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1、20072008学年度第 一 学期材料力学试卷（B卷）评阅标准及考核说明适用专业年级：2006级土木工程考试形式：开（）、闭（）卷题号一二三四五六七八九总分统分人得分注：学生在答题前，请将密封线内各项内容准确填写清楚，涂改及模糊不清者、试卷作废。 一、单项选择题教师答题时间： 5分钟 （每小题 2 分，共10分。请将答案填在下面的表格内）题号12345得分阅卷人答案ABABA1、三基类A 2、三基类B 3、三基类 A 4、三基类 B 5、三基类 A1、图题一（a）所示拉杆厚度都为t，用四个直径都为d的铆钉固定在连接板上，拉力为P，各铆钉的受力相同，则铆钉的挤压强度为 。 （ A ）图题一（a）
2、2. 图题一（b）所示拉压强度不相等的铸铁材料制成的简支梁，跨中受向下集中力作用，有四种截面供选择，其中_ _截面合理。 （ B ）3.微元体应力状态如图题一（c）所示，。现有图示四个应力圆，正确的是_。其中T、T 分别代表x、y面上应力所对应的点。 ( A )4、已知实心圆轴的抗弯截面模量为Wz，抗扭截面模量为Wt，危险截面上对铅垂轴的弯矩为My，对水平轴的弯矩为Mz，扭矩为T，则按第四强度理论危险点的相当应力为 。 （ B ）A、B、C、 D、5、图题一（d）所示阴影部分为相应截面的核心的大致形状。哪个是正确的 。 （ A ）得分阅卷人二、三基类 教师答题时间： 3 分钟填空题（每题2，共
3、10分）1、作为塑性材料的极限应力是 屈服极限 ，而脆性材料的极限应力是 强度极限 。（比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限）2低碳钢在扭转试验时，其断口形状是 横截面 ，是由于最大剪应力过大引起的。铸铁在扭转试验时，其断口形状是 45o螺旋面 ，是由于最大拉应力过大引起的。 （杯锥状，斜截面，横截面 ，45o螺旋面 ）3、图题二（a）所示弯曲梁，欲求其挠曲线，需对挠曲线近似微分方程积分。积分常数由边界条件：，以及连续条件：来确定。图题二（a）4、单向拉弯变形构件的中性轴与形心轴平行且偏向于 压缩区 ；双向偏心压缩构件的中性轴与外力作用点分别位于形心的 两侧 。（压缩区、拉伸区；两侧、同侧）
4、5、图题二（b）所表示四种截面形状，虚箭头表示梁的外力作用的纵向平面的方位。A点为弯心，C点为截面的形心。 A 梁只发生平面弯曲， D 梁发生斜弯曲与扭转。 图题二（b）得分阅卷人三、三基类 教师答题时间： 5 分钟作图题三所示梁的剪力V图、弯矩M图。（ 14分）（不写计算、作图步骤）（4分）、V图（5分）、M图（5分）图题三得分阅卷人四、一般综合类 教师答题时间： 5 分钟 图题四所示体系中，不计重量的刚性杆AB水平地由三根钢杆悬吊。已知：三根钢杆横截面面积均为A，弹性模量均为E 。1、2杆长度均为l，3杆长度为2l。今在刚性梁AB中点作用于一横向已知力P，求体系的三根钢杆的轴力关于P的表达
5、式。（12分）图题四解：（1）研究AB杆，由对称性可知： （3分）（2）列变形协调方程：分析系统，由对称性可知，AB杆向下平行移动，其移动的距离即为各杆的变形，即。 （3分）（3）由虎克定理可知： （3分）（4）将N1= N2= 2N3代入平衡方程式，可得： （3分）得分阅卷人五、三基类 教师答题时间： 7 分钟 如图题五所示等截面圆轴，主动轮的输入功率PA=350kW，三个从动轮输出功率PB=100kW， PC=130kW， PD=120kW 。轴的转速n=600r/min，剪切弹性模量，许用剪应力，许用单位扭转角 。试：画出该传动轴的扭矩图,并确定该等截面圆轴的直径。（不考虑转轴的自重和弯
6、曲变形）。（12分）图题五解：（1）计算外力偶矩： (4分)（2）画扭矩图如图(b)所示。可见，内力最大的危险面在AC段内，最大扭矩值Tmax=3979.17Nm。 (2分)（3）确定轴的直径d1）按强度条件得： (3分)2）按刚度条件得 (3分)故，得分阅卷人六、一般综合型 教师答题时间： 7 分钟 等截面工字形梁受力和尺寸如图题六所示。已知梁材料的许用正应力,许用剪应力，不考虑梁的自重。试：（1）校核的正应力强度。 （2）校核的剪应力强度。（3）采用第三强度理论校核梁B的右截面腹板上、腹板与翼板的交接处a点的强度。（16分）图题六解：（1）外力分析，荷载与轴线垂直，发生弯曲变形。截面水平对
7、称轴为中性轴z轴。求截面的几何性质 （5分）（2）内力分析，内力图如图（b）、（c）所示。B支座的右截面的弯矩值最大，为正应力强度危险面；AB段横截面的剪力最大，为剪应力强度危险面；B支座的右截面的弯矩值、剪力都最大，为第三强度理论的危险面 （2分）(3) 应力分析，判危险点： （2分）B支座的右截面的上下边缘点都是正应力强度的危险点；AB段中性层上各点是剪应力强度的危险点。B支座的右截面的a点既有正应力又有剪应力处于复杂应力状态。（4）对梁进行正应力校核 （2分）故，正应力强度足够。（5）对梁进行剪应力强度校核 （2分）（6）按第三强度理论对梁B支座的右截面a点进行强度校核。 （3分）故，梁
8、的强度足够。得分阅卷人七、综合类 教师答题时间： 7 分钟不计自重的矩形悬臂梁尺寸、荷载如图题七所示。两集中力大小都为P，其中一个与梁的轴线重合，另一个与轴线垂直；而均布荷载的合力也为大小P。梁采用铸铁材料制成，其许用拉应力，许用压应力。不考虑横力弯曲的剪力对强度的影响，试确定许可荷载P的大小。(14分)图题七解：（1）外力分析判变形：梁由于受到两个平面的外力和轴向力作用，将发生斜弯曲和轴向压缩变形。 ( 2分)（2）内力分析判危险面：固定端右截面弯矩的最大 （3分）（3）应力分析判危险点：固定端右截面的最上最后角B点具有最大拉应力，以及最前最下角A点为危险点具有最大压应力。 （2分）（4）强
9、度计算，确定截面的尺寸。 （6分） 故，梁的许可荷载P的大小： （1分）得分阅卷人八、三基类 教师答题时间： 5分钟如图题八所示上端铰支、下端固定、不计自重的压杆，杆长，横截面面积为的等边角钢，其沿形心轴y、z方向的惯性半径分别为。材料为A3钢，=170MPa。（12分）（1）当时，校核压杆的稳定性。（2）确定保证压杆的不失稳的最大许可荷载P。 已知A3钢的柱子曲线为：1501601701800.3060.2720.2430.218图题八解：（1）校核稳定性： （9分）求柔度（3）采用内插法求折减系数（3）校核: （3）故，安全稳定。（2）确定压杆的不失稳的最大许可荷载P （3分） 故，许可荷载
