材料力学试卷(B卷)

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1、长沙理工大学土木与建筑学院2012-2013学年二学期材料力学期末考试试卷（B卷）班级:学号:姓名:得分:题号—-二三四五六七八九十成绩复核得分阅卷题目部分，（卷面共有13题,100分，各大题标有题量和总分）一、选择题（3小题，共9分）1.（1）在扭转试验机上试验时，灰口铸铁试件扭转破坏的现象是oA、沿横截而拉断B、沿横截面剪断C、沿43■螺旋面拉断D、沿45■螺旋面剪断2.若实心圆轴的扭矩保持不变，而直径增大1倍，则最大扭转剪应力将变为原来的，单位长度扭转角将变为原來的。A、1/2B、1/4C、1/8D、1/163.如图，若点C为阴影部分的形心，则a和b的值为。（单位为cn））・B、二

2、、填空题（2小题，共2分）1.如图所示的圆截面悬臂梁，受集中力作用。（Q当梁的直径减少一倍而其他条件不变时，其最大弯曲正应力是原來的倍，其最大挠度是原來的倍；若梁的长度增大一倍，其他条件不变，则其最大弯曲止应力是原来的倍，最大挠度是原來2.如果一对下正交轴中有一根是图形的对称轴，则这一对轴为图形三、解答题（8小题，共89分）1.已知图示三角形截而的惯性矩匚，求对％轴惯性矩4。H2.如图所示结构小，杆AB、BC的抗拉刚度均为EA,其仲长量分别为和吗，画岀结构的变形图节点B的水平位移5■二，铅垂位移毎=o3.分别画出图示3种截面上剪应力沿半径各点处的分布规律.(a)團K面(b)空心園(c)

3、薄壁国截面4.闭口矩形薄壁截而杆如图a所示，承受转矩T的作用，若材料的［丫］二60MPa,试按强度条件确定其许可转矩。若在杆下沿母线方向开一缝图b,则杆的许可转矩将降为多大.曲率半径收=2«的半圆形曲杆AB,屮间有拉杆CD,承受载荷尸二201*，如图金所示。设牒嘟席篇偏常款饗響驟羔蔦扌黑就的材6.静不定桁架及其承载如图；所示，图（"】）、@-勿、（°-刃和3一可为四种供选择的基本系统；又静不定刚架及其承载如图£所示，图卩一1）、（“一2）和@一耳为三种供选择的基本系统，试问两种静不定结构中，哪些不能作为基本系统，为什么？fc-iCtrO7・抗弯刚度为EI的Z字形刚架，承受门高度II卜•落

4、的重量Q的冲击作用，如图所示。试求冲击时，刚架内的最大弯矩。HD8.抗弯刚度为El的刚架承受一对集屮力P作用如图a所示，不计轴力和剪力影响，试求截面A、D之间的相对水平位移、相对水平位移和相对角位移Cmm(a)(b)==〜〜〜〜长沙理工大学土木与建筑学院2012-2013学年二学期材料力学期末考试试卷（B卷）答案部分，（卷面共有13题,100.0分，各大题标有题量和总分）一、选择题（3小题，共89分）1.C2.C、D3.B二、填空题（2小题，共89分）1.8,16,2,82.主惯性轴三、解答题（8小题，共89分）3•见图(a)1.解一、闭口薄壁截面杆的许可转矩由闭口薄琏截面杆的强度条件，

5、得叶咻2«昶］=2(0.lx0.3X3xlO^XCOxlO3)=io.aw>M二、开口薄壁截面杆的许可转矩展开成狭长矩形，由强度条件=A(2xO.t+2xO.3)x(3x10^(60x101)=M4¥・e144可见，开口的许可转矩为闭口时的KWxlM2an1.解一、取基本系统如图土所示。由对称条件，可得内力分量及其偏导数曲杆比段血刃-砧a-cT4f=A«sui0-^(Aa-c<»tf)4-7X(nii«-siii3dB)^=1^=0拉杆CD¥=TdT,3HdT2二、补充方程由变形相容条件（A点的水平位移为零和C点的相对水平位移为零），得补充方程（令ppt324評％"…皿宀-尹郴2疋找存裁

6、無毎討◎第普=^^[6xtf-6P-F(4/r-^)r]=0SA2k刃伽i—=辔嚅略爭啼召評吟裁L三、支座反力及拉杆拉力将已知数据A=36c^.』=12'“・P=20W代入上列补充方程，整理后得ff+0.39tT=6.3«xl03■«+0.44«r=7.08x10s解得ff=1.2ftWT=12.9OW1.一、静不定桁架图：为二次静不定，其屮一次支座反力的静不定，另一次为桁架内力的静不定。图匕-1)、(d-2)9-耳均不能作为基本系统。其中图©J｝的桁架将沿水平面滑动，支座约束不够，而桁架内力仍为静不定；图的支座反力仍为静不定图@■茅的支座反力仍为静不定，而桁架则成几何可变结构。二、静不

7、定刚架图b为二次静不定，其中图(b-l)不能作为基木系统,因为较A、BC在同一直线上，结构成为瞬时儿何可变机构。2.解一、动荷系数Q作为静荷时，英作用点静位移二、冲击时，刚架内的最大弯矩发生在截面B或D8.解一、相对水平位移m（ca）段u=pxapBC段if=PhaP二、相对铅垂位移由于结构和载荷的对称性，显然，其相对铅垂位移为零％=0三、相对转角在截面A、D作用一对附加力偶（图i）AB（CD段）dMaifU=Pk+mdn实际上，由