福建工程学院材料力学2008年重修考试试题参考答案

1、 第 1 页福建工程学院2007 2008 学年第二学期重修考试试卷审批表课程名称材料力学考试班级机械0401、0402 0403、0404机械0501、0502参加考试学生人数52任课教师盛冬发命题教师盛冬发试卷类型(a、b)考试形式开卷（）闭卷（）答卷纸(张)0草稿纸(张)1审核人意见 审核人签名：教研室意见(签字)系(部)意见(签字)试题参考答案及评分标准一、填空题(每空l分，共10分)1如图1所示杆件中，段的轴力是。2杆件在轴向拉伸时，横截面上正应力的计算公式是。3三根不同材料的拉伸试件，所得的曲线如图示2所示。强度高的是杆2，刚度大的是杆1，塑性好的是杆3。4根据强度条件，可以解决强

2、度校核，截面设计及确定许可载荷三类问题。5圆轴扭转时，其轴线的长度保持不变，横截面保持为平面。6度量梁弯曲变形的物理量是 挠度和转角 。bac图1图2123二、选择题(每题2分，共10分)1、下列结论的正确的是(c )。第 2 页 （a)杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和 （b)杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值 (c)应力是内力的集度 (d)内力必大于应力2单元体受力后，变形如图3虚线所示，则剪应变为 ( b )。 （a) （b) (c) (d) 3、在图4所示结构中，杆将发生的变形为( d )。 (a)变曲变形 (b)拉压变形 (c)弯曲与压缩的组合变形 (d)弯曲与拉伸的组合

3、变形4、如图5所示应力状态，接第三强度理论，强度条件为( d )。 (a) (b) 图3图4dacb图5 (c) (d) 5、正方形截面杆，横截面边长和杆长为成比例增加，它的长细比有四种答案，其中正确的是( b )。 (a)成比例增加 (b)保持不变 (c)按变化 (d)按变化三、设杆l、2、3的面积,长为，弹性模量为，若在制造时杆3短了，如图6所示。试计算安装后各杆的内力。假设横梁的重量和变形不计。(本题共l6分)解：假设安装以后l、2、3杆均受拉力。 (1分)第 3 页图61cba23cbacba (1)静力分析，选水平刚杆为研究对象，受力分析如图所示。 (2分) 列平衡方程 (4分)(2

4、) 变形协调关系 画出刚杆由初始位置到变形后位置的示意图。由平面几何知识可得 (2分) (2分)(3) 物理方程， (1分)将物理方程代入变形协调方程，得到补充方程 (2分)由平衡方程和补充方程联立求解，可得 (2分)四、如图7所示，直径的圆轴，端固定，端受到扭转力偶矩的作用。（1）试求轴内的最大切应力；（2）若轴长，端有一长为的直杆固定在截面上，在的作用下，测得杆的顶点的位移，试求材料的剪切弹性模量。（本题14分）解：（1）计算轴内的最大切应力第4页图7ldcba （5分）圆轴右端面相对于左端面的扭转角为 （4分）而由于，故有 （5分）xl图8五、用积分法求图8所示悬臂梁自由端的挠度和转角，

5、已知梁的抗弯刚度是。（本题共16分）cx解：（1）弯矩方程为 （2分）梁的挠曲线近似微分方程为 （3分）积分得 （2分）第 5页（2）求积分常数，由边界条件，有 （3分）联立求解，可得， （2分）（3）写出挠度和转角方程 （2分）（4）计算自由端的挠度和转角， （2分）六、在图9所示的钻床简图，若，材料的许用拉力，试计算立柱所需的直径。（本题共17分）图9解：（1）在立柱处假想地用一横截面将立柱截断，取截面以上部分为研究对象，受力分析如图所示。（3分）（2）列平衡方程 (4分)解得：， (2分)（3）立柱受拉伸与弯曲的组合变形，由其受力图可知，立柱的内侧是危险点。其受到的最大应力为第 6页 （4分）由强度条件，可得从上式中解得 （4分）七、如图10所示的压杆，横截面有矩形和圆形两种形式，但其面积均为，试分别计算临界载荷，材料为钢，材料参数，。（