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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