科技学院2011材料力学试卷A3答案

南昌航空大学科技学院2010—2011学年第二学期考试课程名称：材料力学A卷考试班级：0981021/22/23考试方式：开卷[]闭卷[√]一、单项选择题：请将正确答案的序号填入划线内（每小题2分,共20分）1.承受轴向拉伸的直杆中的最大切应力的作用面与其轴线成C方向。A.00；B.060；C.045；D.030；2.没有明显屈服平台的塑性材料，其破坏应力取材料的B。A.比例极限p；B.名义屈服极限2.0；C.强度极限b；D.根据需要确定。3.图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形，拉杆头的剪切面积A＝B。A.DhB.dhC.4/2dD.4/)(22dD4.梁在集中力偶作用截面面处，则C。A.剪力图有突变，弯矩图无变化；B.剪力图有突变，弯矩图有折角；C.弯矩图有突变，剪力图无变化；D.弯矩图有突变，剪力图有折角。5.圆轴承受扭转变形作用，其横截面上的切应力沿半径呈A分布。A.线性B.二次抛物线C.均匀分布D.无规则6.一梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大应力之比(σmax)a/(σmax)b为A。A.1/4B.1/16C.1/64D.167.钢材的拉压弹性模量E的数值，大致是B。A．82GPaB．210GPaC．70GPaD．1000GPa8．构件由突加荷载引起的应力，是相应静载引起应力的B。题号一二三四（1）（2）（3）（4）合计满分20101812151015实得分班级-------------------学号--------------姓名-----------------重修标记评阅人得分A．一倍（1dK）B．二倍（2dK）C．三倍（3dK）D．四倍（4dK）9．对于图示单元体中max有下列四种答案，正确答案是A。A．100MPa；B．０MPa；C．50MPa；D．200MPa。10．长度系数的物理意义是C。A．压杆绝对长度的大小；B．对压杆材料弹性模数的修正C．将压杆两端约束对其临界力的影响折算成杆长的影响；D．对压杆截面面积的修正。二、判断题：正确的划√，错误的划×（每小题2分,共10分）1．脆性材料如铸铁、混凝土、玻璃等，抗拉强度和抗压强度相同。（×）2.受扭圆轴横截面上只有剪应力，因而均处于单向应力状态。（×）3．横力弯曲时，矩形截面杆件横截面上中性轴上的切应力等于零。（×）4.静定结构和超静定结构的内力都和刚度无关。（×）5.衡量梁的弯曲变形程度的两个基本量是挠度和转角。（√）三、填空题：请将正确答案写在划线内（每空2分,计18分）1.工程构件正常工作的条件是构件有足够的强度、足够的刚度、足够的稳定性。2.某点的应力状态如图，则主应力为：σ1＝__30MPa_，σ3＝__-30MPa__。3.图示梁在CD段的变形称为_纯弯曲_，此段内力情况为_剪力为零，只有弯矩_。4.一受拉弯组合变形的圆截面钢轴，若用第三强度理论设计的直径为3d，用第四强度理论设计的直径为4d，则3d_＝__4d。5.平行移轴定理的应用条件是两轴平行，并有一轴通过截面的形心。评阅人得分100MPa100MPaa评阅人得分四、计算题（共52分）1．矩形截面悬臂梁受力如图所示。已知：ml4，3/2/hb，mkNq/10，MPa10，试确定梁的截面尺寸。(12分)解：1）外力分析2）内力分析：作M图2410102232maxqlMmN4108（3分）3）max26MhbWz（2分）即6421010108496bb；mmmb277277.0（2分）mmmh416416.0（2分）（图3分）.2、如图所示，托架中杆AB的直径d=40mm，长l=800mm，b=300mm，两端可视为铰支，材料为Q235钢，弹性模量E=2×105MPa，比例极限MPap200，屈服极限MPas240(直线经验公式常数：a=304MPa,b=1.12MPa)。若已知工作载荷F＝70kN，并要求杆AB的稳定安全系数2wn，试问该托架安全否？(15分)评阅人得分评阅人得分CABF2bbl解：mmAC1.529600800221）以CB杆为研究对象;0)(FMC03bFABACBCSAB；kNSAB76.1581.529600800300370（3分）2）计算柔度；804408001il（2分）3）计算3.99102001020014.369221PE；（2分）14.5712.12403042bas（2分）12；属于中柔度杆。∴MPabacr4.2148012.1304（2分）kNAFcrcr3.269)04.0(414.3104.21426（2分）∴2696.176.1583.269WABcrnSFn（2分）∴该托架不安全。3、圆截面直角折杆ABC位于水平面上，直径为d＝120mm，AB＝250mm，BC＝170mm，已知材料的[]＝90MPa，铅直力P＝50kN，试按第三强度理论校核固定端处截面的强度。(10分)解：1）外力分析：将P移至B点，mkNBCPMB5.8（1分）评阅人得分2）内力分析：作弯矩图，扭矩图固定端A截面为危险截面。（图3分）（图3分）4）按第三强度理论校核MPaTMWzr1.89)105.8()105.12()12.0(321123233223∴强度基本满足要求。（3分）4、刚架各部分的EI相等，试求在图示一对F力作用下，A、B两点之间的相对位移，A、B两截面的相对转角。(15分)解：用莫尔积分方法。（1分）（图2分）1）求AB两点之间的相对位移AB“P”状态：11)(xFxM；hFxM)(2（2分）“1”状态：11)(xxM；hxM)(2评阅人得分2201011))(())((2dxEIhhFdxEIxxFahAB)(322322323靠近EIaFhEIFhaEIhFhEIF（2分）2）求相对转角（图2分）（图2分）另一种“1”状态：1)(1xM；1)(2xM（2分）EIFhaEIFhaEIFhhEIFdxEIFhdxEIxFhaAB22020211222)1)(()1)((2（2分）22crEPAcrsPA附：材料力学常用公式拉伸变形：扭转变形：弯曲变形：应力状态分析：组合变形：压杆稳定：或或两端铰支：1；一端固定，一端自由：2；两端固定：5.0；一端固定，一端铰支：7.0动载荷：自由落体：水平冲击：能量法：卡氏定理：莫尔积分：静不定正则方程22()22maxminxyxyxy22xyxytgLi212,spaEb()crPabA132maxNFAmaxmaxtTW1nNiiiiFllEA1niiiiPiTLGIPTIzMyImaxmaxzMWmaxmaxmaxzMyI11231[()]E22311[()]E33121[()]E11r2123()r313r22241223311[()()()]2r223rMTW224075rMTW.IiAdst211hK2dstvKgNNp()()()()()()dddiiiiFxFxTxTxMxMxxxxEAFGIFEIF()()()()()()ΔdddNNlllpFxFxTxTxMxMxxxxEAGIEI11112211211222221122000nnFnnFnnnnnnFXXXXXXXXXiFΔdilMMxEIijdijlMMxEI432pDI464zDI312zbhI平面图形的几何性质：圆截面：矩形截面：26zbhW316tDW332zDW