2008年1月材力试卷_b卷(参考答案)

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1、福州大学2008～2009学年第1学期考试B卷课程名称材料力学A考试日期2008年12月14日考生姓名学号专业或类别题号一二三四五总分累分人签名题分2020202020100得分考生注意事项：1、本试卷共8页，请查看试卷中是否有缺页。2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。教师注意事项：如果整门课程由一个教师评卷的，只需在累分人栏目签名，题首的评卷人栏目可不签名。一、计算题(共20分)图示胶带轮A重WA=1kN，轮B重WB=0.8kN。主动轮A以转速n=125r/min，功率P=

2、7.5kW带动轴转动。设胶带张力TA=2TA′，TB=2TB′。轴的许用应力[σ]=60MPa。试按第三强度理论确定轴的直径。(图中尺寸单位：mm)（20分）y900TA′Φ500得分评卷人CΦDYCABzZWATA=2TA′CWB300400300TB=2TB′TB′第1页共8页P解：轴传递力偶矩M9549573(Nm)，AB段内扭矩TM。nT5733T5733胶带张力T101.27(kN)；T102.29(kN)。ABD/2450D/2250ABC端约束反力m

3、YWWTyC0C1000A700B3003B3000YC3.00(kN)mZTzC0C10003A7000ZC2.67(kN)A处弯矩值22MY300900(Nm)；MZ300801(Nm);MMM1205(Nm)zA,CyA,CAz,,AyAB处弯矩值MY700W4001700(Nm)；MZ7003T400345(Nm);zB,CAyB,CA22MMM1735(Nm)Bz,,By

4、B内力图如图所示573NmT图+1700Nm900Nm－Mz图801Nm345Nm－My图最大弯矩值在B处，MM1735(Nm)。按第三强度理论maxB1MTMT222232MT223maxmaxmaxr33d67.7(mm)Wd/32第2页共8页二、计算题(共20分)薄壁圆筒作扭转-拉伸试验时的受力如图，已知圆筒内径d=50mm，壁厚δ=2mm，轴向力F=20kN，扭矩T=600N•m。求：(1)画出表面上A点的应力状态，标记应力大小。

5、(2)A点主应力及方向。（20分）得分评卷人δTFFAdT解：圆筒平均直径dd51(mm)；2FTA点正应力62.4(MPa)；切应力73.4(MPa)。ddd2(1)A点应力状态如图，73.4MPa62.4MPa62.4MPa73.4MPa(2)62.4MPa,0,73.4MPaxyxy平面内极值正应力22xyxy2xyxy2111MPa；48.6MPamaxxyminxy22

6、22xy方向：tan21.1824.8，对应所在平面。00maxxy主应力：111MPa,0,48.6MPa。123第3页共8页三、计算题(共20分)得分评卷人作图示有中间铰的梁的剪力图和弯矩图。mqa2qCABDaaa3a解：RBq2RRmqaCDCBADDRD3aaaa3拆除D点铰链，对BD段，RRqa；BD227AD段，mRAD032aRCaqaRCqa；4内力图如图所示，3qa2FS图1qa43aaa3aqa232

7、52qaqa2412qaM图492qa8第4页共8页四、计算题(共20分)机车摇杆（近似视为等截面杆）如图所示。截面为工字形，材料为Q235钢，杆件所受的轴向压力为400kN，在杆件的运动平面内（图中xz面）发生屈曲时，两端可视为铰链约束，而在xy平面内发生屈曲时，两端可视为固定。试确定摇杆的工作安全因数。（20分）（附：Q235钢E=206GPa,当60100时，(3041.12)Mpa。）得分评卷人SPcrxy4153100z985148z(14885)32解：截面

8、积A85142957.1810(m)；2惯性矩和惯性半径为：1133(14885)64IzI85142954.5210(m)；i25(mm)zz12122A321311488585148851488564I14852959521.6210(m)；y12122242Iyi54.9(mm)yA3l13100101在xz平面屈曲时，1，柔度56；（属于强