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1、. 题题 号号 得得 分分 评卷人评卷人 一一二二三三四四五五六六总总 分分 一、简单计算题（共一、简单计算题（共 3838 分）分） 1如图所示是一枚被称为“孔方兄”的中国古钱币，设圆的直径为d，挖去的 正方形边长为b，若b d /2，求该截面的弯曲截面系数W Z 。 （6 分） y y Z Z 2. 已知某点处的应力状态如图所示， 60MPa,100MPa,弹性模量 E 200GPa，泊松比 0.25，求该点处的三个主应力及最大正应变。 （6 分） z x O y Word 资料 . 3 试画出低碳钢的拉伸应力应变曲线， 并在图上标出 4 个极限应力。 （4 分） 4已知交变应力的 max
2、 3MPa, min 5MPa,， 求其应力循环特征 r及 应力幅度 a 。 （4 分） Word 资料 . 5如图所示为矩形截面悬臂梁，在梁的自由端突然加一个重为 的最大弯曲动应力。 （4 分） Word 资料 Q的物块，求梁 Q h L b . 6如图所示为两根材料相同的简支梁，求两梁中点的挠度之比w a / w b 。 （4 分） L/2L/2 (a) P EI2EI L 2P L (b) Word 资料 . 7两块相同的钢板用5 个铆钉连接如图所示，已知铆钉直径d，钢板厚度t，宽 度b，求铆钉所受的最大切应力，并画出上钢板的轴力图。 （6 分） Word 资料 t t P P t t
3、P P P P b b P P . 8超静定结构如图所示，所有杆件不计自重，AB为刚性杆，试写出变形协调方 程。 （4 分） D 3a/2 A 1 C E 2 B P a aaa F Word 资料 . 二、作图示梁的剪力图与弯矩图。 （10 分） A a a qqa qa /2 B 2 三、不计剪力的影响，已知 Word 资料 EI，试用能量法求图示悬臂梁自由端的挠度w A。 . （12 分） q B C A a a 四、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示，其中y C 157.5mm,I Z 6012.5cm4。 已知许用拉应力 t 40MPa，许用压应力 C 160MPa。试按正应力条 件校核
4、梁的强度。若载荷不变，但将截面倒置，问是否合理？为什么？ （14 分） 10 kN20 kN 200 A B E 3m 30 D z 2m1m 200y C C 30 Word 资料 y （单位：mm） . 五、圆截面直角弯杆ABC放置于图示的水平位置，已知 Word 资料 L50 cm，水平力 . F 40kN，铅垂均布载荷q 28kN/m，材料的许用应力 160MPa，试 用第三强度理论设计杆的直径d。 （14 分） L q C A F L B L Word 资料 . 六、 如图所示的结构中，各杆的重量不计，杆AB可视为刚性杆。已知 a 100cm,b 50cm，杆CD长L 2m，横截面为
5、边长h 5cm的正方形， 材料的弹性模量E 200GPa,比例极限 P 200MPa， 稳定安全系数nst 3。 求结构的许可外力P。 （12 分） Word 资料 a b P B A 300 C D . ( 密 封 线 内 不 答 题 ) 密 封 线 学 院 专 业 座 位 号 诚信应考诚信应考, ,考试作弊将带来严重后果！考试作弊将带来严重后果！ 华南理工大学期末考试华南理工大学期末考试 材料力学试卷（材料力学试卷（20052005 级级 A A 卷）卷） 注意事项：注意事项：1. 1. 考前请将密封线内填写清楚；考前请将密封线内填写清楚； 2. 2. 所有答案请直接答在试卷上；所有答案请
6、直接答在试卷上； 3 3考试形式：闭卷；考试形式：闭卷； 4. 4. 本试卷共本试卷共 六六 大题，满分大题，满分 100100 分，分， 考试时间考试时间 120120 分钟分钟。 题题 号号 得得 分分 评卷人评卷人 一一二二三三四四五五六六总总 分分 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一、简单计算题（共一、简单计算题（共 3838 分）分） 1如图所示是一枚被称为“孔方兄”的中国古钱币，设圆的直径为d，挖去的 正方形边长为b，若b d /2，求该截面的弯曲截面系数W Z 。 （6 分） y y Z Z 学 号 I Z d 4 b4d 4
7、（31 ）（2分） 6412192 W Word 资料 Z d 4 b4d 3 ()/(d /2) （31 ）（4分） 641296 . 2. 已知某点处的应力状态如图所示， 60MPa,100MPa,弹性模量 E 200GPa，泊松比 0.25，求该点处的三个主应力及最大正应变。 （6 分） z 1100MPa，2 60MPa，3 60MPa(3分） 1 1( 2 3) E 1 1000.25(6060) 0.5103 200103 max （3分） x O y 3 试画出低碳钢的拉伸应力应变曲线， 并在图上标出 4 个极限应力。 （4 分） 画图 2 分，标应力值 4 分 b s o e
8、p Word 资料 . 4已知交变应力的 max 3MPa, min 5MPa,， 求其应力循环特征 r及 应力幅度 a 。 （4 分） r max 3 5 0.6(3分） min a max min 3(5) 2 2 4MPa Word 资料 (3分） . 5如图所示为矩形截面悬臂梁，在梁的自由端突然加一个重为Q的物块，求梁 的最大弯曲动应力。 （4 分） h Q L b K d 2(2分） max d max M max 6QL (3分） 2 W z bh 12QL (1分） 2 bh 6如图所示为两根材料相同的简支梁，求两梁中点的挠度之比w a / w b 。 （4 分） L/2 Wor
9、d 资料 P EI2EI 2P L/2 (a) L (b) L . wakPL3k2P(2L)31 / EI2EI8 wb 7两块相同的钢板用5 个铆钉连接如图所示，已知铆钉直径d，钢板厚度t，宽 度b，求铆钉所受的最大切应力，并画出上钢板的轴力图。 （6 分） t t P P t t Word 资料 P P P P b b P P . P/5P/5 max P/5 Q A P P/54P （3 分） 22d /45d P/5P/5 2P/5 3P/5 P 8超静定结构如图所示，所有杆件不计自重，AB为刚性杆，试写出变形协调方 程。 （4 分） 1 A C D y y 3a/2 C E 2 ，
10、 2 l 2 l 1 sinsin ， E B 2l 2 sin l 1 sin （2 分） a 2 P a 资料Word a sin a 25 23 l 1 （2 分），sin ，l2 2125 F . Word 资料 . 二、作图示梁的剪力图与弯矩图。 （10 分） A 三、不计剪力的影响，已知EI，试用能量法求图示悬臂梁自由端的挠度w A。 a a qqa qa /2 B 2 3 qa 2 s F 1 qa 2 1 qa 2 (4分） qa M 2 2 (6分） qa 2 Word 资料 . （12 分） q B C A a a AB段： BC段： qx2 M , 2 M x(4分) a
11、 M qa(x )M x(4分) 2 21 a qx1 2a a （）（ x）dx ) x）dx w A 0a qa(x （ EI2EI2 41qa4 （4分) 24EI 四、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示，其中y C 157.5mm,I Z 6012.5cm4。 已知许用拉应力 t 40MPa，许用压应力 C 160MPa。试按正应力条 件校核梁的强度。若载荷不变，但将截面倒置，问是否合理？为什么？ （14 分） 10 kN20 kN 200 A B E 3m 30 D z 2m1m 200y C C 30 y （单位：mm） Word 资料 . 画出正确的弯矩图， 或写出 B、E 截面的弯
12、矩值（3 分） 20kNm B 截面 10kNm y M I y M I B t Z B c Z 上 2010372.5103 24.1MPa t6012.5108 20103157.5103 52.4MPa C86012.510 (2分) 下 (2分） E 截面 y M I y M I E t Z E c Z 下 10103157.5103 26.1MPa t6012.5108 1010372.5103 12.1MPa C6012.5108 (2分) 上(2分） 如倒置，则不合理。 （1 分） M y I B t Z 下 20103157.5103 52.4MPa t86012.510 (2
13、分) 五、圆截面直角弯杆ABC放置于图示的水平位置，已知L 50 cm，水平力 F 40kN，铅垂均布载荷q 28kN/m，材料的许用应力 160MPa，试 用第三强度理论设计杆的直径d。 （14 分） Word 资料 . q C A F B L LL 作出内力图或求出内力值（4 分） W d3 T2 M2 y M2 z 32 (4分) M2 2 z M y T d 3 32 2 （4分） 3 32 3.52 202142 103 3.14160106 11.6 cm（2分） Word 资料 3.5kNm T kNm M z My 20kNm 14 . Word 资料 . 六、 如图所示的结构
14、中，各杆的重量不计，杆AB可视为刚性杆。已知 a 100cm,b 50cm，杆CD长L 2m，横截面为边长h 5cm的正方形， 材料的弹性模量E 200GPa,比例极限 P 200MPa， 稳定安全系数nst 3。 求结构的许可外力P。 （12 分） 取AB杆 a a b P B A 300 C D m A 0 F Ax A b P F C cos30 100 P150 0 F C 3P 取CD杆 E (2分） 200109 3.14 99.3 200106 F Ay C F C 300 B p l i p （2分） （3分） 2 3l21.73212 138.6 p h5102 可以使用 E
15、uler 公式（1 分） Word 资料 . F 由 C cr 2EI (L) C 2 3.142200109(5102)4 256.8(kN) 2(12) 12 （2分） F F C cr n st 3P ( 密 封 线 内 不 答 题 ) 密 封 线 F C F n st C cr P F 3n C cr 256.8 3 3 49.4(kN)（2分） st 学 院 专 业 座 位 号 诚信应考诚信应考, ,考试作弊将带来严重后果！考试作弊将带来严重后果！ 华南理工大学期末考试华南理工大学期末考试 材料力学试卷（材料力学试卷（20052005 级级 B B 卷）卷） 注意事项：注意事项：1. 1. 考前请将密封线内填写清楚；考前请将密封线内填写清楚； 2. 2. 所有答案请直接答在试卷上；所有答案请直接答在试卷上； 3 3考试形式：闭卷；考试形式：闭卷； 4. 4. 本试卷共本试卷共 六六 大题，满分大题，满分 100100 分，分， 考试时间考试时间 120120 分钟分钟。 题题 号号 得得 分分 评卷人评卷人 一一二二三三四四五五六六总总 分分 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一、简单计算题（共一、简单计算题（共 3030 分）分） 1 重量为
