材料力学试题及答案_1

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1、材料力学试题答案一.填空题，本大题共5小题，每小题5分，本大题共25分1.圆轴直径为d，承受纯扭转，扭矩为T，材料切变模量为G。在纵截面上A点切应力为τ=　　，(3分)切应变为γ=　　。(2分)2.欲使Oy、Oz轴成为任意截面A的型心主惯性轴，必须满足的条件为和为。Sy=0(2分)，Sz=0(1分)，Iyz=0(2分)。3.圆轴直径为d，长度为L，切变模量为G，承受扭转外力矩为m，此轴的弹性应变能Iy=1.91×10-5m4，U=，(3分)外表面上任意一点(ρ=d/2)上弹性应变比能为u=。(2分)4.从图中a、b、c三种材料的拉伸应力-应变曲线可以看出，强度最高的材料是，塑性最好的材料

2、是，弹性模量最小的材料是。a(2分)，c(2分)，c(1分)。5.低碳钢拉伸载荷-位移曲线如图，试件原始横截面积为A0，原始标距为L0，试件拉断后吻合断口，测得断后标距为L1。该材料的屈服极限σs=，Ps/A0(2分)断裂极限为σb=，Pb/A0(1分)延伸率为δ=。(L1-L1)×100%/L0(2分)二.绘剪力、弯矩图。（15分）剪力图：4值3线(7分)弯矩图：4值3线(8分)三.绞盘受力如图所示，绞盘直径D=0.3m，圆杆的直径d=0.025m，各段长a=0.3m，b=0.4m，c=0.5m，材料的许用应力[σ]=80MPa。试1应用第三强度理论求最大提升力[P]。（15分）解：1

3、.内力，图(2分)；8值(6分)。C截面危险，(2分)。2.计算最大提升力[P]，计算(2分)；第三强度理论(3分)。四.钢压力容器D=2m，δ=0.02m，E=210GPa，ν=0.3，[σ]=170MPa。测得表面A点应变为εx=1.143×10-4，εy=4.857×10-4，试按照第三强度理论校核该点强度，并计算容器内压。（15分）解：1.应力，(6分)。2.强度校核，主应力(3分)；第三强度理论(3分)。3.内压，任意一个(3分)。五.超静定结构中，梁的截面抗弯刚度为EI、长度为2a，杆1、2的截面抗拉刚度为EA、长度为l，受均布载荷q作用。试求两杆内力。（15分）解：1.静定

4、基，图(2分)。2.协调，(3分)。3.变形，每个2分(6分)。14.求解，任意一个(4分)。六.结构中杆BD为No.20槽钢，Iy=1.91×10-5m4，Iz=1.44×10-6m4，A=3.284×10-3m2，材料Q235钢，弹性模量E=206GPa，比例极限σp=200MPa，屈服极限σs=235MPa，经验公式的常数a=304MPa，系数b=1.12MPa；规定稳定安全系数[nst]=5。梁ABC外径D=0.15m，内径d=0.11m，许用应力[σ]=160MPa。载荷F=40kN。试对结构安全性进行分析。（15分）解：1.内力，(3分)。杆FN=106.7kN，梁FN=92

5、.38kN，Mmax=20kN，2.压杆柔度，(4分)。3.临界载荷：用经验公式(3分)（安全）4.梁的强度(5分)（安全）1