材料力学期末试卷6答案

1、上海电机学院 200_ _ - 200_ _学年第_ _学期材料力学课程期末考试试卷开课学院：机械学院，专业： 机械类各专业考试形式:闭卷，所需时间120分钟考生姓名：学号： 班级 任课教师题序一一三四五六七八总分得分评卷人说明：答计算题时，得数如果有量纲，请注明，如不注明或注错，扣 1分选择题（共20分，每小题4分）图中板和钏钉为同一材料，已知 bs 2 。为了充分提高材料利用率，则钏钉的直径因该是DA. d 2B. d 4C. d D. d 8-2、任意图形的面积为 A,4轴通过形心O,乙轴 和z。轴平行，弁相距a,已知图形对乙轴的惯性 矩时Ii,则对Z0轴的惯性矩为BA. Iz0=0B.

2、 Iz0=Ii-Aa2精选文档C. I Z0= 11+Aa2D. IZ0= 11+ Aa3、二向应力状态如图所示，其中最大主应力A.B. 24、等截面圆轴上装有四个皮带轮，则四种方案中最合理方案为AJu(A)将C轮与D轮对调；电(B)将B轮与D轮对调；人 田 c 口 ”叫(C)将B轮与C轮对调；(D)将B轮与D轮对调，然后再将B轮与C轮对调。5、细长杆的长度系数若增大一倍，则其临界压力将DA.增加一倍B.变为原来的二分之一C.增加到原来的四倍D.变为原来的四分之一二、简答题(共12分，每小题4分)1、对于均匀材料，什么情况下用 T形截面梁是合理的？为什么？答：当材料的抗拉强度和抗压强度不相等时

3、， 如铸铁，采用T形截面梁可使梁的最大拉应力和最大压应力同时接近需用应力，节约材 料。2、有一构件内某一点处的交变应力随时间变化的曲线如图，则该点交变应力的循环特征、最大应力、最小应力和平均应力分别是多少?答:min40maxminmax120120MPa40MPam ax m in240 MPa3、求图示梁C点挠度为零时P 5ql8P与q的关系。71度Ift / 21/2e*!三、试绘出图示梁的剪力图和弯矩图（15分）解：求支座反力根据平衡条件对A点取矩Ma 0,Frb 7qa6y向求平衡l八l23Fy0Fra -6qa试根据第三强度理论确定轴的直四、图示钢轴有两个皮带轮 A和B,两轮的直径

4、D = 1m,轮的自重Q=5kN ,轴的许用应力 80MPa径d (20分)解：1、计尊轴上的载荷取如图示坐标系，则外力偶矩=(5-2) kN?= (5-2)kNx = 1.5kN m平面支反力rl2.5kN, 必二4 5 kN平面支反力 =91kN Fd2A kN2、画内力图，确定危险截面轴曲段的扭矩为7 = 1 5kN-m (Hc)i 弯短可和；如图d、e所小。从内力图看出，危险残间是。或3截面.分别计算 C君两截面的总为矩；Mc = >/(2 fxlo1 N - m)2 + 0.5 x 10JN - m)2= 2.58xlOjNm = 2.58kNmMs = J(L05 x 10s

5、N m)2+(2.25xl03N m)2= 2.49 x 103N-m = 2.49kN m比较两者大小，可知危险截面为6截面3,确定轼的门.隹按第二强度理论设il柜的苴径口直镂采用圆轴弯扭犯介情猊卜的强度条件，得Vm-+T2一一父可到+44可乂lOmN心炉 41L55doMx8Ox10ePii= 72.4XWm=72 4mm五、曲拐受力如图所示，其圆杆部分的直径 d 50mm。试画出表示A点处应力状态的单元体，并求出其主应力及最大切应力。（16分）解:A点处横截面的打力、扭矩和弯矩分别为 Fs = 3. 2kNT = 3. 2 X IO3 XO. 14 = 448N mM = 3. 2 X

6、IO3 X O. 09 = 288N - m288 X 32jt X 0. 053448 X 16/X0.05323、5MPa18.3MPaA点处横截面上的应力为 M图所示为从点处单元体的应力状态.A点处的主应力为其最大切应力为型卜芯 _ 2L7MPa,六、图示结构中，AB和BC均为圆截面钢杆。已知材料的屈服极限240MPa ,比例极限p 200MPa ,材料的弹性模量 E 200GPa 。p1 100,2 57,直线公式的系数 a 304MPa , b 1.12MPa ,两杆直径相同d 4cm, Iab 40cm。若两杆的安全因数均取n 3,试求结构的最大许可载荷F。（16分）解：1）确定轴力，设各杆内力均为轴力，如图 b所示.,由平衡方程得Fn1（受拉）Fn 2（受压）（2）因此AB杆仅由强度问题，AC杆可能存在稳定性问题。（2）由AB杆确定许可载荷，由强度条件求得许可轴力为2 2_6FniAiA，（4 10 ）240-Nn43100.5 103N 100.5kN由式（1）计算结构所能承受的外载F为F1一 3Fn13 100.5kN 174kN（3）由AC杆确定许可载荷 AC