材料力学试题与答案

PAGE..一、一结构如题一图所示。钢杆1、2、3的横截面面积为A=200mm2,弹性模量E=200GPa,长度l=1m。制造时3杆短了△=0.8mm。试求杆3和刚性梁AB连接后各杆的内力。〔15分二、题二图所示手柄,已知键的长度,键许用切应力,许用挤压应力,试求许可载荷。〔15分得分评分人三、题三图所示圆轴,受作用。已知轴的许用切应力、切变模量G,试求轴直径d。〔15分得分评分人四、作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。〔15分五、小锥度变截面悬臂梁如题五图所示,直径,试求最大正应力的位置及大小。〔10分六、如题六图所示,变截面悬臂梁受均布载荷q作用,已知q、梁长l及弹性模量E。试用积分法求截面A的挠度wA和截面C的转角θC。〔15分七、如图所示工字形截面梁,截面的惯性矩m,求固定端截面翼缘和腹板交界处点的主应力和主方向。〔15分一、〔15分〔1静力分析〔如图〔a图〔a〔a〔b〔2几何分析〔如图〔b图〔b〔3物理条件,,〔4补充方程〔c〔5联立〔a、〔b、〔c式解得：二、〔15分以手柄和半个键为隔离体,取半个键为隔离体,由剪切：,由挤压：取。三、〔15分,得,当时；当时。四、〔15分五、〔10分解：在距截面为的截面上由,可求得对应的发生在梁中间截面的上、下边缘,上拉下压。六、〔15分由边界条件得〔↓,〔七、〔15分解：MPa〔压应力MPa=MPaMPa,,MPa一、题一图所示的杆件两端被固定,在C处沿杆轴线作用载荷F,已知杆横截面面积为A,材料的许用拉应力为,许用压应力为,且,问x为何值时,F的许用值最大？〔本小题15分二、题二图所示接头,承受轴向载荷F作用,试计算接头的许用载荷[F]。已知铆钉直径d=20mm,许用正应力[σ]=160MPa,许用切应力[τ]=120MPa,许用挤压应力[σbs]=340MPa。板件与铆钉的材料相同。〔本小题15分三、圆管A套在圆杆B上并二者焊在一起如题三图所示,它们的切变模量分别为和,当管两端作用外力偶矩时,欲使杆B和管A的相等,试求。〔本小题15分四、试作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。〔本小题15分五、矩形截面外伸梁由圆木制成,已知作用力,许用应力,长度,确定所需木材的最小直径。〔本小题15分六、题六图所示梁的左端可以自由上下移动,但不能左右移动及转动。试用积分法求力F作用处点A下降的位移。〔本小题15分七、试用叠加法计算题七图所示梁A点的挠度wA。〔本小题10分题七图一、〔本小题15分解：平衡条件变形协调条件得,由≤≤得二、〔本小题15分解：1.考虑铆钉的剪切强度,,则2．考虑铆钉的挤压强度主板与铆钉间：,,则盖板与铆钉间：,,则3.考虑板件的拉伸强度〔1主板拉伸强度分析1-1截面：,,则2-2截面：,,则〔2盖板拉伸强度分析对比主板轴力图及板厚可知,板件的拉伸强度由主板控制。4.结论最后确定[F]=302kN。三、〔本小题15分解：〔1即〔2由<1><2>得,得四、〔本小题15分五、〔本小题15分解：令,可求得最合理的b和h为则由得六、〔本小题15分解：〔↓七、〔本小题10分解：〔↓一、题一图所示结构中,已知a,,杆1和杆2的拉压刚度分别为和。当和联结在一起时,试求各杆的轴力。〔本小题15分二、题二图所示接头,已知：F=80kN,=10mm,b=80mm,d=16mm,[τ]=100MPa,[σbs]=300MPa,[σ]=160MPa。试校核接头的强度。〔本小题15分三、两段同样直径的实心钢轴,由法兰盘通过六只螺栓连接。传递功率,转速。轴的许用切应力为,螺栓的许用切应力为。试<1>校核轴的强度；<2>设计螺栓直径。〔本小题15分四、试作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。〔本小题15分五、当力直接作用在梁中点时,梁内的最大正应力超过许用应力30%。当配置了与梁同截面的辅助梁CD后,强度满足要求,已知梁长,试求此辅助梁的跨度a。〔本小题15分六、如题六图,简支梁上自A至B的分布载荷q<x>=Kx2,K为常数。试求挠曲线方程。〔本小题15分七、试用叠加法求题七图所示梁BC段中点的挠度。〔本小题10分题七图一、〔本小题15分解：平衡条件<1>变形条件<2>物理条件,<3>求解得二、〔本小题15分解：剪切强度：挤压强度：拉伸强度：接头强度足够。三、〔本小题15分解：<1>安全〔2