材料力学试题.及其答案.doc
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1、/一、一结构如题一图所示。钢杆 1、2、3 的横截面面积为 A=200mm2,弹性模量 E=200GPa,长度 l=1m。制造时 3 杆短了=0.8mm。试求杆 3 和刚性梁 AB 连接后各杆的 内力。 (15 分) aa lABC123二、题二图所示手柄,已知键的长度,键许用切应力,许用挤压应30 mml 80 MPa力,试求许可载荷。 (15 分)bs200 MPaF三、题三图所示圆轴,受作用。已知轴的许用切应力、切变eM 模量 G,试求轴直径 d 。 (15 分)四、作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。 (15 分)五、小锥度变截面悬臂梁如题五图所示,直径,试求最大正应力的位置及大小。2ba
2、dd(10 分) 得分评分人F键40633400Aa lbMeB daaaqqaqa2dbBda AF/六、如题六图所示,变截面悬臂梁受均布载荷 q 作用,已知 q、梁长 l 及弹性模量 E。试用 积分法求截面 A 的挠度 wA和截面 C 的转角C。 (15 分) 七、如图所示工字形截面梁,截面的惯性矩m ,求固定端截面翼缘和AB672.56 10zI4腹板交界处点的主应力和主方向。 (15 分)a一、 (15 分) (1)静力分析(如图(a) )1NF2NF3NF图(a)(a)231, 0NNNyFFFF(b)31, 0NNCFFM(2)几何分析(如图(b) )w ql/3xlhb0b(x)
3、b(x)BAC50kNAB0.75m303030140150zya/1l2l3l图(b)3212lll(3)物理条件,EAlFlN1 1EAlFlN2 2EAlFlN3 3(4)补充方程(c)EAlF EAlF EAlFNNN3212(5)联立(a) 、 (b) 、 (c)式解得:kNFkNFFNNN67.10,33. 5231二、 (15 分)以手柄和半个键为隔离体,S0, 204000OMFF取半个键为隔离体,bsS20FFF由剪切:,S sF A720 NF 由挤压:bs bsbs bs, 900 NFFA取。 720 NF 三、 (15 分)eABMMM, 0ABABMaMb得 , e
4、 BaMMabe AbMMab当时 ;当时 。abe316 () M adabbae316 () M bdab四、 (15 分)FSMxxqaqa /423qa /42qa/4qa25qa/4/五、 (10 分)解:在距截面为的截面上 Ax33()(1)32 ) (1/ )xba xaaaMFxddxxdddll MFx Wdx l由 ,可求得 d0dx2lx 对应的发生在梁中间截面的上、下边缘,上拉下压。max3128 27)aFl d六、 (15 分)3 30( )( )1212b hb xI xhxl3 0( )6 ( )M xqlEwxI xb h 2 3 03qlEwxCb h 3
5、3 0qlEwxCxDb h 由边界条件得,0xl ww3433 0032,qlqlCDb hb h () , ()43 02AqlwEb h 33 08 3Cql Eb h七、 (15 分)解: MPa(压应力)18.361056.7207. 075. 0105063 MPa79. 81056.7203. 01085301501050693 = MPa2max2min22xyxy xy2 .3802. 2MPa,MPa 02. 2120338.2 04.77)18.3679. 82arctan(21)2arctan(21 0yxxy 3aa104.77/一、题一图所示的杆件两端被固定,在 C
6、 处沿杆轴线作用载荷 F,已知杆横截面面积为A,材料的许用拉应力为,许用压应力为,且,问 x 为何值时,F 的 3 许用值最大?(本小题 15 分)二、题二图所示接头,承受轴向载荷 F 作用,试计算接头的许用载荷F。已知铆钉直径 d=20mm,许用正应力=160MPa,许用切应力=120MPa,许用挤压应力 bs =340MPa。板件与铆钉的材料相同。 (本小题 15 分)三、圆管 A 套在圆杆 B 上并二者焊在一起如题三图所示,它们的切变模量分别为和,AGBG当管两端作用外力偶矩时,欲使杆 B 和管 A 的相等,试求。 (本小题 15 分)eMmax/BAdd四、试作题四图所示梁的剪力图和弯
7、矩图。 (本小题 15 分)xlFABCdBA BdAlMeMeq2qaqa2aaa/五、矩形截面外伸梁由圆木制成,已知作用力,许用应力,长度5 kNF MPa,确定所需木材的最小直径。 (本小题 15 分)1 ma d六、题六图所示梁的左端可以自由上下移动,但不能左右移动及转动。试用积分法求力 F 作用处点 A 下降的位移。 (本小题 15 分)七、试用叠加法计算题七图所示梁 A 点的挠度 wA。 (本小题 10 分)CFaaa/2AEIFBEIa/2题七图题七图一、 (本小题 15 分)解:平衡条件 ABFFF变形协调条件 BAFlxF xEAEA得,AlxFFlBxFFl由FAlxBC3
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