材料力学期末试卷

《材料力学期末试卷》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、装订线——————————————————————————————————————————————————————————班级：姓名：学号：样例(110分钟)共3页试卷来源：题库题目一二三四五六总和得分阅卷本题得分阅卷签字一、(20分)一圆截面阶梯杆受外力作用及尺寸如图所示（图中长度单位为mm）,AB段直径d1=40mm,BC段直径d2=20mm,材料弹性模量E=100GPa,试求:(1)杆的轴力图；(2)杆内最大正应力∣σ∣max；(3)杆内最大剪应力∣τ∣max；(4)杆的总伸长；FN(kN)x2010(5)如果杆的材料选用铸铁,假设该杆

2、可能发生破坏,指出最可能的破坏部位及其断口的破坏方向(是横截面还是斜截面？）。解:2.2(1)轴力图(2)2.3---AB内正应力:∣σ∣max=63.7Mpa8.1(3)杆内最大剪应力∣τ∣max=∣σ∣max/2=31.8Mpa2.6(4)杆的总伸长:8.9(5)最可能的破坏部位在B、C之间，断口的破坏方向是横截面。本题得分阅卷签字二、（20分）圆轴承受载荷及其分布如图所示（图中长度单位为mm）,横截面直径d=100mm,材料的剪切模量G=80GPa。试求：3.2(1)圆轴的扭矩图；(2)横截面上的最大切应力∣τ∣max和切应变∣γ∣ma

3、x；(3)斜截面上的最大正应力∣σ∣max；(4）两截面A、C间的相对扭转角；(5）如果圆轴材料属低碳钢,则假设该轴发生扭转断裂,指出最可能的破坏部位及其断口的破坏方向(是横截面还是斜截面？）。15kNm10kNm5kNm10001000CAB解：(1)扭矩图如图：(2)T(kNm)x510∣τ∣max=50.9Mpa∣γ∣max=6.37X10-4rad(3)斜截面上的最大正应力∣σ∣max=50.9MPa3.5(4）两截面A、C间的相对扭转角(5）最可能的破坏部位在B、C之间，断口的破坏方向是横截面3本题得分阅卷签字一、（10分）梁的结构

4、及所受载荷情况如图，要求画出相应的弯曲内力图(剪力图和弯矩图)。RARBRB=qaRA=qa解：FSxqaM(kNm)xqa2l2qa3qa2/2l2本题得分阅卷签字四、（20分）已知矩形截面悬臂梁，受力及尺寸如图(a)所示（图中长度单位为mm），E=100GPa，梁材料的许用拉应力[σt]=60MPa，许用压应力[σc]=240MPa。60120100(a)试求：（1）校核梁的强度；（2）如果重新选择该悬臂梁横截面形状，可供选择的截面包括：圆形、矩形、T形、工字形，以上几种截面中哪个选择更为合理？（3）已知悬臂梁受端部集中力作用的挠曲线方程

5、（如图（b）所示），如果在上述矩形截面悬臂梁结构的中间位置增加一约束（如图(c)图中长度单位为mm），求约束力的大小。RB(b)(c)解：（1）梁的强度不足。（2）T形截面更为合理。（3）RB=25kN3本题得分阅卷签字五、（20分）钢制悬臂实心圆截面梁，受力及尺寸如图所示（图中长度单位为mm）,集中力F=10kN作用于右端面外圆周上沿-Z轴方向,已知材料许用应力[σ]=120MPa，试根据以上条件（1）画出必要的内力图；（2）指出可能的危险截面位置，指出危险点位置，并画出危险点应力状态；（3）分别按第三、四强度理论校核梁的强度。0.5kNm

6、Mx10kNmTx解：（1）内力图：（2）危险面为左侧截面A危险点在截面最高最低两点危险点应力状态：τστσ（3）本题得分阅卷签字六、简答或将正确的答案填入空格中（10分）1）图示(a)(b)为同一材料的两个单元体（应力单位为MPa），试分别按第一、第三强度理论计算相当应力，并判断哪个单元体更危险。(a)(b)（a）（6）按第一强度理论，两个单元一样危险；按第三强度理论，单元（a）危险。2）图示细长杆受压力作用，横截面如图（矩形截面中心挖掉一圆形）所示：b=60mm，d=40mm，高度L=2m，材料弹性模量E=200GPa，试用欧拉公式计算其

7、临界载荷Fcr。解：欧拉公式3