材料力学试题_带答案解析

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1、材料力学模拟试题(一)解答一、一、            填空题(每小题5分,共10分)1、 如图,若弹簧在Q作用下的静位移,在Q自由下落冲击时的最大动位移,则弹簧所受的最大冲击力为:3Q。2、 在其它条件相同的情况下,用内直径为d的实心轴代替直径d的实心轴,若要使轴的刚度不变(单位长度的扭转角相同),则实心轴的外径D=。二、二、            选择题(每小题5分,共10分)1、 图示正方形截面杆承受弯扭组合变形,在进行强度计算时,其任一截面的危险点位置有四种答案:(A)截面形心;(B)竖边中点A点;(C)横边中点B;(D)横截面的角点D点。正确答案是:C   2、 若压杆在两个方向

2、上的约束情况相同;且。那么该正压杆的合理截面应满足的条件有四种答案:(A)(A)(A)(A)。正确答案是:D 三、三、            计算题(共80分)M图1、(15分)图示拐轴受铅垂载荷P作用。试按第三强度理论确定AB轴的直径d。已知:P=20KN,。解:AB梁受力如图:AB梁内力如图:危险点在A截面的上下两点由圆轴弯扭组合第三强度理论的强度条件:0.14PMx图 2、图示矩形截面钢梁,A端是固定铰支座,B端为弹簧支承。在该梁的中点C处受到的重量为P=40N的重物,自高度h=60mm处自由落下冲击到梁上。已知弹簧刚度K=25.32N/mm,钢的E=210GPa,求梁内最大冲击应力(

3、不计梁的自重)。(15分) h   APB      解:(1)求、。将重力P按静载方式沿铅垂方向加在梁中心C处,点C的挠度为、静应力为,惯性矩由挠度公式得,根据弯曲应力公式得,其中,代入得,(2)动荷因数Kd(3)梁内最大冲击应力3、(10分)图中的1、2杆材料相同,均为园截面压杆,若使两杆在大柔度时的临界应力相等,试求两杆的直径之比d1/d2,以及临界力之比。并指出哪根杆的稳定性较好。解:由即:;又:; 4、(15分)等截面钢架如图所示,各杆段的抗弯刚度EI相同。试求钢架横截面上的最大弯矩,并说明发生在何处。解:一次超静定问题,解除多余约束B。作当基本静定系上只有外载荷q时,he和B点沿

4、X1Mq图qaaaa2qa2图X1方向作用一单位力时,钢架各段的弯矩如图(忽略剪力和轴力的影响)基本静定系。多余的约束反力为X1。由应用图乘法求系数:将计算结果代入方程:;得:因此解得:将计算结果代入方程:得:;因此解得:如图:最大弯矩为在AD段的A截面无限右侧处。 5、(15分)一根在A端固定的园截面杆AB如图所示,图中的a、b及此杆的抗扭刚度GIp均为已知:杆在B端有一不计自重的刚性臂,在C截面处有一固定指针。当杆未受载荷时,刚性臂及指针均处于水平位置。如在刚性臂端部加一向下的载荷P,同时在D、E处作用有扭转力偶矩TD和TE,当刚性臂与指针仍保持水平时,试确定此时的TD和TE。解:忽略弯

5、曲影响,设轴的扭矩图如图示:MnPb-TE+TDPbPb-TEADCEB   由;及;  6、(10分)构件上的某点应力状态如图所示。试求该点的主应力及最大剪应力之值,并画出三向应力状态的应力圆。解:求主应力,如图画应力圆:-7.7τσ-3077.7单位MPaTDTE☉30单位(Mpa)204050     材料力学模拟试题(二)解答一、一、填空题(共15分)1、1、                                           (5分)一般钢材的弹性模量E=210GPa;吕材的弹性模量E=70GPa2、2、 (10分)图示实心圆锥杆受扭转外力偶作用,材料的剪切弹性模量

6、为G,该杆的=,最大单位长度扭转角=。 D1D2=1.2D1      一、二、选择题(每小题5分,共10分)1、(5分)适用于:(A)各向同性材料;(B)各向异性材料;(1)(2)(C)各向同性材料和各向异性材料。(D)正交各向异性。正确答案是A。2、(5分)边长为d的正方形截面杆(1)和(2),杆(1)是等截面,杆(2)为变截面,如图。两杆受同样的冲击载荷作用。对于这两种情况的动荷系数和杆内最大动荷应力,有下列结论:(A)(B)(C)(D)。正确答案是A。 二、三、计算题(共75分)1、(10分)图示转动轴,已知两段轴的最大剪应力相等,求:(1)直径比;(2)扭500300NmMnKNm

7、  d1d2转角比。解:AC轴的内力图:由最大剪应力相等:由;   2、(15分)直径为d的圆截面钢杆处于水平面内,AB垂直与CD,铅垂作用力P1=2KN,P2=6KN,如图。已知d=7cm,材料。试用第三强度理论校核该杆的强度。 解:1.作内力图,确定危险截面杆AB的A截面的弯矩和扭矩都最大,截面A为危险截面,由内力图知:截面A上扭矩和60030001800M图(Nm)弯矩分别为2.强度计算由圆轴弯扭组合变

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