材料力學(xué)試卷

1、第十章104 試分別求出圖示不等截面桿確實(shí)定值最大的正應(yīng)力，并作比較。解題思路：圖a下部屬偏心壓縮，按式102計算其確定值最大的正應(yīng)力，要正確計算式中的彎曲截面系數(shù)。圖b是軸向壓縮，按式31計算其最大正應(yīng)力值。圖a中部屬偏心壓縮，按式102計算其確定值最大的正應(yīng)力，要正確計算式中的彎曲截面系數(shù)。( )a 4F3a2 bF8F a2ca2105 鉆床構(gòu)造簡圖及受力如下圖。鑄鐵立柱A-A 截面為空心圓截面，外徑D 140mm，內(nèi)、外徑之比 d /D 0.75，鑄鐵的拉伸許用應(yīng)力 35MPa ，壓縮許用應(yīng)力t 90MPa ，荷載Fc1kN校核立柱的強(qiáng)度2求受壓區(qū)的強(qiáng)度儲即n /計算立柱應(yīng)力時假設(shè)無視

2、軸力所產(chǎn)生的誤差將為多大？ccmax解題思路：立柱發(fā)生拉彎組合變形。AA 截面上的內(nèi)力軸力和彎矩按式102計算軸向拉應(yīng)力、最大彎曲正應(yīng)力和立柱的最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力，分別與相應(yīng)的許用應(yīng)力作比較。由n /計算受壓區(qū)的強(qiáng)度儲藏。ccmax將最大彎曲拉應(yīng)力與立柱的最大拉應(yīng)力相比較，計算相對誤差。答案134.83MPatmax2n 2.9636.4%106 某廠房一矩形截面的柱子受軸向壓力 F1和偏心荷載F作用。 F212 100kN ，F(xiàn) 45kN，偏心距e 200mm，截面尺寸b 180mmh 300mm1求柱內(nèi)的2最大拉、壓應(yīng)力b 保持不變，此時應(yīng)為多少？柱內(nèi)的最大壓應(yīng)力為多大？解題思路：立柱

3、發(fā)生偏心壓縮變形壓彎組合變形。II 截面上的內(nèi)力軸力和彎矩按式102計算立柱截面上的最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力，要正確計算式中的彎曲 截面系數(shù)。b 視為未知數(shù)，令立柱截面上的最大拉應(yīng)力等于零，求解b 并計算此時的最大壓應(yīng)力。1tmax 0.648MPa， cmax 6.018MPa2h 37.2cm， cmax 4.33MPa107 斜梁 AB 的橫截面為100mm100mm的正方形，假設(shè)F 3kN，試作斜梁的軸力圖和彎矩圖，并求最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力。解題思路：將力 F 沿梁軸線方向和垂直軸線方向分解，可知斜梁發(fā)生壓彎組合變形。作軸力圖和彎矩圖，確定危急截面。按式102計算危急截面上的最大拉應(yīng)力

4、和最大壓應(yīng)力。答案：6.75MPa， 6.99MPatmaxcmax1011 矩形截面懸臂梁左端為固定端，受力如下圖，圖中尺寸單位為mm。假設(shè)FP160kNFP24kNA、B、C、D 四點(diǎn)的正應(yīng)力。解題思路：將力 FP1 向截面形心簡化，可知桿發(fā)生軸向拉伸與在兩個形心主慣性平面內(nèi)的彎曲的組合變形。計算固定端截面的軸力和彎矩M和M。yz計算截面面積及對兩個形心主軸的慣性矩。A、B、C、D 四點(diǎn)的軸向拉伸應(yīng)力和兩個方向的彎曲正應(yīng)力，將每點(diǎn)的對應(yīng)正應(yīng)力按代數(shù)值疊加。答案： 6MPa，1MPa，11MPa ， 6MPaABCD1014功率 P 8.8kW 的電動機(jī)軸以轉(zhuǎn)速 n 800r/min 轉(zhuǎn)動，

5、 膠帶傳動輪的直徑D 250mm，膠帶輪重量G 700N ，軸可以看成長度為l 120mm的懸臂梁，其許用應(yīng)力 100MPa 。試按最大切應(yīng)力理論設(shè)計軸的直徑d 。解題思路：由式21計算電動機(jī)軸所受的扭轉(zhuǎn)外力偶矩，并由扭轉(zhuǎn)外力偶矩與傳動輪膠帶拉FT。將電動機(jī)軸簡化為在自由端受集中力G 和大小為 3FT 的集中力以及扭轉(zhuǎn)外力偶矩作用的懸臂梁。梁發(fā)生扭轉(zhuǎn)與在兩個相互垂直平面內(nèi)的平面彎曲的組合變形。分析內(nèi)力扭矩和彎矩M y和MzM 。按最大切應(yīng)力理論式1016設(shè)計軸的直徑d 。 33.8mm1015 如下圖，手搖絞車車軸直徑d 3cm 。許用應(yīng)力 80MPa ，試依據(jù)第三F。解題思路：受力分析，將力

6、 F 向輪心平移，得一集中力和一力偶，車軸發(fā)生彎扭組合變形。分析內(nèi)力扭矩和彎矩，確定危急截面及危急截面上的扭矩、彎矩。按第三強(qiáng)度理論式1013計算最大的許可起吊重量 F。Fmax 788N1016 圖示皮帶輪傳動 軸， 傳遞功率 P 7kW n 200r/min ， 皮帶輪重量Q 1.8kN Fn與齒輪節(jié)圓切線的夾角壓力角為20 0，軸材料的許用應(yīng)力80MPa ，試分別在無視和考慮皮帶輪重量的兩種狀況下，按第三強(qiáng)度理論估算軸的直徑。解題思路：由式21計算傳動軸所受的扭轉(zhuǎn)外力偶矩，并由扭轉(zhuǎn)外力偶矩與皮帶輪皮帶拉力F1 F2Fn Fn 的切向分力。傳動軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)與在兩個相互垂直平面內(nèi)的平面彎曲的組合變形。分析內(nèi)力扭矩和彎矩M y和Mz、總彎矩M 矩、總彎矩M 。按第三強(qiáng)度理論式1016設(shè)計軸的直徑d 。d1 48mm d2 49.3mm1020 承受均布荷載作用的矩形截面簡支梁如下圖，q 的作用線通過截面形心且與 y 軸成 300 的夾角。 l 3m q 1.2kN/m 10MPa 。當(dāng)截面高寬比h/b1.5時，試選擇b與h的尺寸。解題思路：矩形截面簡支梁發(fā)生斜彎曲。將均布荷載沿y 軸和z 軸分解；分析內(nèi)力彎矩M和M，確定危急截面。yzM y M z 的