航天大学材料力学A期末考试试卷及答案

PAGE10PAGE班号学号姓名成绩《材料力学A》期末试卷一、选择题(单选，共12分，每小题3分)1、下列说法正确的是：。A、各向同性材料是指材料内部任意位置的力学性能都是相同的；B、材料的刚度越大越不容易发生屈服变形；C、塑性材料的强度极限高于脆性材料的强度极限；D、脆性材料的单向压缩许用应力一般高于单向拉伸许用应力。2、下列说法正确的是。A、薄壁圆管的扭转切应力公式只适用于线弹性、各向同性材料；B、任意截面形状的闭口薄壁杆横截面上的扭转切应力为常数；C、开口薄壁杆的抗扭性能很差，对于受扭构件，一般不要采用开口薄壁杆；D、圆轴扭转的刚度条件是圆轴的抗扭模量不能超过许用值。3、下图所示两均质矩形截面等厚梁，两梁材料相同、总长度相同、AB段完全相同、BC段的梁高度不同。下面结论中正确的是：。BBACFBACF图（a）图（b）A、两梁B截面的挠度和转角相同；B、两梁B截面的挠度和转角不相同；C、两梁C截面的挠度和转角相同；D、图（a）所示梁C截面挠度和转角均小于图（b）所示梁C截面的挠度和转角。4、下图所示正方形截面杆件，横截面ABCD上拉应力最大的点是。FFABCD二、填空题（8分，每空1分）1、由于截面急剧变化引起的应力局部增大现象，称为。2、称为叠加原理。当构件的受力和变形满足条件与条件时，叠加原理方能适用。3、在进行纯弯梁横截面上正应力分析时，除了运用静力学方程外，还运用了方程与方程，并根据梁的变形特点作假设与假设。三、计算题（5道小题，共80分）1、某等截面实心传动轴，转速n=300r/min，轮1为主动轮，输入功率P1=50kW，轮2、轮3与轮4为从动轮，输出功率分别为P2=10kW，P3=P4=20kW。（力矩与功率、转速之间的转换关系为：）试画轴的扭矩图；若许用切应力[τ]=80MPa，单位长度的许用扭转角[θ]=0.8(˚)/m，切变模量G=80GPa，试确定轴径d。（15分）11234P1P2P3P48008008002、画出图示梁的剪力弯矩图。（15分）aaaAqa/2BCaq/2

3、试求图示刚架C截面的水平与铅垂位移。设梁的弯曲刚度EI为常数，且不考虑刚架的拉压变形。（15分）aaCBaqAqa4、图示结构，梁AB为刚体，杆1、2、3、4的材料与横截面积均相同，拉压刚度均为EA，1、3、4杆的长度均为a。在梁AB的C点承受铅垂载荷F作用。试计算C点的水平与铅垂位移（15分）FF1BA423Cl/2l45o图示T型截面梁AB，z为横截面的形心轴，已知横截面对z轴的惯性矩为Iz，y1=2y2，材料的弹性模量为E、许用拉应力为[σt]、许用压应力为[σc]，且[σc]=2.5[σt]。梁上放一长度为a、宽度为b、高度为h、重量为G的长方体形均质重物，重物与梁均匀接触。在AB梁中间截面的下表面贴有一纵向应变片，重物可以位于梁上A到B的任意位置。若重物的长度a与梁的长度l相比不能忽略。1)当重物位于何位置时，应变片的应变值最大，该最大值是多少；2)如果重物长度a保持不变，求重物的允许最大重量[G]。（20分）l/l/2BzaAl/2y1y2重物梁横截面PAGE20PAGE班号学号姓名成绩《材料力学A》期末试卷一、选择题(单选，共12分，每小题3分)1、下列说法正确的是：D。A、各向同性材料是指材料内部任意位置的力学性能都是相同的；B、材料的刚度越大越不容易发生屈服变形；C、塑性材料的强度极限高于脆性材料的强度极限；D、脆性材料的单向压缩许用应力一般高于单向拉伸许用应力。2、下列说法正确的是C。A、薄壁圆管的扭转切应力公式只适用于线弹性、各向同性材料；B、任意截面形状的闭口薄壁杆横截面上的扭转切应力为常数；C、开口薄壁杆的抗扭性能很差，对于受扭构件，一般不要采用开口薄壁杆；D、圆轴扭转的刚度条件是圆轴的抗扭模量不能超过许用值。3、下图所示两均质矩形截面等厚梁，材料相同、总长度相同、AB段的长度与横截面形状相同。下面结论中正确的是：B。BBACFBACF图（a）图（b）A、两梁B截面的挠度和转角不相同；B、两梁B截面的挠度和转角相同；C、两梁C截面的挠度和转角相同；D、图（a）所示梁C截面挠度和转角均小于图（b）所示梁C截面的挠度和转角。4、下图所示正方形截面杆件，横截面ABCD上拉应力最大的点是B。FFABCD二、填空题（8分，每空1分）1、由于截面急剧变化引起的应力局部增大现象，称为应力集中。2、几个载荷同时作用时产生的效果，等于各个载荷单独作用时产生的效果的总和，这一原理称为载荷叠加原理。当构件的受力和变形满足线弹性（物理线性）条件与小变形（几何线性）条件时，载荷叠加原理方能适用。3、在进行纯弯梁横截面上正应力分析时，除了运用静力学方程外，还运用了几何方程与物理方程，并根据梁的变形特点作了平面假设与单向受力假设。三、计算题（5道小题，共80分）1、某等截面实心传动轴，转速n=300r/min，轮1为主动轮，输入功率P1=50kW，轮2、轮3与轮4为从动轮，输出功率分别为P2=10kW，P3=P4=20kW。（力矩与功率、转速之间的转换关系为：）试画轴的扭矩图；若许用切应力[τ]=80MPa，单位长度的许用扭转角[θ]=0.8(˚)/m，切变模量G=80GPa，试确定轴径d。（15分）11234P1P2P3P4800800800解：1）++——318.31273.2636.62）所以轴径为2、画出图示梁的剪力弯矩图。（15分）aaaAqa/2BCaq/2qaqa/2qa/4qa/4—+—FS：qa2/4qa2/4——M：

3、试求图示刚架C截面的水平与铅垂位移。设刚架的弯曲刚度EI为常数，且不考虑刚架的拉压变形。（15分）aaCBaqAqa解：刚化AB段：刚化BC段：所以：（水平向右）（垂直向下）4、图示结构，梁AB为刚体，杆1、2、3、4的材料与横截面积均相同，拉压刚度均为EA，1、3、4杆的长度均为a。在梁AB的C点承受铅垂载荷F作用。试计算C点的水平与铅垂位移（15分）FF1BA423Cl/2l45o解：解得：图示T型截面梁AB，z为横截面的形心轴，已知横截面对z轴的惯性矩为Iz，y1=2y2，材料的弹性模量为E、许用拉应力为[σt]、许用压应力为[σc]，且[σc]=2.5[σt]。梁上放一长度为a、宽度为b、高度为h、重量为G的长方体形均质重物，重物与梁均匀接触。在AB梁中间截面的下表面贴有一纵向应变片，重物可以位于梁上A到