材料力学终稿-答案

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1、样例(110分钟)共3页Io

2、max=63>7Mpa⑶杆内最大剪应力丨t丨max二Io(4)杆的总伸长：max/2=31.8Mpa题目—・二■i-四五六总和得分阅卷试卷來源：题库A7pF"-10xl03x0」20x103x0.2,in1A_4AL=2^—=+=1.19x10mEAlOOxlO9x-x0.022lOOxlO9x-x0.02244EA100xl09x-(5)最可能的破坏部位在B、C之间，断口的破坏方向是横截而。二.(20分)圆轴承受载荷及其分布如图所示(图中长木题得分阅卷签字一、(20分)一

3、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)杆内最大正应力丨o丨max:(3)杆内最大剪应力It

4、max；(4)杆的总伸长；本题得分阅卷签字001200度单位为mm),横截面直径d=100mm,材料的剪切模量G=80GPa。试求:(1)圆轴的扭矩图;⑵横截面上的最人切应力丨t

5、max和切应变丨YImax：(3)斜截面上的最大正应力丨oImax；(4)两截面A、C间的相对扭转角;

6、(5)如來圆轴材料属低碳钢，则假设该轴发纶扭转断裂，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？)。(5)如果杆的材料选用铸铁，假设该杆可能发生破坏，指出最可能的破坏部位及其断口的破坏方向(是横截而还是斜截而？)。解：(1)扭矩图如图:解：(1)轴力图⑵AB内正应力:FN(kN)2010⑵/_7ld4_7TX0.14p~~n~32=9.82x10"加°(5kNmA(15kNmB^10kNm(cmax_10000x0,05-9.82xIO'6p1000止1000T(kNm)Ai=5Q.9M

7、PaFv_-lOxlO3A-x0.0424F科_20x10?A-x0.0224=-1.96MPa=63.1MPa/maxioItImax=50.9MpaIYImax=6.37X10rad(3)斜截面上的最大正应力IoImax=50.9MPa(4)两截面A、C间的相对扭转角80x109x9.82x10-65000x1一10000x180x109x9.82x10-6=-6.36xlO_3raJ=-0.364^（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和弯矩图）。（10分）梁的结构及所受载荷情

8、况如图，要求画岀相应的弯曲内力图（剪力图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二lOOGPa,梁材料的许用拉应力[ot]=60MPa,许用压应力[。c]=240MPao本题得分阅卷签字试求：（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，以上儿种截面屮哪个选择更为合理？（3）已知悬臂梁受端部集中力作用的挠曲线方程（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（

9、c）图中长度单位为mm）,求约束力的大小。(b)500500Rb(c)解:(1)"maxmax10000x1=1OOMPa>[crj—x0.06x0.126梁的强度不足。（2）T形截而更为合理。（3）（刖）+Wb（10RN）=0Rbx().526EI(3x0.5-0.5)+-10x1000x0.526EI(3x1—0.5)=0本题得分阅卷签字TRB=25kN五、（20分）钢制悬臂实心圆截而梁，受力及尺寸如图所示（图中长度单位为mm）,集中力F=10kN作用于右端而外圆周上沿-Z轴方向，已知材料许用应力[

10、o]=120MPa,试根据以上条件（1）画出必要的内力图；（2）指出町能的危险截面位置，指出危险点位置，并血出危险点应力状态;（3）分别按第三、四强度理论校核梁的强度。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：（3）①厂宰空吐刊2咖希7TX()・1'=102MPq<[

11、（应力单位为MPa）,试分别按第-、第三强度理论计算相当应力，并判断哪个单元体更危险。(a)50