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1、一、回答下列各题(共4题 ,每题4分,共1 6分)1、已知低碳钢拉伸试件,标距 ,直径,拉断后标距得长度变为,断口处得直径为,试计算其延伸率与断面收缩率。答:延伸率4、试定性画出图示截面截面核心得形状(不用计算)矩形截面中间圆形截面中间、绘制该梁代剪挖掉圆形掷掉正方形(15分)圆形,W W + + jzX三、图示木梁得右端由钢拉杆支承。已知梁得横截面为边长等于0、20m得正方形,q=4OKN/m,弹性模量E 1=10 GPa ;钢拉杆得横截面面积A 2=25 0 mm弹性模量 E2 =21 0 GP a 。试求拉杆得伸长及梁中点 沿铅垂方向得位移。(14分)解:杆受到得拉力梁中点得挠度lwc2
2、1 FnI5qli42 E2 A2 384E1I0.00114345 40 102384 10 109 02120.00739m四、砖砌烟窗高,底截面得外彳5,内径,自重,受得风力作用。试求:(1 )烟窗底截面得最大压应力;(2)若烟窗得基础埋深 基础及填土自重按计算,土壤得许用压应力,圆形基础得直径 D应为多大?(20分)注:计算风力时,可略去烟窗直径得变化,把它瞧成就是等截面得。qh解:(1)最大压应力,m- m截面发生压弯组合变形2000 1031_3_ _2-1 10 30max(2)maxPLA1P222_(32 22) 4323-(1_ 32000 103 1000(2)4)310
3、3720000Pa一 3 一一1 103 30 (15,D332解得五、图示结构中钢梁 AB与立柱CD分别由16号工子钢与连成一体得两根角钢制成,杆CD符合钢结构设计规(15分)解:用单位力法求A截面得铅垂位移范中实腹式b类截面中心受压杆得要求。均布荷载集度.梁及柱得材料均为Q235钢,。试验算梁与立柱就是否安全。(2 0分)(1 6号工字钢:I z=1 1 30 cmi,Wz =141cm - 6 3 X 63 X 5 角钢:Iz=23、17cm4,iZ=1、9 4 cmA=6、14 3 cm2 ). ( 2 0 分)实腹式b类截面中心受压杆得稳定系数10、5490、5420、5360、52
4、9解:一次超静定问题变形协调条件即:得到梁得最大弯矩为:梁得强度:梁安全 立柱得稳定性:查得故立柱不安全六、试用能量法求图示刚架截面A得铅垂位移与截面B得转角。略去剪力与轴力得影响,EI为已知。AY FXXdX (Fl FX)ldX 生 l EI l E2I 3EIFl3 Fl32ET 4EI13Fl12ei用单位力法求B截面得转角、回答下列各题(共 4题,每题4分,共16分)1、已知低碳钢拉伸试件,标距,直径,拉断后标距得长度变为,断口处得直径为,试计算其延伸率与断面收缩率。课程名称:材料力学专业:机械年级:2003级 学期:0 405学年第一学一、填空题(每空2分,共计1。分)1、构件强度
5、计算时,塑性材料以 屈服极限 作为极限应力,脆性材料以强度极限 作为极限应力.2、圆柱扭转时,影响扭转角得因素有,如果只将直径增大一倍扭转角将减小1 6倍。3、一拉杆横截面上得正应力为b,斜截面上最大切应力=。二、简答题(8分)1、构件设计中,一受弯得碳素钢轴刚度不够,为了提高刚度而改用优质合金钢就是否合理?为什么? 。答:不合理。因为各种钢材得弹性模量E非常接近.2、铸铁T形截面悬臂梁,在自由端上作用向下得集中荷载 .若保证在任何情况下都无扭转变形 ,即只产 生弯曲变形,截面如何放置,梁得强度最高。(画出截面放置图,并说明理由。)答:截面放置如图所示。 何载作用在对称面内。 因为铸铁得压P。
6、:(15分)吉构得许可载荷一!一,缩性强于拉伸性能,所以截面上居中性层远得一侧放在压缩B杆可明邪斜杆CD为直径d=2 0 mm导圆形杆,许用应力b = 1 6 0MPa .试解:求杆DC得内力:四、求许可载荷11、 2kNN m,T b= 7、20kN m,TC=4、21kNm,许用切应力解:绘制扭矩图,求最大扭矩设计直径二70MPa许用单位长度扭转角。=1 o/m,剪切模量G= 80GPpa试确定该轴得直径。(20分)解:求支反力:画剪力图与弯矩图 六、简支梁受力与尺寸如图所示,材料为钢,许用应力b在处,M(h=2b)=160Mp a,(1)按正应力强度条件分别设计两种截面得尺寸。(2)比较
7、两种截面得 Wz/A值,以说明那种形式比较经济。(15分)q=15kN/m120kN?m解:(1)按正应力强度条件分别设计两种截面得尺寸圆截面:七、解)涯喋弹杆AB得直径d = 4 0mm长度L=8知?mm两端可视为较支,材料为 Q235钢。=10 0,=6 0下1a=3W0MPa ,b = 1、1 4MPa、(r = 240MPa、(1 )试求托架得临界载荷 Q ;(2)若已知工作载荷 Q=70 k N,舞则盛的徵I造?全系数n st =2,试问此托架就是否安全 ?(20分)解:触界荷载上也毛中柔度快苦年级:2 0 0 3级、 口、儿M优卷学期:040 5学年 第求托架临界得荷载校核AB杆就
8、是否稳定AB杆不安全a、应力等于内力。b、应力等于内力得代数与.c、应力就是矢量.d、应力就是内力得集度。2、实心圆轴受扭,当其直径增加一倍时,则最大剪应力就是原来得( c )a、倍。b、倍。c、倍。 d、倍.3、关于剪力、弯矩得正负号与坐标得选择有无关系有以下四种说法,那种方法正确。(a )a、它们都与坐标系得选择无关。b、它们都与坐标系得选择有关 .c、剪力正负号与坐标系得选择无关;而弯矩则有关.d、剪力正负号与坐标系得选择有关 ;而弯矩则无关。4、弯曲正应力公式得应用条件就是 :(c )a、适用所有弯曲问题。b、纯弯曲、等截面直梁.c、平面弯曲、弹性范围。d、平面弯曲、剪应力为零。5、在
9、压杆稳定问题中,临届力什么时候可以用R = ti2EI/(心l ) 2计算。(d )a、很长得杆。b、很细得杆.c、弹性模量小得杆.d、柔度大于一定数值得杆.二、简答题(每题4分,共计8分)1、切应力T正应力b分别表示什么 ?答:切应力表示沿截面得内力集度(或单位面积上得内力),正应力表示垂直于截面得内力集度(或单位面积上得内力)。2、试叙述求解静不定梁得变形比较法。答:选取适当得基本静定梁;利用相应得变形协调条件与物理关系建立补充方程;然后与平衡方程联立解出所有得支座 反力。这种解静不定梁得方法,称变形比较法.三、两钢杆如图所示,已知截面积A尸1 cm2,备=2 cm2;材料得弹性模量E=2
10、 1 0GPq线膨胀系数a =12、5X 1 0 61/ o当 温度升40oC时,试求两杆内得最大应力.(18分)A2A1A2zNRai 4 #B1RA21. 200 100 I 200 JR B 2解:首先研究变截面杆件列平衡方程:列变形几何条件:;列物理条件:将已知条件代入得:图示传动轴,偶矩 m=2、9 9kN 川 mB= 7 20k N_ 理,m= 21 k N - m,许用应力t 2再研究等截面杆件用。=1 0/吸剪切模量 G= 80向。确定哪髀阳轻:.(6分)1列变形几何条件:;=70Mpa,许用单位长度扭转mAmBmo列物理条件:解: 绘制扭矩图,求最大扭矩设计直径强度条件:刚度
11、条件:取2、 99kN - m五、绘制图示静定梁得弯矩图与剪力图。(12分)Me=2kN- mq=2kN/m解:求支反力M,0、 5kN许用应力= 6 0MPa.z为中性轴。已知铸铁得拉伸许用应力I z=7、65X10 试校核该粱得强度。(16分)b+=4 0 MPa,压缩2kN6kN解:画弯矩图,求校核梁得强度:解:画弯矩图,求、 校核强度1m3kN m 1m1m、/ 一E截面:七、图示托架中得 AB认直径 40mmZ度1 =800mm,两端可视为较支,材料为Q23 5钢,弹性模量E= 2 0 0GPa,入p= 100,入s求ABa=31啷在4 Mpa。(1)试求托架得临界载荷3梁满C,工作
12、载荷 Q= 7 0kN,并要近晌此托架就是否安全? (16分)触急法安全困数n st0 、1mCDAmB30o4Q课程名称材料力学专业:机构/解:求临界荷载属中柔度杆快架临界得繁年级:囹谎4ABe就是否稳定学期Q5 o 6学年AB杆不安全一学期一、选择题(每小题2分,共计10分.)1、关于力与变形及位移有下述论述:正确答案就是(C )a、有力一定有变形,有力不一定有位移;c、没有力也可以有变形与位移b、没有力就没有变形,因而也就没有位移;d、没有变形与位移一定没有力。2、实心圆轴受扭,当其直径增加一倍时,则最大剪应力就是原来得(C )a、倍;b、倍;c、倍;d、倍。4、在利用积分计算梁位移时,
13、积分常数主要反映了a、剪力对梁变形得影响;c、横截面形心沿梁轴方向得位移对梁变形得影响4、平面弯曲时,如何确定中性轴得位置,有以下说法,:(b )b、支承条件与连续条件对梁变形得影响d、对挠曲线微分方程误差得修正。a、横截面上正应力为零得点之连线即为中性轴c、过截面形心且与中性层得交线即为中性轴5、在压杆稳定问题中,临界力什么时候可以用 P那种方法正确。(b );b、梁横截面与中性层得交线即为中性轴d 、梁得对称面与中性层得交线即为中性轴a、很长得杆。 b、很细得杆。c、弹性模量小得杆。二、简答题(每题4分,共计8分)1、切应力T正应力b分别表示什么?心1 )2计算.(d )d、柔度大于一定数
14、值得杆。答:切应力表示沿截面得内力集度 (或单位面积上得内力),正应力表示垂直于截面得内力集度(或单位面积上得内力2、冬天自来水管因其中得水结冰而被涨裂,但冰为什么不会受水管得反作用而被压碎呢?答:冰在水管内处于三向压缩应力态,虽然属于脆性材料,但会表现出较大得塑性。所以不会被压碎.三、两钢杆如图所示,已知截面积A1=1cm1, A 2=2cM;材料得弹性模量 E=2 1 0G Pa,线膨胀系数” =12、5X10 -61/,当 温度升40oC时,试求两杆内得最大应力.(18分)A2AiA2RA1 1一RA2200* 100 200Jrb1R B 2解:首先研究变截面杆件 列平衡方程:列变形几何条件:;列物理条件:将已知条件代入得:四传动轴得转速n =500r/ma