电子科大2007年期末材料力学B卷试题及答案

学院姓名学号任课老师选课号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第1页共8页电子科技大学二零零七至二零零八学年第1学期期末考试材料力学课程考试题B卷（120分钟）考试形式：闭卷考试日期200年月日课程成绩构成：平时10分，期中10分，实验10分，期末70分一二三四五六七平时期中实验合计（注：①本试卷满分70分。②答选择题时，请务必将答案写在相应的横线上，不要在题目选项上打勾。③答填空题和计算题时，如果计算结果有量纲，请注明。④答计算题时，除题目中给出的符号以外，自己设定的符号必须说明其含义。）一、选择题（每题2分，共10分）1．图示单向均匀拉伸的板条。若受力前在其表面画上两个正方形a和b，则受力后正方形a、b分别变为c。A．正方形、正方形B．正方形、菱形C．矩形、菱形D．矩形、正方形2．梁发生对称弯曲时，中性轴是梁的c的交线。A．纵向对称面与横截面B．纵向对称面与中性层C．横截面与中性层D．横截面与顶面或底面3．图示三根压杆，横截面面积及材料各不相同，但它们的b相同。A.长度因数B.相当长度C.柔度D.临界压力4．若构件内危险点的应力状态为两向等拉，如图1－4所示。则除b强度理论外，利用其它三个强度理论得到的相当应力是相等的。A．第一B．第二C．第三D．第四题1－4图abqq题1－1图题1－3图F0.5lF2lFl学院姓名学号任课老师选课号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第2页共8页5．图示两块相同的板由四个相同的铆钉铆接，若采用图示两种铆钉连接方式，则两种情况下板的b。A．最大拉应力相等，挤压应力不等B．最大拉应力不等，挤压应力相等C．最大拉应力和挤压应力都相等D．最大拉应力相等和挤压应力都不相等二、填空题（每空1分，共15分）1．低碳钢试件受扭破坏时，沿着横截面面被剪断，这是因为该面上作用有最大切应力；铸铁试件受扭破坏时，沿着45`斜面发生断裂，这是因为该面上作用有最大正拉应力。2．如果矩形截面梁发生对称弯曲（或平面弯曲）时，弯曲正应力计算公式为zMyI，则z轴为横截面的中性轴，z轴通过横截面的几何中心。最大弯曲正应力位于横截面的上下边缘，所在点属于单向应力状态；最大切应力位于横截面的中性轴，所在点属于纯切应力状态。3．现有两根材料、长度及扭矩均相同的受扭实心圆轴，若两者直径之比为3:2，则两者最大扭转切应力之比为27：8，抗扭刚度之比为16:81。4.如图所示等截面梁，AC段的挠曲线方程为202MxwEI，则该段的转角方程为-mx/EI；截面C处的转角和挠度分别为和-ma2/2EI。alCxyMeBA题2－4图FFFF题1－5图学院姓名学号任课老师选课号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第3页共8页三、计算题（共45分）1．（10分）绘制AB梁的剪力图和弯矩图。并给出max||M和maxS||F的表达式。lllqqlABCD2．（10分）图示刚性梁AB受均布载荷作用，梁在A端铰支，在B点和C点由两根钢杆BD和CE支承。已知钢杆的横截面面积分别为2cm200BDA，2cm400CEA；许用应力MPa170][。校核钢杆BD和CE的强度。ABCDE1m2m1.8LL30kN/m学院姓名学号任课老师选课号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第4页共8页3．（12分）图示水平直角折杆末端C处受竖直力F作用，已知AB为圆轴，直径mmd80，mma500，GPaE200，在D截面顶点K测出轴向应变4103。求该折杆AB段危险点的相当应力3r。FaaaABCDK学院姓名学号任课老师选课号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第5页共8页4．（13分）图示托架中圆截面AB杆的直径mmd40，长度mml800，两端可视为铰支，材料为235钢，许用稳定安全因数2stn，中柔度杆的临界应力计算公式为14.1310crMPa，100p，600，求：（1）AB杆的临界载荷crF；（2）若已知工作载荷kNF70，判定托架是否安全。FABCDal600300学院姓名学号任课老师选课号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第6页共8页电子科技大学2007~2008学年第1学期期末考试试卷B标准答案与评分标准一、选择题（每题2分，共10分）CCBBB二、填空题（共15分，每空1分）1.横截面切应力45°斜截面拉2.中性轴形心上下边缘单向中性轴处纯剪切3.27：816：814.EIxM0EIaMwc220EIaM0三、计算题（共45分）1.（10分）绘制AB梁的剪力图和弯矩图，并给出max||M和maxS||F的表达式。lllqqlABCDB、D两处的支座反力为qlFB47qlFD41剪力图（4分）弯矩图（4分）qlql/43ql/4241ql221ql2max21||qlM（1分）qlFmaxS||（1分）2.（10分）解：（1）受力分析以AB梁为受力分析对象，绘制其受力图,设CE杆受压，BD杆受拉0Am23305.031mFmFBDCEA1m2m30kN/mFCEFBD学院姓名学号任课老师选课号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第7页共8页kNFFBDCE1353超静定问题（2分）（2）变形协调方程，根据受力变形图31BDCEll（或CEBDll3）（2分）（3）变形物理关系EALFlCECEEALFlBDBD8.1EALFEALFCEBD38.1CEBDFF65（2分）（4）联立求解kNFCE5.38，kNFBD1.32（2分）（5）校核杆的强度][5.160200101.3223MPammNAFBDBDBD][25.9610400105.38223MPammNAFCECECE两杆强度都满足要求。（2分）3.（12分）FAFaB解：（1）外力简化（2分）将外力F向B截面形心简化，得到横向力和扭矩，圆轴AB为弯扭组合变形。（2）K点所在横截面的弯矩Fa（2分）全梁最大弯矩2Fa（3）K点的轴向正应力为E（2分）32/3dFaWMzk（2分）EdFa32/3adEF323（2分）NmmmmmmNF60295003280103/1020033423BDlCEl学院姓名学号任课老师选课号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第8页共8页（4）AB段为圆轴，第三强度理论的相当应力为（2分）32/5)()2(322223dFaWFaFaWTMzzrMPar13432/8050060295335.（13分）FABCDal600300解：（1）求AB杆的临界载荷AB杆的柔度mmdi104（1分）8010800il（2分）p，AB杆为中柔度杆（2分）MPacr8.2188014.131014.1310（2分）AB杆的临界载荷为kNmmNAFcrcr8.274440/8.21822（2分）（2）判定托架是否安全43cosa，0cm，asin600900ABFFkNFFAB8.158900（2分）kNnFFstcrst4.13728.274][（2分）][stABFF所以托架不安全