系a)梁在某一段內(nèi)無載荷作用,剪力圖為一水平直線,彎矩圖為一斜直線。b)梁在某一段內(nèi)作用均勻載荷,剪力圖為一斜直線,彎矩圖為一拋物線。c)在梁的某一截面。,剪力等于零,彎矩有一最大值或最小值。d)由集中力作用截面的左側(cè)和右側(cè),剪力Q有一突然變化,彎矩圖的斜率也發(fā)生突然變化形成一個轉(zhuǎn)折點。梁的正應(yīng)力和剪應(yīng)力強度條件,提高彎曲強度的措施:梁的合理受力(降低最大彎矩,合理放置支座,合理布置載荷,合理設(shè)計截面形狀塑性材料:,上、下對稱,抗彎更好,抗扭差。脆性材料:,采用T字型或上下不對稱的工字型截面。等強度梁:截面沿桿長變化,恰使每個截面上的正應(yīng)力都等于許用應(yīng)力,這樣的變截面梁稱為等強度梁。用疊加法求彎曲變形:當梁上有幾個載荷共同作用時,可以分別計算梁在每個載荷單獨作用時的變形,然后進行疊加,即可求得梁在幾個載荷共同作用時的總變形。簡單超靜定梁求解步驟:(1)判斷靜不定度;(2)建立基本系統(tǒng)(解除靜不定結(jié)構(gòu)的內(nèi)部和外部多余約束后所得到的靜定結(jié)構(gòu));(3)建立相當系統(tǒng)(作用有原靜不定梁載荷與多余約束反力的基本系統(tǒng));(4)求解靜不定問題。二向應(yīng)力狀態(tài)分析—解析法(1)任意斜截面上的應(yīng)力;(2)極值應(yīng)力正應(yīng)力:,切應(yīng)力:,(3)主應(yīng)力所在的平面與剪應(yīng)力極值所在的平面之間的關(guān)系與之間的關(guān)系為:,即:最大和最小剪應(yīng)力所在的平面與主平面的夾角為45°扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合(1)外力向桿件截面形心簡化(2)畫內(nèi)力圖確定危險截面(3)確定危險點并建立強度條件按第三強度理論,強度條件為:或,對于圓軸,,其強度條件為:。按第四強度理論,強度條件為:,經(jīng)化簡得出:,對于圓軸,其強度條件為:。歐拉公式適用范圍(1)大柔度壓桿(歐拉公式):即當,其中時,(2)中等柔度壓桿(經(jīng)驗公式):即當,其中時,(3)小柔度壓桿(強度計算公式):即當時,。壓桿的穩(wěn)定校核(1)壓桿的許用壓力:,為許可壓力,為工作安全系數(shù)。(2)壓桿的穩(wěn)定條件:提高壓桿穩(wěn)定性的措施:選擇合理的截面形狀,改變壓桿的約束條件,合理選擇材料外力偶矩計算公式(P功率,n轉(zhuǎn)速)彎矩、剪力和荷載集度之間的關(guān)系式軸向拉壓桿橫截面上正應(yīng)力的計算公式(桿件橫截面軸力FN,橫截面面積A,拉應(yīng)力為正)軸向拉壓桿斜

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