材料力學(xué)題庫

1、實用文檔第10章動載荷一、選擇題1、重物以負(fù)加速度向下運動，關(guān)于繩內(nèi)動張力Td 有四種答案，正確答案是（A ）。TdP（A ）大于靜張力；（B）小于靜張力；（C）等于靜張力；（D）可能為零。解答：當(dāng)向下運動是，a 0 ，由公式K d 1a可知，故 TdK d TstTstg2、平均直徑為 D 的圓環(huán)作勻角速轉(zhuǎn)動，當(dāng)不滿足強度要求時，可采取下列措施解決，正確答案是（ D）。（A ）、 D 不變，增加截面尺寸；（ B ）不變，加大平均直徑 D；（C）、D 不變，改低碳鋼為高碳鋼；（ D）減小 D 或限制轉(zhuǎn)速至某一允許值，其余不變。解答：D 2 2r 2dg4g3、AB 軸作等速轉(zhuǎn)動，等截面斜桿固定

2、于AB 軸上，沿斜桿軸線彎矩圖可能為（D ）。AB（A ）平直線；（ B ）斜直線；（ C）二次曲線；（D ）三次曲線。4、圖示兩梁抗彎剛度相同，彈簧的剛度系數(shù)也相同，兩梁最大動應(yīng)力的關(guān)系為（C ）。.實用文檔hPhPl/2l /2l/2l /2(a)(b)（A ） ( d )a =( d )b ；（ B） ( d )a (d )b ；（ C） (d )a (d )b ；（ C） (d )a (d )b ；（ D ）無法比較。8、邊長為 d 的正方形截面桿（1）和（ 2），桿（ 1）為等截面，桿（ 2）為變截面，如圖所示。兩桿受同樣的沖擊荷載作用，對于這兩種情況的動荷系數(shù)Kd 和桿內(nèi)最大動荷應(yīng)

3、力d max ，有下列結(jié)論，正確答案是（ A ）。PPhDdldL(1)(2)（A ） ( K d )1 (K d )2 ， (dmax )1 ( d max )2；（ B） (Kd )1 (d max )2；（C） ( K d )1 ( Kd )2 ， (d max )1 ( K d ) 2 ， ( d max )1 (d max )2。二、填空題1、圖示均質(zhì)等截面鋼桿AB ，繞 y 軸以等角速度 旋轉(zhuǎn)時，最大應(yīng)力發(fā)生在B截面； 最小應(yīng)力發(fā)生在A截面。yACPhBABCDl/2l/2l/3l/2l題 1 圖題 2 圖.實用文檔2hKd12、重為 P 的物體自由下落沖擊于梁上時，其動荷系數(shù)為s

4、t。其中靜位移一項，指的是梁上C點沿鉛垂方向的線位移。4 pl3、圖示梁在突加載荷作用下其最大彎矩M d max q。APBC2l/3l解答：突加載荷K d2hh 021stM stmax2Pl2Pl339M dK d M stmax4Pl94、材料相同長度相等的兩桿如圖（a）、（ b）所示，圖（ a）為等截面圓桿，圖（b）為變截面圓桿，圖（ a）桿件承受沖擊荷載的能力強，因為變截面桿st2等截面桿。PPh2ddl /10dl(a)(b)三、計算題1、用兩根吊索向上勻加速平行地吊起一根32a 的工字鋼（工字鋼單位長度重qst 516.8N/m ，Wz 70.8 10-6m3 ），加速度a10m

5、/s2，吊索橫截面面積A1.08 10-4m2，若不計吊索自重，計算吊索的應(yīng)力和工字鋼的最大應(yīng)力。.實用文檔aayz2m8m2m工 32a解答： 1） qd1a1044Nqstmg2）Fy0,2FNdqd12 0可解得： FNd6264 N對吊索：FNd6264Nd58MPaA1.0810 4對工字鋼梁：M dmax6264N mdmaxM dmax6264688MPaWz70.8102、桿 AB 繞鉛垂軸在水平面內(nèi)作勻角速度轉(zhuǎn)動，桿端B 有一重量為P 的重物，桿橫截面面積為 A，抗彎截面系數(shù)為W，許用應(yīng)力為 ，不計桿自重，試確定桿所允許的最大角速度。ABPl解答：轉(zhuǎn)動時AB 桿為拉伸與彎曲的

6、組合變形，危險截面在A 截面，危險點在其上邊緣處。慣性力 Fdmaxmana l 2gM dmaxPlM dmaxFd max dPlPl 2在危險點處，有：d maxWzAzWgAmax1gaPlW3、圖示均質(zhì)桿AB ，長為 l ，重量為 P，以等角速度AB 桿繞鉛垂軸在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，求.實用文檔內(nèi)的最大軸力，并指明其作用位置。xABl解答：qdPaPl2glglPP 2x2FNdxqddx2xldlx00glgl2當(dāng) xl 時，F(xiàn)NdmaxP2l 2P 2 lgll l2g4、圓軸 AB ，在 B 端裝有飛輪C，軸與飛輪以角速度作等角速度旋轉(zhuǎn)，飛輪對旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量為J，軸質(zhì)量忽略不計。試

7、求當(dāng)A 端被突然制動時，軸內(nèi)的最大切應(yīng)力。設(shè)圓軸的抗扭剛度為 GI P，抗扭截面系數(shù)為WP。CABl解答：在 A 段剎車時飛輪損失的動能， Ek1 I 2而變形能： U L1 M d d2，勢能： Ep02由能量守恒定理可知EkEp U L即：M d2l1I22GI P2TdM dGI PIldmaxTdGI PIWpW p5、材料相同的兩桿， a 200mm， A 100mm 2，重物重量 P10N ，h 100mm ，材料彈性模量 E 200GPa，試用近似動荷系數(shù)公式 K d =(2 h / st )1/2 比較此二桿的沖擊應(yīng)力。.實用文檔h4AaAAa4Aa解答：變截面桿：K d112

8、0.111551.510 7P2aPa3100.21.5107mm1.5 104mstE4AEA220010910010 611.5510010115.5MPad maxK dst max10010 5等截面桿：Kd1120.1817.49310 7P 3a3100.23107mm3 104mstEA200109100106817.491081.7 MPad maxK dst max10010 6maxd max115.581.71.41426、圖示矩形截面鋼梁，A 端是固定鉸支座， B 端為彈簧支承。在該梁的中點C 處受到重量為 P 40N 的重物，自高度h 60mm 處自由下落沖擊到梁上。

9、已知彈簧剛度k 25.32N/mm ，鋼彈性模量 E 210GPa，。求梁內(nèi)最大沖擊應(yīng)力（不計梁的自重）。PAChB1040040040解答：沖擊點：st WcB2Pl 31P248EI2K400.83401.004mm4821010913425.321030.040.0112.實用文檔K d 12h120.0611.9811st1.004 10 3stmaxM max400.812MPaWz20.04 0.0146dmaxK d st11.9812 143.76MPamax7、圖示工字鋼梁右端置于彈簧上，已知I z113010 4 mm 4 ， Wz141 103mm 3 ，彈簧常數(shù) k 0

10、.8kN/mm ，梁彈性模量E 200GPa， 160MPa ，重物 P 自由下落，求許可下落高度h。P=5kNhz1m1m工16解答：沖擊點：Pl 31P2st48EI2K51032351031.93mm48200109113010 840.8106stmaxM maxpl5103 217.73MPaWz4W4141 10 6zK d 112hstdmaxK d stmaxh61.17 10 3 m61.17mm8、自由落體沖擊如圖，沖擊物重為P，離梁頂面的高度為H ，梁的跨度為l，矩形截面尺寸為 b h，材料的彈性模量為E，求梁的最大撓度。HPBCAhl/2l/2l/2b解答：K d1 1

11、2hstPl3bh 3其中st, I1248EIK d1 12h1 12hstPl 3.48EI實用文檔WcdK d WcstWcstPl 3lPl 2lPl 3WdstPl 332EIB 216EI232EI48EIWmax WcdK dWcst112hPl 3Pl 332 EI48EI9、AB 梁支承在二懸臂梁的端點，有重P 的物體自h 高處自由下落在AB 梁的中點，三根梁的長度和EI 均相同， AB 梁的抗彎截面系數(shù)為W，求梁的dmax 。PhABlll解答：沖擊點：stWAWBWAB2Pl 3Pl33Pl323EI48EI16EIstmaxM AB maxplWz4WzK d1 12h

12、132hEI3Pl3stPld maxK dstmaxK d4W10、等截面剛架的抗彎剛度為EI ，抗彎截面系數(shù)為W，重物 P 自由下落時，求剛架內(nèi)最大動應(yīng)力dmax （不計軸力）。Paha.實用文檔解答：沖擊點：Va M x1M x1dx1a M x2M x2dx2stEIPEIPP001aPx1x1 dx1aadx2EI0Pa0Pa 3Pa33EIEI4Pa33EIK d112h113EIhst2Pa3d maxK dst maxK dPa113EIhPaW2Pa3W11、設(shè)重量為 P 的物體， 以速度 v 水平?jīng)_擊到直角剛架的C 點，試求最大動應(yīng)力。 已知 AB和 BC 為圓截面桿，直徑

13、均為d，材料的彈性模量為E。CvPaABl解答：沖擊點：cVa M x1M x1dx1a M x2M x2dx2st00PEIPEIP1aaEIPx1 x1dx1Pa adx200Pa3Pa2 l3EIEIK dV 2Vcg stPa3Pa2lg3EIEIPaP32Pa4Pst maxWAd 3d 2zd maxK dst maxV32Pa4PPa32d 3d 2gPa l3EIEI.實用文檔12、圖示 AB 、 CD 兩梁材料、橫截面均相同，二者互相垂直放置。在重量為P 的重物沖擊下，求兩梁最大正應(yīng)力之比和各自吸收的能量之比。llPDABlCl解答：K dM st max CDP 2l11d

14、 max CDst max CDW2 4d max ABK dst max ABM st max ABP 2l2W43PdCDPPdCD2l2V CD2K d PstCD K dstCD2 248EI1V ABPdABdABK d PstAB K dPP34stAB2l248EI13、圖示重物 P 從高度 H 處自由下落到鋼質(zhì)曲拐上，AB 段為圓截面， CD 段為矩形截面，試按第三強度理論寫出截面A 的危險點的相當(dāng)應(yīng)力（自重不計）。AdHPhCBbla解答：沖擊點：cVa M x1M x1dx1l M x2M x2dx2l T x2T x2dx2stP0EI BCP0 EIABP0 GI PABP1a1aPx2 x2dx21aPaa dx2Px1 x1dx100EI BC0EI ABGI PABPa3Pl 3Pa2 l