2013-14(1)材料力学试卷A答案及评分标准.doc

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1、浙江工业大学2013/2014学年第一学期试卷A答案及评分标准课程材料力学姓名___________________________班级_______________________________________________________________题序一二三四五六七八九十总评计分1．（15分）图示轴向拉压杆横截面面积A＝1000mm2，E=200GPa,P＝10kN，纵向分布载荷q＝10kN/m，a=1m。求：（1）画轴力图；（2）各段的应力；（3）最大切应力（绝对值）；（4）最大正应变（绝对值）；（5）杆的总伸长。解：（1）轴力图（m

2、）3(2)各段的应力左半段：1右半段：2（3）最大切应力：3（4）最大正应变（绝对值）：2（5）杆的总伸长:42．（20分）直径为d的圆轴，许用切应力[τ]＝30MPa，剪切弹性模量G＝780GPa。（1）画出扭矩图；（2）选择轴的直径；（3）以计算所得的直径求最大单位长度扭转角；（4）以计算所得的直径求两端的相对扭转角；解：（1）画出扭矩图5（2）选择轴的直径32取d=47mm1（3）以计算所得的直径求最大单位长度扭转角3（4）以计算所得的直径求两端的相对扭转角；673.（20分）T型截面铸铁梁的荷载与截面尺寸如下图所示。已知Iz=763cm4,且

3、y1=52mm,许用拉应力,许用压应力。试校核梁的正应力强度。解：，得，FRA=2.5kN,FRB=10.5kN5弯矩图52222梁符合强度要求。274．（15分）单元体应力状态如下图所示。求：（1）指定斜截面上的应力；（2）主应力大小、方位；（3）将主平面标在单元体图上。解：解析法：，，2（1）指定斜截面上的应力33（2）主应力大小、方位；322，，或3（3）主平面单元体2图解法：A(200,-300),B(-200,300)27应力圆633，，或3，22275．（15分）等截面圆轴上安装二齿轮C、D。其直径D1＝200mm，D2＝300mm。已知

4、C轮上作用切向力P1＝20kN，材料的许用应力［σ］＝60MPa。（1）用第三强度理论确定轴的直径；（2）画出危险点的应力状态。解：（1）轴AB受力如图：3由，得100P1=150P2，P2=13.33kN。MC=MB=2kN.m,,FRB=4.44kN,FRA=15.56kN,FHB=8.89kN,FHA=4.44kN3内力图：73，截面C是危险截面。3（2）危险点的应力状态36．（15分）图示A端固定，B端铰支的超静定梁，受H＝0.01l处重物Q的自由落体冲击。试求动荷系数Kα，若A端改为铰支（其他不变），动荷系数是变大还是缩小？7解：基本静定系

5、，满足几何相容性条件wB=0.2，，3由卡氏第二定理：3静位移32若A端改为铰支（其他不变），则静位移,故动荷系数缩小。27