2022年太原理工材料力学期末试题 .pdf
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1、. . 太原理工大学期末考试材料力学试卷( 2009级 A)注意事项: 1. 考前请将密封线内填写清楚; 2. 所有答案请直接答在试卷上; 3考试形式:闭卷; 4. 本试卷共六 大题,满分100 分, 考试时间 120 分钟。题 号一二三四五六总 分得 分评卷人一、简单计算题(共38 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2/db,求该截面的弯曲截面系数ZW。(6 分)分)()(分)()(413963)2/()124644(2131924124644ddbdWdbdIZZ 2. 已知某点处的应力状态如图所示,,MPa100,MPa6
2、0弹性模量GPa200E,泊松比25.0,求该点处的三个主应力及最大正应变。(6 分)分)(分),31035.0)6060(25.01001032001)32(11max3(6036021001EMPaMPaMPa 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)OyzxZy名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 14 页 - - - - - - - - - . . 画图 2 分,标应力值 4 分 4 已知交变应力的,MPa5,MPa3
3、minmax, 求其应力循环特征r及应力幅度a。 (4 分)分)分)3(42)5(32minmax3(6.053minmaxMPara5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)obspe名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 14 页 - - - - - - - - - . . 分)分)分)1 (2123(262(2maxmaxmaxbhQLbhQLWMKdzd6如图所示为两根材料相同的简支梁,求两梁中点的挠度
4、之比ba/。 (4 分)812)2(22/2EILPkEILkPba7两块相同的钢板用5 个铆钉连接如图所示,已知道铆钉直径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)dPdPAQ2544/25/max(3 分)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)QLhbLP2LEI2)(b2/LP2/L)(aEIPPttPPb5/P5/P5/P5/P5/PP5/2P5/3PP名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -
5、- - - 第 3 页,共 14 页 - - - - - - - - - . . 2yyEC,sinsin212ll,sinsin212ll(2 分)53sin,22sin,121225ll(2 分)二、作图示梁的剪力图与弯矩图。 (10分)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A。(12 分)qA2/2qaqaBaaqACaaBPaaaa2/3a12BACDEFFsqa23qa21qa21Mqa222qa分)4(分)6(名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -
6、- - 第 4 页,共 14 页 - - - - - - - - - . . )42441)2(21201)4()2()4(,2422分()()(分段:分段:EIqadxxaxqaaaEIdxxqxaEIxMaxqaMBCxMqxMABA四、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示,其中4cm5.6012,mm5.157ZCIy。已知许用拉应力,MPa40t,许用压应力MPa160C。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)画出正确的弯矩图,或写出 B、E截面的弯矩值(3 分) B 截面分)分下上2(4.52105.6012105 .1571020)2(1.2
7、4105 .6012105.721020833833CZBctZBtMPaMPaIyMIyM E截面AkN20Dm3m2m1BECz3030200yCkN10y(单位: mm)200mkN20mkN10名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 14 页 - - - - - - - - - . . 分)分上下2(1.12105 .6012105.721010)2(1.26105 .6012105.1571010833833CZEctZEtMPaMPaIyMIyM如倒置
8、,则不合理。(1 分))2(4.52105.6012105.1571020833分下tZBtMPaIyM五、圆截面直角弯杆ABC放置于图示的水平位置,已知cm50L,水平力kN40F,铅垂均布载荷m/kN28q,材料的许用应力MPa160,试用第三强度理论设计杆的直径d 。 (14 分)作出内力图或求出内力值(4 分)分)(分)(分26 .111016014.31014205. 332432)4(3236322232222223cmTMMdMMTdWyzzyLqFALLBCTzMyMmkN5 .3mkN14mkN20名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -
9、- - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 14 页 - - - - - - - - - . . 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cm50,cm100ba,杆 CD长m2L,横截面为边长cm5h的正方形, 材料的弹性模量,GPa200E比例极限MPa200P,稳定安全系数3stn。求结构的许可外力P。 (12 分)分)(分)(杆取分)杆取36 .13810521732.123223 .99102001020014.32(3015010030cos0269pppCCAhlilECDPFPFmAB可以使用 Euler
10、 公式(1 分)baABCDP300baBCP300AAxFAyFCF名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 14 页 - - - - - - - - - . . 一、单项选择题( 在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2 分,共 20 分) 1. 轴的扭转剪应力公式=TIP适用于如下截面轴( ) A. 矩形截面轴 B.椭圆截面轴 C. 圆形截面轴 D.任意形状截面轴2. 用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴,若长度和
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