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1、材料力学试题答案一. 填空题，本大题共5小题，每小题5分，本大题共25分1. 圆轴直径为d，承受纯扭转，扭矩为T，材料切变模量为G。在纵截面上A点切应力为= ，(3分)切应变为= 。(2分)2. 欲使Oy、Oz轴成为任意截面A的型心主惯性轴，必须满足的条件为 和为 。Sy=0(2分)，Sz=0(1分)，Iyz=0(2分)。3. 圆轴直径为d，长度为L，切变模量为G，承受扭转外力矩为m，此轴的弹性应变能Iy=1.9110-5m4，U= ，(3分)外表面上任意一点 (=d/2) 上弹性应变比能为u= 。(2分)4. 从图中a、b、c三种材料的拉伸应力-应变曲线可以看出，强度最高的材料是 ，塑性最好
2、的材料是 ，弹性模量最小的材料是 。a(2分)，c(2分)，c(1分)。5. 低碳钢拉伸载荷-位移曲线如图，试件原始横截面积为A0，原始标距为L0，试件拉断后吻合断口，测得断后标距为L1。该材料的屈服极限s= ，Ps/A0(2分)断裂极限为b= ，Pb/A0(1分)延伸率为= 。(L1- L1)100%/L0(2分)二. 绘剪力、弯矩图。（15分）剪力图：4值3线(7分)弯矩图：4值3线(8分)三. 绞盘受力如图所示，绞盘直径D=，圆杆的直径d=，各段长a=，b=，c=，材料的许用应力=80MPa。试应用第三强度理论求最大提升力P。（15分）解：1. 内力，图(2分)；8值(6分)。C截面危险
3、，(2分)。2. 计算最大提升力P ，计算(2分)；第三强度理论(3分)。四. 钢压力容器D=2m，=，E=210GPa，=0.3，=170MPa。测得表面A点应变为x10-4，y10-4，试按照第三强度理论校核该点强度，并计算容器内压。（15分）解：1. 应力，(6分)。2. 强度校核，主应力(3分)；第三强度理论(3分)。3. 内压，任意一个(3分)。五. 超静定结构中，梁的截面抗弯刚度为EI、长度为2a，杆1、2的截面抗拉刚度为EA、长度为l，受均布载荷q作用。试求两杆内力。（15分）解：1. 静定基，图(2分)。2. 协调，(3分)。3. 变形，每个2分(6分)。4. 求解，任意一个(4分)。六. 结构中杆BD为No.20槽钢，Iy10-5m4，Iz10-6m4，A10-3m2，材料Q235钢，弹性模量E=206GPa，比例极限p=200MPa，屈服极限s=235MPa，经验公式的常数a=304MPa，系数b=1.12MPa；规定稳定安全系数nst=5。梁ABC外径D=，内径d=，许用应力=160MPa。载荷F=40kN。试对结构安全性进行分析。（15分）解：1. 内力，(3分)。杆FN= 106.7kN，梁FN=92.38kN，Mmax= 20kN，2. 压杆柔度，(4分)。3. 临界载荷：用经验公式 (3分)（安全）4. 梁的强度(5分)（安全）
