材料力學(xué)試題05

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)2006~2007學(xué)年春季學(xué)期材料力學(xué)課程考試試題題號(hào)一二三四五六七八總分得分對(duì)象：水利、土木05級(jí)各專業(yè)，滿分100，共6題，共4頁(yè)，將答題寫(xiě)在試題上，草稿紙不交。2007年4月15日一.填空題，本大題共8小題，每小題5分，本大題共40分1.低碳鋼的彈性模量E、強(qiáng)度極限σb是在拉伸曲線的階段中和階段末測(cè)得。2.純彎曲梁由兩種材料制成。上部材料的彈性模量為E，下部分材料的彈性模量為3E，該梁的等效截面慣性矩為Iz*=；梁中最大應(yīng)力為σmax=。3.如圖銜接件，鉚釘中的切應(yīng)力為τ=。鉚釘中的最大擠壓應(yīng)力為σbs=。標(biāo)出圖示桿件的危險(xiǎn)截面、危險(xiǎn)點(diǎn)，不求應(yīng)力，只繪出危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力單元體。試求圖示單元體±45°方向的線應(yīng)變。材料E=200GPa，泊松比μ=0.28。ε-45°=；ε45°=。

考生誠(chéng)信允諾1.本人清晰小學(xué)關(guān)于考試管理、考場(chǎng)規(guī)矩、考試作弊處理的規(guī)定，并鄭重遵照?qǐng)?zhí)行。2.本人允諾在考試過(guò)程中沒(méi)有作弊行為，所做試卷的內(nèi)容真切可信。學(xué)院：年級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：6.圖中情況(b)為緩沖重物的水平?jīng)_擊，在情況(a)上增強(qiáng)了低剛度的墊片。試問(wèn)情況(b)的動(dòng)荷因數(shù)約是情況(a)的。7.材料的疲勞極限比靜強(qiáng)度極限是大還是?。坎⒆魅菀捉忉?。答：8.假定截面上剪力鉛直向下，定性地標(biāo)出圖示各截面上彎曲切應(yīng)力方向和彎曲中央位置。二.繪制結(jié)構(gòu)的剪力、彎矩圖。（15分）

三.如圖結(jié)構(gòu)，AB長(zhǎng)l=4m，CB、BD各長(zhǎng)a=1m，各桿截面統(tǒng)一，材料許用應(yīng)力[σ]=100MPa，F(xiàn)=1kN。試按第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)合理的d。（15分）四.圖示結(jié)構(gòu)，l、梁AB的EI、桿BC的EA和載荷q已知。試求桿BC的內(nèi)力。（10分）

學(xué)院：年級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：五.圖示結(jié)構(gòu)，材料許用應(yīng)力[σ]=120MPa；梁的長(zhǎng)度l=1m，橫截面積A=3.55×10-3m2，抗彎系數(shù)W=2.37×10-4m3；斜桿的直徑d=0.04m，穩(wěn)定因數(shù)φ=0.378。試求該結(jié)構(gòu)合理的允許載荷[F]。（10分）六.梁AB選用25b熱軋工字鋼，材料的彈性模量E=210GPa，截面的抗彎系數(shù)為Wz=4.23×10-4m3，梁的長(zhǎng)度l=4m；在梁的跨度中點(diǎn)擴(kuò)散力F=ql，勻稱線載荷集度q=10kN/m；梁的[wmax/l]=0.005。試校核梁的剛度，并計(jì)算梁底邊縱向線段的總伸長(zhǎng)量。（10分）朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)材料力學(xué)試題標(biāo)準(zhǔn)答案和記分規(guī)矩對(duì)象：水利、土木05級(jí)各專業(yè)，滿分100，共6題，共4頁(yè)，將答題寫(xiě)在試題上，草稿紙不交。2007年4月15日一.填空題，本大題共8小題，每小題5分，本大題共40分1.低碳鋼的彈性模量E是在拉伸曲線的比例彈性都對(duì)階段測(cè)得，強(qiáng)度極限σb是在強(qiáng)化階段末測(cè)得。錯(cuò)1扣2分，錯(cuò)2全扣2.純彎曲梁由兩種材料制成上部材料的彈性模量為E，下部分材料的彈性模量為3E，該梁的等效截面慣性矩為Iz*=2b4/3或2b4/9；）梁中最大應(yīng)力為σmax=9Me/2b3。錯(cuò)1扣2分，錯(cuò)2全扣3.如圖銜接件，鉚釘中的切應(yīng)力為τ=2F/πd2。鉚釘中的最大擠壓應(yīng)力為σbs=F/2t1d。錯(cuò)1扣2分，錯(cuò)2全扣4.標(biāo)出圖示桿件的危險(xiǎn)截面、危險(xiǎn)點(diǎn)，不求應(yīng)力，只繪出危險(xiǎn)點(diǎn)的單元體應(yīng)力。錯(cuò)1扣2分，錯(cuò)2全扣5.試求圖示單元體±45°方向的線應(yīng)變。材料E=200GPa，泊松比μ=0.28。ε-45°=4×10-4；ε45°=-1.12×10-4。錯(cuò)1扣2分，錯(cuò)2全扣6.圖中情況(b)為緩沖重物的水平?jīng)_擊，在情況(a)上增強(qiáng)了低剛度的墊片。試問(wèn)情況(b)的動(dòng)荷因數(shù)約是情況(a)的1/10（5分）。7.材料的疲勞極限比靜強(qiáng)度極限是大還是??？并作容易解釋。答：?。?分），疲勞裂紋是經(jīng)形核、微觀、宏觀擴(kuò)展逐步形成，不像靜載情況一次加載至斷裂（1分）。假定截面上剪力鉛直向下，定性地標(biāo)出圖示各截面上彎曲切應(yīng)力方向和彎曲中央位置。彎曲中央各1分，切應(yīng)力方向1分二.繪制結(jié)構(gòu)的剪力、彎矩圖。（15分）剪力圖7分，4值2線1延續(xù)；彎矩圖8分，4值3線1零點(diǎn)。圖全反，扣1分若圖錯(cuò)，支座反力（矩）對(duì)，最多給4分(逆時(shí)針)qlql2ql2ql2/2lM圖三.如圖結(jié)構(gòu)，AB長(zhǎng)l=4m，CB、BD各長(zhǎng)a=1m，各桿截面統(tǒng)一，材料許用應(yīng)力[σ]=100MPa，F(xiàn)=1kN。試按第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)合理的d。（15分）解：內(nèi)力：（7分）危險(xiǎn)截面A（1分）強(qiáng)度：（7分）四.圖示結(jié)構(gòu)，l、梁AB的EI、桿BC的EA和載荷q已知。試求桿BC的內(nèi)力。（10分）解：靜定基：（1分）協(xié)調(diào)：位移：7分協(xié)調(diào)方程錯(cuò)扣2分結(jié)果：（2分）五.圖示結(jié)構(gòu)，材料許用應(yīng)力[σ]=120MPa；梁的長(zhǎng)度l=1m，橫截面積A=3.55×10-3m2，抗彎系數(shù)W=2.37×10-4m3；斜桿的直徑d=0.04m，穩(wěn)定因數(shù)φ=0.378。試求該結(jié)構(gòu)合理的允許載荷[F]。（10分）解：梁內(nèi)力：（2分）桿壓力：（1分）梁強(qiáng)度：（3分）桿穩(wěn)定：（3分）結(jié)論：（1分）六.梁AB選用25b熱軋工字鋼，材料的彈性模量E=210GPa，截面的抗彎系數(shù)為Wz=4.23×10-4m3，梁的長(zhǎng)度l=4m；在梁的跨度中點(diǎn)擴(kuò)散力F=ql，勻稱線載荷集度q=10kN/m；梁的[wmax/l]=0.005。試校核梁的剛度，并計(jì)算梁底邊縱向線段的總伸長(zhǎng)量。（10分）解：剛度：合格4分1分底邊縱向線段的總伸長(zhǎng)量：（5分）朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)2006~2007學(xué)年春季學(xué)期材料力學(xué)課程考試試題(B卷)題號(hào)一二三四五六七八總分得分對(duì)象：水利、土木05級(jí)各專業(yè)，滿分100，共6題，共4頁(yè)，將答題寫(xiě)在試題上，草稿紙不交。2007年4月15日一.填空題，本大題共8小題，每小題5分，本大題共40分1.在舉行強(qiáng)度分析時(shí)，衡量低碳鋼構(gòu)件失效的關(guān)鍵極限應(yīng)力是。導(dǎo)致鑄鐵在扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中破壞的關(guān)鍵應(yīng)力是。2.純彎曲梁由兩種材料制成。中部材料的彈性模量為E，上、下部分材料的彈性模量為3E，該梁的等效截面慣性矩為Iz*=；梁中最大應(yīng)力為σmax=。3.梁受力、支撐如圖，若使用積分法求梁的撓曲線方程，應(yīng)考慮將梁如何分段？并列出充足的定解條件。分為段，定解條件為。4.標(biāo)出圖示梁的危險(xiǎn)點(diǎn)，不求應(yīng)力，只繪出危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力單元體。5.試求圖示單元體的主應(yīng)力和最大切應(yīng)力。σ1=；σ2=；σ3=；τmax=；

考生誠(chéng)信允諾1.本人清晰小學(xué)關(guān)于考試管理、考場(chǎng)規(guī)矩、考試作弊處理的規(guī)定，并鄭重遵照?qǐng)?zhí)行。2.本人允諾在考試過(guò)程中沒(méi)有作弊行為，所做試卷的內(nèi)容真切可信。專業(yè)：年級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：成績(jī)：6.圖中桿1、2、3截面圓形，直徑為d，AC桿長(zhǎng)度為l。試計(jì)算這三桿的應(yīng)變能。桿1，桿2，桿3。7.交變應(yīng)力造成的疲勞破壞與靜載荷造成的破壞有何不同：。8.定性地在截面B上標(biāo)出不使梁發(fā)生扭轉(zhuǎn)的F作用位置，以及截面上的切應(yīng)力方向。二.繪剪力、彎矩圖。（15分）

專業(yè)：年級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：三.軸的受力如圖，水平力FC=20kN平行于z軸，a=0.5m，C輪直徑DC=0.6m，K輪直徑DK=0.8m，此軸材料[σ]=80MPa，試用第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)該軸的直徑d（15分）。四.圖示結(jié)構(gòu)，AB、BC的EI以及長(zhǎng)度a和載荷F都已知。試求C的約束力。（10分）

專業(yè)：年級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：五.圖示結(jié)構(gòu)，載荷F=20kN，材料許用應(yīng)力[σ]=120MPa；梁選用工字鋼20a，橫截面積A=3.55×10-3m2，抗彎系數(shù)Wz=2.37×10-4m3；斜桿的直徑d=0.08m，穩(wěn)定因數(shù)約為φ=0.463。試求分析結(jié)構(gòu)的安全性。（10分）六．圓軸直徑為d，材料切變模量G已知，現(xiàn)測(cè)得表面A點(diǎn)-45°方向線應(yīng)變?yōu)棣?45°，試求外力矩Me（10分）。朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)材料力學(xué)試題(B卷)標(biāo)準(zhǔn)答案和記分規(guī)矩對(duì)象：水利、土木05級(jí)各專業(yè)，滿分100，共6題，共4頁(yè)，將答題寫(xiě)在試題上，草稿紙不交。2007年4月15日一.填空題，本大題共8小題，每小題5分，本大題共40分1.在舉行強(qiáng)度分析時(shí)，衡量低碳鋼構(gòu)件失效的關(guān)鍵極限應(yīng)力是屈服極限（3分）。導(dǎo)致鑄鐵在扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中破壞的關(guān)鍵應(yīng)力是切應(yīng)力（2分）。2.純彎曲梁由兩種材料制成中部材料的彈性模量為E，上下部分材料的彈性模量為3E。該梁的等效截面慣性矩為Iz*=11b4/6（3分）；梁中最大應(yīng)力為σmax=6Me/11b3（2分）。3.梁受力、支撐如圖，若使用積分法求梁的撓曲線方程，應(yīng)考慮將梁如何分段？并列出充足的定解條件。分為2（1分）段，定解條件為wA=0，θA=0，wB-=wB+，wC=0（4分）。4.標(biāo)出圖示梁的危險(xiǎn)點(diǎn)，不求應(yīng)力，只繪出危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力單元體。危險(xiǎn)點(diǎn)（2分），應(yīng)力單元體（3分）。5.試求圖示單元體的主應(yīng)力和最大切應(yīng)力。σ1=80MPa（2分）；σ2=60MPa（1分）；σ3=0（1分）；τmax=40MPa（1分）；6.圖中桿1、2、3截面圓形，直徑為d，AC桿長(zhǎng)度為l。試計(jì)算這三桿的應(yīng)變能。桿1Vε=3ql2/8EA（2分），桿2Vε=0（2分），桿3Vε=3ql2/8EA（1分）。7.交變應(yīng)力造成的疲勞破壞與靜載荷造成的破壞有何不同：低于靜強(qiáng)度極限下（2分）經(jīng)歷多次循環(huán)（3分）。8.定性地在截面B上標(biāo)出不使梁發(fā)生扭轉(zhuǎn)的F作用位置，以及截面上的切應(yīng)力方向。F作用點(diǎn)（3分）切應(yīng)力方向（2分）二.繪剪力、彎矩圖。（15分）剪力圖：6值1線，（7分）；彎矩圖：6值2線，（8分）。三.軸的受力如圖，水平力FC=20kN平行于z軸，a=0.5m，C輪直徑DC=0.6m，K輪直徑DK=0.8m，此軸材料[σ]=80MPa，試用第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)該軸的直徑d。（15分）解：受力模型：（5分）Me=FCDC/2=6kN.m，F(xiàn)=2Me/DK=15kN，內(nèi)力分析：（5分）截面：C，TC=6kN.m，MC=12.31kN.m。危險(xiǎn)截面：B，TB=6kN.m，MB=22.5kN.m。第三強(qiáng)度理論：（5分）結(jié)論：該軸直徑不小于0.1437m。四.圖示結(jié)構(gòu)，AB、BC的EI以及長(zhǎng)度a和載荷F都已知。試求C的約束力。（10分）解：靜定基：（2分）協(xié)調(diào)：（2分）位移：（4分）結(jié)論：（2分）五.圖示結(jié)構(gòu)，載荷F=20kN，材料許用應(yīng)力[σ]=120MPa；梁選用工字鋼20a，橫截面積A=3.