材料力学试题及答案.docx

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1、一、一结构如题一图所示。钢杆1、2、3的横截面面积为A=200mm2，弹性模量E=200GPa，长度l=1m。制造时3杆短了△=0.8mm。试求杆3和刚性梁AB连接后各杆的内力。（15分）laa123ACB二、题二图所示手柄，已知键的长度l30mm，键许用切应力[]80MPa，许用挤压应力[bs]200MPa，试求许可载荷[F]。（15分）键F40633400得分三、题三图所示圆轴，受Me作用。已知轴的许用切应力[]、切变评分人模量G，试求轴直径d。（15分）AMeBdabl四、作题四图所示梁

2、的剪力图和弯矩图。（15分）qa2qqaaaa五、小锥度变截面悬臂梁如题五图所示，直径db2da，试求最大正应力的位置及大小。（10分）FdadbAB六、如题六图所示，变截面悬臂梁受均布载荷q作用，已知q、梁长l及弹性模量E。试用积分法求截面A的挠度wA和截面C的转角θC。（15分）wqAxhCBl/3b(x)lb(x)b0七、如图所示工字形截面梁AB，截面的惯性矩Iz72.56106m4，求固定端截面翼缘和腹板交界处点a的主应力和主方向。（15分）y50kN3030AB140z0.75ma30

3、150一、（15分）（1）静力分析（如图（a））FN1FN2FN3图（a）Fy0,FN1FN3FN2MC0,FN1FN3（2）几何分析（如图（b））（a）（b）l3l2l1图（b）l12l2l3（3）物理条件l1FN1l，l2FN2l，l3FN3lEAEAEA（4）补充方程FN1l2FN2lFN3l（c）EAEAEA（5）联立（a）、（b）、（c）式解得：FN1FN35.33kN,FN210.67kN二、（15分）以手柄和半个键为隔离体，MO0,FS20F4000取半个键为隔离体，FbsFS2

4、0F由剪切：FS[]，F720NAs由挤压：[bs]Fbs[bs],F900NAbs取[F]720N。三、（15分）MAMBMeAB0,MAaMBb得MBaMe,MAbMeabab当ab时d316Mea；当ba时d16Meb。b)[3b)[]π(a]π(a四、（15分）FSqaxqa/45qa/4M2/4qax3qa2/4qa2五、（10分）解：在距截面A为x的截面上MxFxdxda(dbda)xda(1x)llM32FxWπda)3(1x/l)3由d0，可求得xldx2对应的max128Fl发

5、生在梁中间截面的上、下边缘，上拉下压。27πda)3六、（15分）I(x)b(x)h3b0h312x12lEwM(x)6ql3xI(x)b0hEw3qlx2C3b0hEwql3x3CxDb0h由边界条件xl,ww0得C3ql32ql43,D3b0hb0hwA2ql4（↓），C8ql3（）Ebh33Ebh300七、（15分）解：501030.750.0736.18MPa（压应力）72.561065010315030851098.79MPa10.0372.5610622.02maxxyxy222xy

6、=MPamin38.212.02MPa，20，338.2MPa12xy)128.790arctan(arctan()77.042xy236.1877.04a3a一、题一图所示的杆件两端被固定，在C处沿杆轴线作用载荷F，已知杆横截面面积为A，材料的许用拉应力为[]，许用压应力为[]，且[]3[]，问x为何值时，F的许用值最大？（本小题15分）xACBFl二、题二图所示接头，承受轴向载荷F作用，试计算接头的许用载荷[F]。已知铆钉直径d=20mm，许用正应力[σ]=160MPa，

7、许用切应力[τ]=120MPa，许用挤压应力[σbs]=340MPa。板件与铆钉的材料相同。（本小题15分）三、圆管A套在圆杆B上并二者焊在一起如题三图所示，它们的切变模量分别为GA和GB，当管两端作用外力偶矩Me时，欲使杆B和管A的max相等，试求dB/dA。（本小题15分）ABMedBdAMel四、试作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。（本小题15分）qqa22qaaaa五、矩形截面外伸梁由圆木制成，已知作用力F5kN，许用应力[MPa，长度a1m，确定所需木材的最小直径d。（本小题15分）FF

8、ABhdDC2a2aab六、题六图所示梁的左端可以自由上下移动，但不能左右移动及转动。试用积分法求力作用处点A下降的位移。（本小题15分）wFEIxABl七、试用叠加法计算题七图所示梁A点的挠度wA。（本小题10分）FFEIEICABaaa/2a/2题七图一、（本小题15分）解：平衡条件FAFBFFAxFBlx变形协调条件EAEAlxxx得FAF，FBFllAC由xF≤3[]FAFBCAlAClxF≤[]lAl3l得x4二、（本小题15分）解：1.考虑铆钉的剪切强度FBFBFsFFS4F[]，