材料力学试题及答案2

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1、Lin材料力学试题答案（B卷〉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点切应力为尸,（3分）切应变为尸o（2分）1271272.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oSy=0（2分），Sz=0（l分），Ivz=0（2分）。3.圆轴直径为d,长度为L,切变模量为G,承受扭转外力矩为加，此轴的弹性应变能^=1.91xl05mU=,（3分）外表面上任意一点（p=d!2）上弹性应变比能为〃=o（2分）rrm2l16/n2/1fl6/nV2DIpGd

2、2G（屈彳丿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，塑性最好的材料是,弹性模量最小的材料是oa（2分），c（2分），c（l分）。5.低碳钢拉伸载荷•位移曲线如图，试件原始横截面积为/o,原始标距为厶°,试件拉断后吻合断口，测得断后标距为厶该材料的屈服极限ns=，PJZo（2分）断裂极限为。尸，几以0（1分）延仲率为4o（L「L1）X100%/厶）（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Z>0.3m,圆杆的直径J=0.025m,各段长a=0.3m

3、,b=0.4m,c=0.5m,材料的许用应力0]=8OMPa。试应用第三强度理论求最大提升力旧。（15分）解：1.内力，图（2分）；8值（6分）。仏=cF=—P=0」5PF=—P=0.3Pc22cMa=bF=0」2尸Ta=Mc=0.15PMc：=a—=0A5PMc.=—=0.06P22=0.1616P7；.=0.15PC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）。JTrl3W=——=1.534xl0-6m332P=2m,》=0

4、.02m,E=210GPa,尸0.3,0]=17OMPa。测得表面/点应变为^=1.143X10'4,铲4.857X103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）。（6+理）=60.13MPa叮花曲+g）"20.41MPa2.强度校核，主应力（3分）；第三强度理论（3分）。（7i=ctv=120.41MPa（72=

5、血抗弯刚度为刃、长度为2°,杆1、2的截面抗拉刚度为以、长度为/,受均布载荷q作用。试求两杆内力。（15分）解：1.静定基，图（2分）。2.协调，（3分）。学+儿=M3.变形，每个2分（6分）。卜1=——1EA△人=△人f+a//v=^-—・「-4EA2EA二15g（2汀X（2g）‘二5qJ九'~2384A/_48£/_6£74.求解，任意一个（4分）。3qcd

6、SA（安全）耳臥=%+%=96.23MPa<[a]1'3qalXI、5*4XayXI2<4£JIE十48E/6EI"~EA5qa448/51/F-4A61六.结构中杆BD为No.20槽钢,/

7、F=1.91X10*5m4,厶=1.44XlO^m4,^=3.284XW3m2,材料Q235钢,弹性模量£=206GPa,比例极限^p=2OOMPa,屈服极限^s=235MPa,经验公式的常数d=304MPa,系数/）=1.12MPa；规定稳定安全系数％]=5。梁ABC外径£）=0.15m,内径J=0.11m,许用应力0]=16OMPa。载荷F=40kNo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=92.38kN,A/max=20kN,2.压杆柔度，（4分）。Iy=1.91xl0_5m4,lz=1.44x10

8、%,/=3.284x10%,人=00764I兀2Ea_（7L=0.0209%A=——=100.&入==61.61■”忆b“I=V3/«,人二也=82.87,入<人<右，3.临界载荷：用经验公式（3分）F©=屜一触）=693.5他心=二=6.502>[“]（安全）F4.梁的强度（5分）J=8.168x10®/0=2.355x104m3pM6=—=11.31MPacrw=^=^=84.92MPa乐A旳W