材料力学试题标准答案和记分规则.doc

材料力学试题标准答案和记分规则对象：水利、土木类07级各专业，满分100，共6题，共4页，将答题写在试题上，草稿纸不交。2009年5月26日一. 填空题，本大题共7小题，每小题5分，本大题共35分1. 低碳钢的s是在拉伸曲线的 屈服（2分） 阶段中测得，在拉伸曲线的示意图上将s标出；（2分）塑性材料构件强度分析时，s和b那个更为重要： s（1分） 。2. 由切应力 互等（3分）定理知，圆轴纯扭转时纵截面上有平行于轴线的切应力，在轴线上数值为 0（2分） 。3. 轴的直径为d，材料切变模量为G，许用应力为，许用单位长度扭转角为。按强度条件设计的Me为： （2分） ，按刚度条件设计的Me为： （2分） 。绘出A点应力单元体：（1分）4. 试求图示单元体的主应变。材料E=60GPa，泊松比=1/3。1= （2分） ；2= （1分） ；3= （2分） 。5. 图示刚架，横截面圆形，l、F已知。危险截面在 A（1分） ，危险截面上弯矩为 Mz=2Fl，My=0（1分） ，危险截面上扭矩为 T=2Fl（1分） ，危险截面上轴力为 FN=F（1分） ，绘制危险点的应力单元体。（1分）6. 如图连接件由1个直径为d的铆钉将两块宽度为b，厚度为的钢板铆接起来。铆钉中的平均切应力为= （2分） ，铆钉中的平均挤压应力为bs= （2分） 。板中有孔截面的平均拉应力为= （1分） 。7. 直角三角形ABC，BC、BA的边长为a，O是AC中点，x、y轴分别平行于BC、BA。三角形对x轴的惯性矩为 （2分） ，三角形对x、y轴的惯性积为 （3分） ，二. 本大题15分。绘制结构的剪力、弯矩图。约束力4分。若剪力图对，约束力不写不扣。ABC：FAy=ql()，FCy=ql()，CD：FCy=ql()，FDy=ql()。剪力图5分，4值：0，1，-1，l。3线：常，常，斜直。弯矩图6分，6值：0，0，1，0，0.5，0。3线：常，斜直，凹。 三. 本大题15分。如图路标牌，风压、自重向其中心点C简化得Fx=5kN，Fy=10kN，Fz=2kN。立柱A处的横截面D=0.4m，d=0.36m，=100MPa。试用第三强度理论对A截面进行校核。解：1. 内力：（8分）2. 强度：（6分）3. 结论：强度校核通过。（1分）四. 本大题15分。图示结构，梁ACB的EI=1105N.m2，l=1m；拉杆CD的EA=1108N；载荷q=1kN/m。设计要求C点挠度wC不超过l/100。试作刚度校核。解：1. 静不定：（8分）协调：（2分）位移：（2分，2分，2分）结果：（2分）2. 刚度：（7分）条件（5分）结果：（2分）刚度校核通过。五. 本大题10分。图示结构，载荷F=10kN，长度l=1m，各杆材料许用应力=120MPa，杆BC稳定因数=0.164。试设计两杆直径。（10分）解：1. 拉杆AC（5分）内力：（2分）拉杆强度：（3分）2. 压杆BC（5分）压力：（2分）FN=2F=10kN杆稳定：（3分）六. 本大题10分。板尺寸l=1m，b=0.1m，厚度=0.01m；材料的弹性模量E=210GPa，泊松比=0.28；在A处测得45度方向应变为110-5。试计算拉力F。解：1. 测点应力状态分析：（4分）2. 测点应变：（4分）3. 力：（2分）材料力学试题(B卷)标准答案和记分规则对象：水利、土木类07级各专业，满分100，共6题，共4页，将答题写在试题上，草稿纸不交。2009年5月26日一. 填空题，本大题共7小题，每小题5分，本大题共35分1. 钢杆拉伸时，横截面上正应力s，这时测得应变为a，卸载后应变为b，E= /(a-b)（5分） 。2. 如图平面结构，两杆的材质和截面相同，抗拉刚度EA、长度单位a和载荷F已知。C点的水平位移为 （3分） ；C点的铅垂位移为 （2分） 。3. 梁受力、支撑如图，若使用积分法求梁的挠曲线方程，应考虑将梁如何分段？并列出足够的定解条件。分为 3（2分） 段，定解条件：为 wA=0，A=0，wB-=wB+，wC- = wC+，C- =C+，wD=0（每个0.5分） 。4. 标出图示杆在1-1截面上的危险点，求出应力，绘出危险点的应力单元体。危险点（2分），应力（2分）单元体（1分）。5. 试求图示单元体的主应力和最大切应力。1= 80MPa（2分） ；2= 60MPa（1分） ；3= 0（1分） ；max= 40MPa（1分） ；6. 法兰联轴节如图，螺栓的剪切许用应力为。就螺栓的抗剪切能力设计合理的M。M为 （5分） 。7. 绘出圆与正方形之间阴影面积的形心主惯性轴，并计算Iy= （3分） 。过外接圆圆心的任意一对正交轴。（2分）二. 本大题15分。绘剪力、弯矩图。约束力2分，剪力图：5值2线，（7分）；弯矩图：3值3线，（6分）。若剪力图对，约束力不写不扣；若图错，约束力对，最多给4分。三. 本大题15分。如图，a=0.4m，D1=0.4m，D2=0.6m，轴的材料许用应力=100MPa，F1=6kN。试按第三强度理论设计合理的d。解：内力：（8分）危险截面B（2分）强度：（5分）四. 本大题15分。图示结构，梁AB的EI、杆BC的EA和l已知。设计要求B点挠度wB不超过l/500。试按照刚度刚度要求设计载荷q。解：1. 静不定（8分）协调：（2分）位移：（2，2，2分）结果：（2分）2. 刚度：（7分）五. 图示结构，各杆材料许用应力=120MPa；杆AB直径d=0.02m；杆BC的外径D=0.06m，内外径比是=0.9，稳定因数=0.132。试求该结构合理的允许载荷F。（10分）解：AB杆内力：（2分）拉杆强度：（3分）BC杆压力：（1分）杆稳定：（3分）结论：（1分）六. 圆轴直径为d，材料切变模量G已知，现测得表面A点-45方向线应变为-45，试求外力矩Me（10分）。解：A点应力状态：纯剪切，（2分）A点45o方向应力：（2分）A点-45o方向应变：（3分）外力矩Me： （3分）材料力学试题(B卷)标准答案和记分规则对象：水利、土木06级各专业，满分100，共6题，共4页，将答题写在试题上，草稿纸不交。2008年4月26日一. 填空题，本大题共7小题，每小题5分，本大题共35分1. 钢杆拉伸时，横截面上正应力s，这时测得应变为a，卸载后应变为b，E= /(a-b)（5分） 。2. 由 切应力互等（3分） 定理知，圆轴纯扭转时纵截面上有平行于轴线的切应力，在轴线上数值为 0（2分） 。3. 梁受力、支撑如图，若使用积分法求梁的挠曲线方程，应考虑将梁如何分段？并列出足够的定解条件。分为 3（2分） 段，定解条件：为 wA=0，A=0，wB-=wB+，wC- = wC+，C- =C+，wD=0（每个0.5分） 。4. 标出图示杆在1-1截面上的危险点，求出应力，绘出危险点的应力单元体。危险点（2分），应力（2分）单元体（1分）。5. 试求图示单元体的主应力和最大切应力。1= 80MPa（2分） ；2= 60MPa（1分） ；3= 0（1分） ；max= 40MPa（1分） ；6. 绘出圆与正方形之间阴影面积的形心主惯性轴，（2分）并计算Iy= （3分） 。7. 某构件危险点的应力-时间历程曲线如图，该交变应力的max= 70MPa ，（1分）min= -30MPa ，（1分）m= 50MPa ，（1分）a= 20MPa ，（1分）r= -0.4286 。（1分）二. 绘剪力、弯矩图。（15分） 约束力2分，剪力图：5值2线，（7分）；弯矩图：3值3线，（6分）。若剪力图对，约束力不写不扣；若图错，约束力对，最多给4分。三. 如图，a=0.4m，D1=0.4m，D2=0.6m，轴的材料许用应力=100MPa，F1=6kN。试按第三强度理论设计合理的d。（15分）解：内力：（8分）危险截面B（2分）强度：（5分）四. 图示结构，梁AB的EI、杆BC的EA、a、h和重物的重量P已知，且a2A=6I。试求B点动态挠度。（15分）解：协调：（2分）位移：（2，2，2分）结果：（2分）静位移：（3分）动荷因数：（1分）动挠度：（1分）五. 图示结构，各杆材料许用应力=120MPa；杆AB直径d=0.02m；杆BC的外径D=0.06m，内外径比是=0.9，稳定因数=