材料力學(xué)期末試卷

1、一、結(jié)構(gòu)如圖所示，AC桿為圓截面鋼桿，其直徑d =25mm， = 120MPa，F(xiàn) = 10kN, 試校核AC桿的強(qiáng)度。（14分）二、作圖示梁的剪力圖和彎矩圖。（14分）三、已知梁的荷載及截面尺寸如圖所示。許用應(yīng)力= 80MPa。試按正應(yīng)力強(qiáng)度條件校核梁的強(qiáng)度。（14分）四、求圖示單元體的主應(yīng)力，并用第三強(qiáng)度理論校核其強(qiáng)度。已知=150MPa。（15分）五、圖示圓截面桿，直徑為d，尺寸與載荷如圖所示。若該梁的許用應(yīng)力=160Mpa，試用第四強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)截面直徑d 。（14分）六、外伸梁如圖所示。若q、a、EI為已知，求B截面撓度。（15分）七、兩端固定的實(shí)心圓截面桿承受軸向壓力。直徑d = 3

2、0mm ，桿長(zhǎng)l = 950mm，求該壓桿的臨界載荷。彈性模量E = 210Gpa，材料的= 41.6， = 123。（a=310MPa，b=1.2MPa）（14分）一、已知實(shí)心圓軸直徑d = 40mm， 軸所傳遞的功率為30kW，軸的轉(zhuǎn)速n1400rmin，材料的許用切應(yīng)力= 40MPa，切變模量G=80GPa，許用扭轉(zhuǎn)角=2。試校核該軸的強(qiáng)度和剛度。（14分）二、作圖示梁的剪力圖和彎矩圖。（14分）三、單元體如圖所示。試求主應(yīng)力數(shù)值；最大切應(yīng)力。（14分）四、結(jié)構(gòu)如圖所示。F = 20kN，橫梁AC采用No.22a工字鋼，其截面面積，對(duì)中性軸的抗彎截面系數(shù)，材料的許用應(yīng)力=160Mpa，試

3、校核該橫梁強(qiáng)度。（14分）五、圖示剛架各桿的EI皆相等，求C截面的豎直位移。（15分）六、圖示超靜定剛架各桿的EI皆相等，求C處的約束反力。（15分）七、一段固定、一端鉸支的空心圓截面桿承受軸向壓力。外徑D = 52mm，內(nèi)徑d = 44mm ，桿長(zhǎng)l = 950mm，求該壓桿的臨界載荷。彈性模量E = 210Gpa，材料的= 41.6， = 123。（a=310MPa，b=1.2MPa）（14分）一.判斷題(每題2分，共10分)1.同一截面上各點(diǎn)的正應(yīng)力必須大小相等,方向相同。2.當(dāng)?shù)吞间摰膽?yīng)力時(shí)，材料將完全喪失承載能力。3.一內(nèi)、外直徑分別為d、D的空心圓軸，其抗扭截面系數(shù)為。4.直徑為的

4、圓形截面，截面慣性半徑為。5.細(xì)長(zhǎng)壓桿，若其長(zhǎng)度系數(shù)增加一倍，則壓桿臨界力 將變?yōu)樵瓉淼亩种?。?填空題(每空2分，共20分)1.邊長(zhǎng)分別為a1=100mm,，a2=50mm的兩正方形截面桿，兩端作用著相同的軸向荷載，兩桿橫截面上正應(yīng)力比為。2a2aaz題二.2圖2.梁的截面形狀如題二.2圖所示，梁的抗彎截面系數(shù)為 。題二.3圖3.如、題圖二.3圖所示簡(jiǎn)支梁，欲使撓曲線的拐點(diǎn)位于離左端處，則力偶矩與應(yīng)保持關(guān)系。4.如題二.4圖所示，已知鉚釘截面直徑d=10mm，板厚度t=8mm。鉚釘所受擠壓應(yīng)力為 ，剪切應(yīng)力為 。題二.5圖題二.4圖5.外伸梁如題二.5圖所示，用積分法求梁的位移時(shí)，確定積

5、分常數(shù)的支承條件為_；連續(xù)條件為_。6.點(diǎn)在三向應(yīng)力狀態(tài)中，若，則為_。7.如題二.7圖所示(a)、(b)兩根梁,它們的圖_；圖_ _ _。(填“相同”或“不相同”)qqaa（b）題二.7圖（a）aaqqqa800800800P4P34312P1P2題四圖三.（10分）等直桿受力如圖所示。已知桿的橫截面面積A和材料的彈性模量E。試作軸力圖，并求桿端D的位移。題三圖四.（10分）某傳動(dòng)軸，轉(zhuǎn)速n=300 r/min，輪1為主動(dòng)輪，輸入功率，輪2、3、4為從動(dòng)輪，輸出功率分別為，。，直徑。求：（1）作扭矩圖；（2）求圓軸的最大切應(yīng)力；3）求最大扭轉(zhuǎn)角。五.（10分）作圖示梁的剪力圖和彎矩圖。題五圖

6、ACBaaqqa2六.（10分）如圖所示簡(jiǎn)支木梁，荷載F=6kN，材料的許用彎曲正應(yīng)力=10MPa，橫截面為h/b=2的矩形。要求：（1）確定梁橫截面的尺寸；（2）求最大切應(yīng)力。F0.7mF0.7mhhb題六圖七.（10分）已知單元體的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，求：（1）求主應(yīng)力；（2）求第三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力。60MPa40MPa題七圖八.（10分）如圖所示兩端固定的圓形截面壓桿，彈性模量E =200GPa，P=100。試確定能用歐拉公式時(shí)，壓桿長(zhǎng)度F題八圖L與直徑的最小比值，并計(jì)算此壓桿的臨界應(yīng)力。（=0.5）九、（10分）直徑為d的圓形截面簡(jiǎn)支梁，受力如圖所示，試求梁的最大壓應(yīng)力。FFF題八圖L

7、一.判斷題(每題2分，共10分)1、同一截面上正應(yīng)力與切應(yīng)力相互垂直。（ ）2、低碳鋼拉伸經(jīng)過冷作硬化后，強(qiáng)度極限指標(biāo)得到提高。（ ）3、一內(nèi)、外直徑分別為d、D的空心圓軸，其抗扭截面系數(shù)為。（ ）4、直徑為的圓形截面壓桿，截面核心是直徑為的圓。（ ）5、各截面彎矩都相等的梁稱為等強(qiáng)度梁。（ ）二.填空題(每空2分，共20分)1.矩形截面的木拉桿的榫接頭如題二.1圖所示，拉桿連接處的剪切面面積為_，擠壓面的面積為_ 。 題二.1圖圖二.22.外伸梁如題二.2圖所示，支座B為彈簧支承，彈簧剛度為K，用積分法求梁的位移時(shí)，確定積分常數(shù)的支承條件為_；連續(xù)條件為_。3.直徑為的圓形截面，截面慣性半徑

8、為_。4.如題二.4圖所示的懸臂梁，自由端受力偶M的作用，梁中性層上的正應(yīng)力為_，切應(yīng)力為_。LhM圖二.4圖二.56040MPa5.題二.5圖所示，單元體的最大剪應(yīng)力=_。6.細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界力與材料的_有關(guān)，為提高低碳鋼壓桿的穩(wěn)定性，改用高強(qiáng)鋼材不經(jīng)濟(jì)，原因是_。三. （10分）圖示桿件，橫截面面積，材料的彈性模量。求: （1）作軸力圖；（2）全桿的總變形；（3）最大正應(yīng)力。題三圖40kN1m1m1m60kN40kN20kN四.（10分）如圖所示的等直圓桿，已知外力偶矩，許用應(yīng)力，許可單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角，切變模量。求：（1）畫扭矩圖；（2）確定該軸的直徑。題四圖五.（10分）作圖示梁的剪力圖和彎矩圖。題五圖六.（10分）圖示外伸梁，受均布載荷作用，已知：，求：（1）校核梁的強(qiáng)度；（2）求梁的最大切應(yīng)力。題七圖aa/2ACqD200100單位:mm七. （10分）已知單元體的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，求：（1）主應(yīng)力；（2）第四強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力。80MPa80MPa40MPa題七圖 八.（