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南昌航空大学科技学院南昌航空大学科技学院 2007 2008 学年第二学期考试学年第二学期考试课程名称:材料力学课程名称:材料力学 A A 卷卷 考试班级:考试班级: 考试方式考试方式 :开卷:开卷 闭卷闭卷 一、单项选择题一、单项选择题:请将正确答案的序号填入划线内(每小题 2 分, 共 20 分)1. 承受轴向拉伸的直杆中的最大切应力的作用面与其轴线成 C 方向。A. ; B. ; C. ; D. ;000600450302. 没有明显屈服平台的塑性材料,其破坏应力取材料的 B 。A.比例极限;B. 名义屈服极限;C.强度极限;D.根据需要确定。p2 . 0b3. 图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形,拉杆头的剪切面 积 A B 。A. B. C. D.Dhdh4/2d4/ )(22dD 4. 梁在集中力偶作用截面面处,则 C 。A. 剪力图有突变,弯矩图无变化; B. 剪力图有突变,弯矩图有折角; C. 弯矩图有突变,剪力图无变化; D. 弯矩图有突变,剪力图有折角。5. 圆轴承受扭转变形作用,其横截面上的切应力沿半径呈 A 分布。A.线性 B.二次抛物线 C.均匀分布 D.无规则 6. 一梁拟用图示两种方式搁置,则两种情况下的最大应力之比(max)a/(max)b 为 A 。A. 1/4 B. 1/16 C. 1/64D. 167. 钢材的拉压弹性模量 E 的数值,大致是 B 。A82GPa B210GPa C70GPa D1000GPa题号一二三四 (1)(2)(3)(4)合计满分20101812151015实得分班级班级- 学号学号- 姓名姓名- 重修标记重修标记 评阅人 得分8构件由突加荷载引起的应力,是相应静载引起应力的 B 。A一倍()B二倍()C三倍()D四倍()1dK2dK3dK4dK9对于图示单元体中max有下列四种答案,正确答案 是 A 。 A100MPa; BMPa; C50MPa; D200MPa。 10长度系数的物理意义是 C 。 A 压杆绝对长度的大小; B 对压杆材料弹性模数的修正 C将压杆两端约束对其临界力的影响折算成杆长的影响;D对压杆截面面积的修正。二、判断题:二、判断题:正确的划,错误的划(每小题 2 分,共 10 分)1脆性材料如铸铁、混凝土、玻璃等,抗拉强度和抗压强度相同。 ( ) 2. 受扭圆轴横截面上只有剪应力,因而均处于单向应力状态。 ( ) 3横力弯曲时,矩形截面杆件横截面上中性轴上的切应力等于零。 ( ) 4. 静定结构和超静定结构的内力都和刚度无关。 ( ) 5. 衡量梁的弯曲变形程度的两个基本量是挠度和转角。 ( )三、填空题三、填空题:请将正确答案写在划线内(每空 2 分,计 18 分)1. 工程构件正常工作的条件是 构件有足够的强度、 足够的刚度 、 足够的稳定性 。2. 某点的应力状态如图,则主应力为:1_30MPa_,3_-30MPa_。3. 图示梁在 CD 段的变形称为_纯弯曲_,此段内力情况为_剪力为零,只有弯矩_。4. 一受拉弯组合变形的圆截面钢轴,若用第三强度理论设计的直径为,用第四强度理3d论设计的直径为,则_。4d3d4d5. 平行移轴定理的应用条件是两轴平行,并有一轴通过截面 的形心。评阅人 得分100M Pa 100MPaa评阅人 得分四、计算题四、计算题(共(共 5252 分)分)1 1矩形截面悬臂梁受力如图所示。已知:矩形截面悬臂梁受力如图所示。已知:,试确定梁的截面尺寸。,试确定梁的截面尺寸。ml43/2/hbmkNq/10 MPa10(12 分分) 解:1)外力分析 2)内力分析:作 M 图241010 2232max qlM(3 分)mN 41083)(2 分) max26MhbWz 即;6421010108 49 6 bb(2 分)mmmb277277. 0 (2 分) (图 3 分)mmmh416416. 0 .2 2、如图所示,托架中杆如图所示,托架中杆 AB 的直径的直径 d=40mm,长,长 l=800mm,b=300mm,两端可视为铰支,材料为,两端可视为铰支,材料为 Q235 钢,钢, 弹性模量弹性模量E=2102105 5MPaMPa,比例极,比例极限限,屈服极限,屈服极限 MPap200( (直线经验公式常数:直线经验公式常数:MPas240a=304MPa,b=1.12MPa)a=304MPa,b=1.12MPa)。若已知工作载荷。若已知工作载荷 F F70kN70kN,并要求杆,并要求杆 ABAB 的稳定安全系数的稳定安全系数评阅人 得分评阅人 得分CABF2bbl,试问该托架安全否?,试问该托架安全否? (15 分分) 2wn解:mmAC1 .52960080022 1) 以 CB 杆为研究对象; ; 0)(FMC03 bFABACBCSAB(3 分)kNSAB76.1581 .529600800300370 2) 计算柔度; (2 分) 804408001 il 3) 计算;(2 分)3 .99102001020014. 369221 PE (2 分)14.5712. 12403042 bas ;属于中柔度杆。(212 MPabacr4 .2148012. 1304 分)(2 分)kNAFcrcr3 .269)04. 0(414. 3104 .21426 (2 分) 2696. 176.1583 .269 W ABcrnSFn该托架不安全。 3 3、圆截面直角折杆圆截面直角折杆 ABC 位于水平面上,直径为位于水平面上,直径为 d120mm,AB250mm,BC170mm,已知材料的,已知材料的 90MPa,铅直力,铅直力 P50 kN,试按第三强度理论校核,试按第三强度理论校核评阅人 得分固定端处截面的强度。固定端处截面的强度。(10 分分)解:1)外力分析:将 P 移至 B 点,(1 分)mkNBCPMB 5 . 82)内力分析:作弯矩图,扭矩图 固定端 A 截面为危险截面。(图 3 分)(图 3 分) 4) 按第三强度理论校核 MPaTMWzr1 .89)105 . 8()105 .12( )12. 0(32112323322 3强度基本满足要求。 (3 分)4 4、刚架各部分的刚架各部分的 EI 相等,试求在图示一对相等,试求在图示一对 F 力作用下,力作用下, A、B 两点之间的相对位移,两点之间的相对位移,A、B 两截面的相对转角。两截面的相对转角。 (15 分分)解:用莫尔积分方法。 (1 分)(图 2 分)1)求 AB 两点之间的相对位移AB 评阅人 得分“P”状态:;(2 分)11)(xFxM hFxM )(2“1”状态:;11)(xxM hxM )(2 22 01011)()(2dxEIhhFdxEIxxFahAB (2 分))(32 2322323 近 近近 近EIaFh EIFha EIhFh EIF 2)求相对转角(图 2 分) (图 2 分)另一种“1”状态:;(2 分)1)(1 xM1)(2 xMEIFha EIFha EIFhh EIFdxEIFhdxEIxFhaAB 2202 0211 222)1)()1)(2 (2 分)22crEPA crsPA附:材料力学常用公式拉伸变形: 扭转变形:弯曲变形: 应力状态分析:组合变形:压杆稳定:或 或两端铰支:;一端固定,一端自由:;两端固定:;一端固定,一端铰支:125 . 0 7 . 0动载荷:自由落体: 水平冲击:能量法:卡氏定理:莫尔积分:静不定正则方程22()22maxminxyxy xy22xyxytg L i212,spaE b()crPabA13 2maxNF A max max tT W 1n N i iiiF llEA 1n iiiiPiT L G IPT I zMy I maxmaxzM W max maxmaxzMy I 11231()E 22311()E 33121()E 11r2123()r 313r222 41223311()()() 2r223rMT W2240 75rMT W.IiAdst211hK 2dstvKg NNp( )( )( )( )( )( )dddi iiiF xF xT xT xM xM xxxxEAFGIFEIF ( )( )( ) ( )( )( )dddNNlllpFx FxT x T xM x M xxxxEAGIEI11112211211222221122000nnFnnFnnnnnnFXXXXXXXXX LLL L L L L LiFdilMMxEI432pDI464zDI312zbhI 平面图形的几何性质:圆截面:矩形截面:ijdijlM MxEI26zbhW 316tDW332zDW
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