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：班级任课教师题序一二三四五六七八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bs2。为了充分提高材料利用率，则钏钉的直径因该是DA.d2B.d4C.dD.d8-2、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.Iz0=Ii-Aa2精选文档C. IZ0=11+Aa2D

2、. 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；电二力(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，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

3、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:min40maxminmax120120MPa40MPamaxmin240MPa3、求图示梁C点挠度为零时P5ql8P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Ma0,Frb7qa6y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

4、系，则外力偶矩=(5-2)kN?=(5-2)kNx=1.5kNm平面支反力rl2.5kN,必二45kN平面支反力=91kNFd2AkN2、画内力图，确定危险截面轴曲段的扭矩为7=15kN-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=>/(2fxlo1N-m)2+0.5x10JN-m)2=2.58xlOjNm=2.58kNmMs=J(L05x10sNm)2+(2.25xl03Nm)2=2.49x103N-m=2.49kNm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

5、卜的强度条件，得Vm-+T2一一父可到+44可乂lOmN心炉 41L55doMx8Ox10ePii=72.4XWm=724mm五、曲拐受力如图所示，其圆杆部分的直径d50mm。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=3.2XIO3XO.14=448NmM=3.2XIO3XO.09=288N-mA点处横截面上的应力为288 X 32jt X 0. 053448 X 16/X0.05323、5MPa18.3MPaM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

6、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p200MPa,材料的弹性模量E200GPa。p1100,257,直线公式的系数a304MPa,b1.12MPa,两杆直径相同d4cm,Iab40cm。若两杆的安全因数均取n3,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）Fn2（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22_6FniAiA，（410）240-Nn43100.5103N100.5kN由式（1）计算结构所能承受的外载F为F1一3Fn13100.5kN174kN（3）由AC杆确定许可载荷AC杆中,lBCi