材料力学试题及答案中国农业大学

1、材料力学试题及答案中国农业大学中国农业大学20052006学年第1学期课程考试试题对象：工程力学041-2班，满分100,共6题，共2页，2005年11月18日一.填空题，本大题共6小题，每小题5分，本大题共30分1.低碳钢试件拉伸的最终破坏形式为；压缩的最终失效形式为；低碳钢工程构件的强度控制是以其最终破坏形式为标准吗？简单陈述理由：。2 .按照材料力学假定，复杂受力的等截面直杆的纵、横截面上存在什么应力分量，它们分别由哪些内力引起?3 .图示正方形边长为a,圆的直径为d,试确定阴影部分:II（、=）oyy4.假设在梁承受横力弯曲时力线铅垂向下。定性地绘制出开口薄壁截面的弯曲中心位置和截面上

2、切应力的方向。5.重量相同的物体以同样高度冲击下列各梁，假设各梁EI一致。试比较动荷因数K、KK的大小。dAdBdCK:;dAK:;dBK:odC（大、中、小）6.构件的疲劳失效一般分为阶段；疲劳断口一般分为区和区。112绘剪力、弯矩图。（15分）三.如图传动轴，轮C直径D=0.1m）轮D直径C为D=0.15m）A、B为径向轴承，长度单位Da=0.4m。轴的内外径比为a=d/D=0.8。轮C受切向水平力F=1kN,轮D受切向铅垂力F和C2F。材料的许用应力（r=100MPa试按第三强度理论设计合理的Do（15分）四.已知材料的E,仙,ABBC段的长度为l,AB段的外径为D,a=d/D,在截面A

3、的正上方沿-45?方向贴有一应变片，测得值为c'o试计算载荷F。（15分）五.图示刚架ABC固定于A,和杆CD较接。长度尺寸l、刚架的EI、杆的EA和载荷q已知。试求杆的内力。（15分）六.图示两杆材质相同，材料的E、,以及l和载荷F已知。两杆圆形截面，直径同为do其中压杆为细长杆，两端球较，稳定安全系数为n。试为该结构确定合理的巾。（15分）st2对象：工程力学041-2班，满分100,共6题，共2页，2005年11月18日一.填空题，本大题共6小题，每小题5分，本大题共30分1 .低碳钢试件拉伸的最终破坏形式为断裂（2）;压缩的最终失效形式为大塑性变形（2）;低碳钢工程构件的强度控

4、制是以其最终破坏形式为标准吗？简单陈述理由：否，以屈服极限为标准（1）。2 .按照材料力学假定，复杂受力的等截面直杆的纵、横截面上存在什么应力分量，它们分别由哪些内力引起？纵：切应力（1）;横：正应力、切应力（1）。正应力由轴力、弯矩引起（2）;切应力由扭矩、剪力引起（1）。3 .图示正方形边长为a,圆的直径为d,试确定阴影部分:44ad5=,(2),y123244a,dI=,(2),z1232II(、=)。(1)y'y4 .假设在梁承受横力弯曲时力线铅垂向下。定性地绘制出开口薄壁截面的弯曲中心位置和截面上切应力的方向。弯曲中心位置（3）;上切应力方向（1,1）5.重量相同的物体以同样

5、高度冲击下列各梁，假设各梁EI致。试比较动荷因数K、KK的大小。dAdBdCK:中；48（2）dAK:小；24（2）dBK:大。192（1）dC（大、中、小）6.构件的疲劳失效一般分为形核、微观扩展、宏观扩展（3）阶段；疲劳断口一般分为粗糙（1）区和光滑（1）区。解：1 .支反力，每个2分，共4分3qaqa,FFAyBy442 .绘剪力图7值4线，每个0.5分，共5分3 .绘弯矩图6值4线，每个0.6分，共6分三.如图传动轴，轮C直径D=0.1m）轮D直径为D=0.15mABCD为径向轴承，长度单位a=0.4m。轴的内外径比为a=d/D=0.8。轮受切向水平力F=1kN,轮D受切向铅垂力F和2

6、F。材料白许用C应力（r=100MPa试按第三强度理论设计合理的d（15分）I1.受力分析，每个1分，共4分FD2MCCeM,50N.mF,666.7Ne2DDF,1.5F,1000NF,0.5F,500NF,3000NF,500NAyAzCByBz2.内力分析T=50N.m3个图，每个1分，危险截面及内力2分，共5分；危险截面B,M=800M.mM=QBBzBy3.强度分析，共6分,T,0.05171mBzB4,(1,)3222,M,T,rBzB334,D(1,)32223D,M四.已知材料的E,仙，AR BC段的长度为l, AB段的外径为D, a=d/D,在F。（ 15面A的正上方沿-45

7、?方向贴有一应变片，测得值为&'。试计算载荷分）解:1.截面内力、测点应力，每个1分，共4分FlFl,T,FlM,Fl,AAAAW2W2.测点斜截面应力；每个3分，共6分,Fl,AA,cos(,90),sin(,90),A,4522W,AA,cos(90),sin(90),0,A45223.应变；共5分1F1F1,',0,45EWEW3,',',EWED4,1,F32ll五.图示刚架ABC固定于A,和杆CD®接,长度尺寸l、刚架的EI、杆的EA和载荷q已知。试求杆的内力。（15分）解：1 .静定基，3分2 .变形协调，3分qX,lCxCx3 .

8、表示位移，6分333,qlXll4XlXlXlqX,lllCxCx633EIEIEIEIEA4.解出，3分面,直径同为do其中压杆为细长杆，两端球较，稳定安全系数为n。试为该结st构确定合理的巾。（10分）解：1. 内力，2分FF,F,压缩F,拉伸cos,N1N2sin,sin,2. 杆1稳定条件，3分22F,EIsin,EIsin,crn,n,cos,stst22FlFcos,lFnN1st3.杆2强度条件，3分FFFN2,A,maxAAsin,sin,4.代入并整理，2分222,EI,Edcos,22lA,n16l,n,stst5中国农业大学20052006学年第1学期课程考试试题（B）对

9、象：工程力学041-2班，满分100，共6题，共2页，未使用，2005年11月18日一.填空题，本大题共6小题，每小题5分，本大题共30分1 .铸铁试件压缩时的最终破坏应力为；铸铁试件扭转的最终破坏应力为；铝合金构件的强度控制是以其最终破坏应力为标准吗？简单陈述理由：。2 .按照材料力学假定，复杂受力的等截面直杆的纵截面上存在什么应力分量，它们一般是由哪些外力在什么基本变形方式下引起？。3 .图示正方形边长为2d,半圆的直径为d,试确定阴影部分:,y4 .假设在梁承受横力弯曲时力线铅垂向下。定性地绘制出T型薄壁截面的弯曲中心位置和截面上切应力的方向5 .重量相同的物体以同样高度冲击下列各梁，试

10、比较4种情况动荷因数K的大小。d中:小:左上，右上，左下，右下。634绘剪力、弯矩图。（15分）三.如图绞盘轴系统，AGCBBDDH各段的长度皆为a=0.5m。轴的直径为d=0.02m。轮C受切向水平力F=4kN材料的许用应力（r=120MPa1试按第四强度理论进行强度校核。（15分）四.钢板E=206GPav=0.28,受均匀应力场作用，变形前钢板上刻有直径为d=0.3m的圆。试求圆变形后的几何形状。（10分）五.图示刚架ABC固定于A,和杆CD较接。ABBCCD的长度为l,刚架的EI、杆的EA和载荷q已知。试求杆的内力。（15分）六.图示结构，载荷F=20kN,材料许用应力（r=120MP

11、a梁选用工字钢20a,半长度a=1m横截面积A=3.55X10-32-43m,抗弯系数W=2.37X10m斜杆z的直径d=0.06m,稳定因数约为小=0.4。试求分析结构的安全性。（15分）7对象：工程力学041-2班，满分100,共6题，共3页，未使用，2005年11月18日一.填空题，本大题共6小题，每小题5分，本大题共30分1.铸铁试件压缩时的最终破坏应力为切应力（2分）；铸铁试件扭转的最终破坏应力为正应力（2分）；铝合金构件的强度控制是以其最终破坏应力为标准吗？简单陈述理由：不是，塑性材料，用*（1分）。0.22 .按照材料力学假定，复杂受力的等截面直杆的纵截面上存在什么应力分量，它们

12、一般是由哪些外力在什么基本变形方式下引起？切应力（3分），扭矩（1分）、剪力（1分）3 .图示正方形边长为2d,半圆的直径为d,试确定阴影部分：44a,dI=（3分），Iy,y12128II（、=）。（2分）yxC4 .假设在梁承受横力弯曲时力线铅垂向下。定性地绘制出T型薄壁截面的弯曲中心位置和截面上切应力的方向。（弯曲中心2分，切应力3分）5 .重量相同的物体以同样高度冲击下列各梁，试比较4种情况动荷因数K的大小。d大：（a）（1分），（d）（1分）；中：（b）（1分）；小：（2分）。6 .如图交变应力的循环特征分别为:左上-1,（2分）右上-1/3,（1分）左下0,（1分）右下0.2。（1

13、分）弯矩图3值3线（7分）三.如图绞盘轴系统，AGCBBDDH#段的长度皆为a=0.5mo轴的直径为d=0.05m。轮C受切向水平力F=4kN材1料的许用应力（r=120MPa试按第四强度理论进行强度校核。（15分）解：1 .受力图（3分）2 .内力T,Fa,1000N.mBM,Fa,1000N.mzBM,0（6分）yBT,Fa,1000N.mCM,Fa/2,500N.mzCM,Fa,1000N.myC危险截面Co（2分）3 .第4强度理论1222,M,M0.75T,115.2MPa,通过（4分）r4CCCyyW4A.四.钢板E=206GPav=0.28,受均匀应力场作用，变形前钢板上刻有直径

14、为d=0.3m的圆。试求圆变形后的几何形状。（10分）解：,70MPa,14MPa,21MPaxyxy771,42,arctan,18.43,42,35,MPa,0max7256min,77,MPa,7,MPa,01231,4,3.643,101123E1,5,7.068,102231E,direction,:2a,d1,0.3001093m01,direction,:2b,d1,0.2999788m022主方向、主应力（4分）；主应变（3分）；椭圆长短轴（3分）五.图示刚架ABC固定于A,和杆CD较接。ABBGCD的长度为l,刚架的EI、杆的EA和载荷q已知。试求杆的内力。（15分）解：1 .静定基，3分2 .变形协调，3分qX,lCxCx3 .表示位移，6分333,4qlXllXlXlXlqX,lllCxCx633EIEIEIEIEA4 .解出，3分3ql33qlAqlA6IX,222,411241A,3181A,6I,31A六.图示结构，载荷F=20kN,材料许用应力（r=120MPa梁选用工字钢20a