2011-2012-1材料力学试卷a-参考答案及评分标准

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1、学院：专业：班级2010级材料力学期末试卷（A）考试方式：□开卷■闭卷2011.12.30一、选择题（每题空2分，共10分）1、构件的刚度是指（A）。A在外力作用下构件抵抗变形的能力B在外力作用下构件保持原有平衡状态的能力C在外力作用下构件抵抗破坏的能力D在外力作用下构件抵抗弯曲的能力考试时间:第一、2题图2、有A、B、C三种材料，其拉伸应力-应变实验曲线如上图所示，曲线（A）材料的强度高。3、两根受扭圆轴的直径和长度均相同，但材料不同，在扭矩相同的情况下，它们的最大切应力5、了2和扭转角仍、終之间的关系为（B）。Ar,=r2,（p}=（p2；Br,=r2,^,/（

2、p2；姓名cr,/r2J（p}=（p2:I）a弇r2,仍弇。4、挠曲线近似微分方程在（D）条件下成立。A梁的变形属于小变形B材料服从胡克定律C挠曲线在;平而

3、AjD同时满足A、B、C5、在单元体的主平而上（D）。A正应力一定最大B正应力一定为零參学号：C切应力一定最大D切应力一定为零。二、填空题（每空2分，共14分）1、在低碳钢的拉伸试验中，材料的应力变化不大而变形显著增加的是屈服阶段,材料的塑性指标有延伸率和断而收缩率。2、下图示联接销钉已知F=100kN,销钉的直径则销钉上的切应力等于70.8MPa。.!FBA卜1/11/21/2第二、2题图3、右上图所示外仲梁

4、第二、3题图用积分法求图示梁变形时，边界条件为％=0，％=0,光滑连续条件为x=//2,）’丨=）’2，0=沒2。若己知B截面转角^F126E~I则C截面的挠度FryiEi三、简答和作图题。（第1小题7分，第2小题9分，共16分）1、圆杆的受力如图所示，已知其直径为么AZ?的长度为/、受到均布载荷6/和力偶M作用。试判定圆杆的危险截面，并分别用第三和第四强度理论写出其相当应力。内力图如左所示，可见，危险截面为A截面M-ql22+0.75A/327ldy2、画出下梁的剪力图和弯矩图，并指出1-1截血和2-2截囬上的剪力和弯矩AfTIUlA5qa3qaqec51-11

5、，FS2--—=-•2A/j=—-,A/?=—c/ci~=-Iqci四、计算题。（每题10分，共60分）1、图为变截面圆钢杆己知尸P20ZW,P2=P3=35kN，^2=16/訓，必=24/讀，绘出轴力图并求杆的最大正应力CB73=300/72/7?»/2=400mz?7,d=2mm,!■13a—T?WVA2Pa,4120130AB段：oi=^:BC段：°2=^=176.9MPa-74.6MPaCD段：♦a-upoiao5110.6MPa故杆的最大应力为176.9MPa（拉），最小应力为74.6MPa（压）。2、如图所示空心I到轴，外径Z>150mm,内径知10

6、0mm，承受最大扭矩r=20kNm,如材料的[T]=50MPa,试校核该轴的强度。解：扭矩图如左所示。(1)在圆轴外边缘出现最大剪力：TpmiX20000xl50xlO"3^inax=7132x(1504-1004)xl0—1231.6MPa<[r]=50MPa强度符合耍求3、图示槽形截梁。己知：q=2^kN/m,m()=X.5kNm。C为截面形心，厂=200cm4。求梁內的最大拉应力和最大压应力。解：(1)弯矩图(2)危险截面应力分布图(3)求扱大拉应力及扱大压应力MB--3x103x0.06久厕=O,a==-90MPa200x(10—2(A)=='^X1O；XO

7、O6=45MPaf，maxt200x(10—2=/，max—3xl03x(-0.02)200x(10-2)430MPa口識xd45MPa4、己知应力状态如图所示，试用解析法求：（1）主应力的大小和主平面的方位；（2）在单元体上绘出主平面的位置和主应力的方向；（3）最大切应力。30-40-2-MPa1）ax=30,ay=-40,Txy=2035.3-45.3—35.3MPa，=0，cr3=—45.3A/A/（5分）30-35.330+40-2-•o’20-0.265=>a=-14.87'（2）主单元体如图所示。（3分）（3）max35.3—（—45.3）40.3M/V

8、z（2分）5、空气压缩机的活塞杆可简化为两端铰支的受压直杆（如图所示），已知Ap=86，乂、.=43,E=210GPa，圆形截面杆的长度/=1500mm,直径d=50mm。规定稳定安全系数为nst=5,试根据稳定性要求确定该杆的许用荷载［尸］。解：（1）"=1.///1x1500八^=—=-120（3分）I4由于'