材料力學(xué)1答案

1、For p ersonal use only in study and research; not for commercial useFor p ersonal use only in study and research; not for commercial use材料力學(xué)請(qǐng)?jiān)谝韵挛褰M題目中任選一組作答，滿分 100分。第一組: 計(jì)算題（每小題25分，共100分）1.梁的受力情況如下圖，材料的a。 若截面為圓柱形，試設(shè)計(jì)此圓截面直徑。q =10kN/m解：1）求支反力:Y,=45kN= -5kN2）畫(huà)剪力、彎矩圖兀"=4MNA3）求么32 Mmax32 M _TFT32 X 4

2、0 X 10'兀 X 160 X 10"2.求圖示單元體的： （1）圖示斜截面上的應(yīng)力;(2) 主方向和主應(yīng)力，畫(huà)出主單元體；(3) 主切應(yīng)力作用平面的位置及該平面上的正應(yīng)力，并畫(huà)出該單元體。100M Pa5CMPaO - 30060MPax50M Pa60M Pa|100M Pa解:(1)、斜截面上的正應(yīng)力和切應(yīng)力：b0。= -64.5MPa,T00 =34.95MPaa。= 70.670，3-2所示。(2)、主方向及主應(yīng)力：最大主應(yīng)力在第一象限中，對(duì)應(yīng)的角度為則主應(yīng)力為： W =121.0 (MP a),s = -71.0 MPa(3)、主切應(yīng)力作用面的法線方向：a 1

3、=25.670,口2 =115.670主切應(yīng)力為：T： = -96.04MP a =702此兩截面上的正應(yīng)力為：b；=時(shí)2 =25.0(MPa)，主單元體如圖y # W =121.OM Pa二70.67。 xJ 19.330X3 =71.0 MPa圖3-125.0 MPa96.4 MPab .存 25.0MPa '25.67025.0MPa、"A 25.0MPa96.04MPa£ = 9544J =9545x+J解屮題2-3圖3圖3-23.圖中所示傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n=400rpm,主動(dòng)輪2輸入功率P2=60kW從動(dòng)輪1, 3,4和5的輸出功率分別為 P 1=18kW,P

4、3=12kW,P4=22kW,P5=8kW。試?yán)L制該軸的 扭矩圖。7； = 9545 X'40022r =9549x =525.2 m*400r =954Px =19Wm丿4004.用積分法求圖所示梁的撓曲線方程和轉(zhuǎn)角方程，并求最大撓度和轉(zhuǎn)角。各梁 EI均為常數(shù)。+J(b)解：2q/2TnTrrrrr 3M« =評(píng)")Ble = J MO)必 + C = xl-x)dx + C2=纟X勺一丄X苛+U =丄0護(hù)一+C464657 T W = qld (7盂* + 亡誥 + DE 1224當(dāng)畫(huà)=0時(shí)，w = 0,;. £J = 0當(dāng)時(shí)，B= 0,從而，U =

5、-"乙24冷用LIT血 曲貝血叫"噩第二組:計(jì)算題（每小題25分，共100分）1.簡(jiǎn)支梁受力如圖所示。采用普通熱軋工字型鋼，且已知定工字型鋼型號(hào)，并按最大切應(yīng)力準(zhǔn)則對(duì)梁的強(qiáng)度作全面校核。No.32a： W = 692.2 cm3，Iz = 11075.5 cm4）lO txJMkNiEM飾1M = 160 MPa。試確（已知選工字鋼解:1 . Fra = F RB = 180kN (T)3 000LtUUHHUUn18075cA C175 U-L 0 -we罰嚴(yán)44丄Q姙廠舷0,尹。汕乎趨珥NmM廠叫，血宀護(hù)（h<2y00kN. mFq廠 18(M禺 I"

6、kN陽(yáng)>M 160x10"=-1血叱"25辺313m由題設(shè)條件知:W = 692.2 cm2, Iz = 11075.5 cm 4先=町-廳3 =144,5 MPalEOxlOA +、B截面:= 69北 9.5x 10-27.26x10- MPa吟=押Lr = 2仏=図 MPa <C7C、D+截面:3855x10145x10-叭=1.10755x10= 116,2MPa175x10x130x15x152.5x109 5xlO'xl.lO?55xl(D-®=49.4(5MPa嚀=屈+此皿鈿Pa <H選No.32a工字鋼安全。2. 繪制下圖所

7、示各梁的剪力圖和彎矩圖，并求出剪力和彎矩絕對(duì)值的最大值。設(shè) F、q、已知。3. 梁的受力及橫截面尺寸如下圖所示。 試求：1. 繪出梁的剪力圖和彎圖；2. 確定梁內(nèi)橫截面上的最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力;3. 確定梁內(nèi)橫截面上的最大切應(yīng)力；4. 畫(huà)出橫截面上的切應(yīng)力流。fp=4fikNH二 (UiiHUinn-Ji亠 «4 00060 cFro o久=240MPa,均布載荷q =4.圖示梁及柱的材料均為 Q235鋼，E = 200GPa,24kN/m，豎桿為兩根63 >63 >5等邊角鋼（連結(jié)成一整體）。試確定梁及柱的工作 安全因數(shù)。<*-i63XfljXi第三組:計(jì)算題（

8、每小題25分，共100分）1.作圖所示的各梁的剪力圖和彎矩圖。5|kN2®j3 m 一m-j(b>2. 求下列圖示各剛架的彎矩、剪力及軸力圖。一廠P3. 用積分法計(jì)算圖示梁的變形時(shí)，需分幾段建立方程？并寫(xiě)出其位移邊界條件。4.圖示壓桿兩端為球鉸約束，截面如圖所示，為 200mm< 125mm< 18mm的不等 邊角鋼。桿長(zhǎng)I = 5m，材料為Q235鋼，其彈性模量E = 205GPa。試求壓桿的臨 界載荷。, 200x125X13 琴k圖第四組:25分，共100分）計(jì)算題（每小題日應(yīng)取何值?1.圖示結(jié)構(gòu)中AC為剛性梁，BD為斜撐桿，載荷F可沿梁AC水平移動(dòng)。試問(wèn):

9、為使斜桿的重量最小，斜撐桿與梁之間的夾角AB和2.如圖所示，一半圓拱由剛性塊 q=90 kN/m作用。若半圓拱半徑R =12 m ,拉桿的直徑doBC及拉桿AC組成，受的均布載荷拉桿的許用應(yīng)力6=150 MPa，試設(shè)計(jì)q濃.換¥ 7.人仝:：RAI43.如圖所示結(jié)構(gòu)中，懸臂梁 AC為NO.10工字鋼，慣性矩Iz=245Cm， A端鉸 支于空心鋼管AB上。鋼管的內(nèi)徑和外徑分別為30mm和40mm，B端也是鉸支。 當(dāng)重為500N的重物從h=5mm處自由落于A端時(shí)，試校核桿AB的穩(wěn)定性。規(guī) 定穩(wěn)定安全系數(shù)n=2.5。已知鋼梁和鋼管的模量為：E=210GPa壬"3mWo.lO工字鋼

10、4.如圖所示，重量 Q=2kN的冰塊以vhm/s的速度沖擊長(zhǎng)為L(zhǎng) = 3m，直徑d =200mm的木樁頂部。已知木材彈性模量 Ew =11GPa，求木樁內(nèi)的最大 正應(yīng)力。|III第五組:計(jì)算題（每小題25分，共100 分）1.試求千斤頂絲杠的工作安全因數(shù)。已知最大承載F =120kN，有效直徑d1 =52mm。長(zhǎng)度丨=600mm，材料為 A3 鋼，E =210GPa，200MPa=235MPa，a =304MPa，b =1.12MPa。可以認(rèn)為絲杠的下端固定，上端為自由。2.圖示鑄鐵梁a = 0.6m。材料許用拉應(yīng)力Gt】 = 35MPa ,許用壓應(yīng)力Gc】i40 MPa求q的最大允許值。已知

11、Yc = 126.8mm* =6431cn?F曲=O'9%F申=2, Igo爭(zhēng)3qaI 233.如圖所示，一實(shí)心圓桿1在其外表面緊套空心圓管2。設(shè)桿的拉壓剛度分別為EiAi和E2A2。此組合桿承受軸向拉力F，試求其長(zhǎng)度的改變量。（假設(shè)圓桿和圓管之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)）4.設(shè)有一實(shí)心鋼桿，在其外表面緊套一銅管。材料的彈性模量和線膨脹系數(shù)分 別為Ei，E2和Ct 11，ai2，且ai2 >a辺。兩者的橫截面面積均為A。如果兩者緊套的程度不會(huì)發(fā)生相互滑動(dòng)，試證明當(dāng)組合管升溫爼后，其長(zhǎng)度改變?yōu)? _(81巳 +a2E2 JAT要求:1.獨(dú)立完成,作答時(shí)要寫(xiě)明題型、題號(hào);2.作答方式:3.提交

12、方式:手寫(xiě)作答或電腦錄入，使用 A4格式白紙;以下兩種方式任選其一，1）手寫(xiě)作答的同學(xué)可以將作業(yè)以圖片形式打包壓縮上傳;2）提交電子文檔的同學(xué)可以將作業(yè)以 word文檔格式上傳；4. 上傳文件命名為“中心-學(xué)號(hào)-姓名-科目.rar ”或“中心-學(xué)號(hào)-姓名-科目.doc ”；5.文件容量大?。翰坏贸^(guò)20MB僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。For P ersonal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen fu r Studien, Forschung, zu k

13、ommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.TO員bKO gHnrogeftko TOpMenob3ymTflCH6yHeHHac egoB u Huefigo 員冶hmucno 貝 b30BaTbc 刃B KoMMepqecKux以下無(wú)正文僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。For P ersonal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen fu r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verw