2014_916材料力学(专业学位)(试题).doc

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1、南京航空航天大学2014年硕士研究生入学考试初试试题（A卷）满分:150分科目代码:916科目名称:材料力学（专业学位）注意:①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！第一题（15分）使用扭力扳手可以大致控制紧固螺栓的紧固力大小。当施加于扳手上的紧固力矩超过设定值时，扳手内部即会滑动，使力矩不再增加。某螺栓连接件如图，M20的螺栓牙根直径（称为小径）按18mm计算，螺距2mm，材料为钢材，弹性模量210GPa，屈服强度360MPa。（

2、1）要求紧固力为60kN，不计摩擦力矩，不计被紧固件的变形，问应施加多大的扭转力矩？（提示：扭转力矩所作的功等于螺栓的弹性应变能）。（2）安全因数取1.5，螺栓的强度是否满足要求？（3）求这时螺栓在120mm长度内的伸长量。第一题图第二题图第二题（15分）两级齿轮减速箱如图所示。输入功率5kW，输入轴转速1350转/分。每一级的速比均为4:1，实心轴材料的许用切应力为40MPa。（1）不考虑轴的弯曲强度，初步设计输入轴和输出轴的直径。（2）如果输入轴连接的是960转/分的电机，则电机的允许功率有多大？第三题（15分）试作

3、图示梁的剪力图和弯矩图。第三题图科目代码：916科目名称：材料力学（专业学位）第1页共3页 第四题（15分）在图示铸铁槽形截面梁上作用均布载荷q，在A截面作用集中力偶M=0.1ql，l=5m。其截面形心位置如图所示，截面对形心轴的惯性矩为Iz=1×10mm84。2材料的许用拉应力为[σt]=30MPa，许用压应力[σc]=150MPa。试由梁的强度条件确定许可外力q。第四题图第五题（15分）某点应力单元体如图所示，σx=σy=τxy=100MPa，σz=0。设材料的弹性模量E=200GPa，泊松比μ=0.3，α=30°。

4、试计算：（1）该点的3个主应力和最大剪应力。（2）α=30°方向的线应变。（3）绘制该点的应力圆。第五题图第六题图第六题（15分）受扭矩Me和轴力F共同作用的空心圆轴外径为D，内径为d。已知Me=FD,材料许用应力为[σ]，试按第4强度理论设计轴所能承受的扭矩Me。第七题（15分）竖直摆放的简支梁，长为l，受重量为P的物体在中点C水平冲击，梁的横截面是直径为d的圆形。如果将直径d加粗到3d，其它条件不变，则其最大冲击应力变为原来的多少倍？第七题图第八题图科目代码：916科目名称：材料力学（专业学位）第2页共3页 第八题（

5、15分）图示结构，杆1、2的材料和长度都相同。已知弹性模量E=200GPa，l=0.8m，λp=99.3，λs=57，经验公式σcr=(304−1.12λ)MPa，若稳定安全因数nst=3，求许可[]载荷F。第九题（15分）图示桁架ABC，两杆的拉压刚度均为EA（常量），尺寸如图。已知桁架C处受集中载荷F作用，试用能量法求C处的水平和垂直位移。第九题图第十题图第十题（15分）图示刚架ABC，弯曲刚度为EI（常量），尺寸如图。已知刚架BC段中点受集中力偶Me作用，试用力法正则方程求C处反力。科目代码：916科目名称：材料力

6、学（专业学位）第3页共3页