材料力學(xué)試題標(biāo)準(zhǔn)答案和記分規(guī)則.doc

材料力學(xué)試題標(biāo)準(zhǔn)答案和記分規(guī)則對(duì)象：水利、土木類07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。2009年5月26日一. 填空題，本大題共7小題，每小題5分，本大題共35分1. 低碳鋼的s是在拉伸曲線的 屈服（2分） 階段中測(cè)得，在拉伸曲線的示意圖上將s標(biāo)出；（2分）塑性材料構(gòu)件強(qiáng)度分析時(shí)，s和b那個(gè)更為重要： s（1分） 。2. 由切應(yīng)力 互等（3分）定理知，圓軸純扭轉(zhuǎn)時(shí)縱截面上有平行于軸線的切應(yīng)力，在軸線上數(shù)值為 0（2分） 。3. 軸的直徑為d，材料切變模量為G，許用應(yīng)力為，許用單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角為。按強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)的Me為： （2分） ，按剛度條件設(shè)計(jì)的Me為： （2分） 。繪出A點(diǎn)應(yīng)力單元體：（1分）4. 試求圖示單元體的主應(yīng)變。材料E=60GPa，泊松比=1/3。1= （2分） ；2= （1分） ；3= （2分） 。5. 圖示剛架，橫截面圓形，l、F已知。危險(xiǎn)截面在 A（1分） ，危險(xiǎn)截面上彎矩為 Mz=2Fl，My=0（1分） ，危險(xiǎn)截面上扭矩為 T=2Fl（1分） ，危險(xiǎn)截面上軸力為 FN=F（1分） ，繪制危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力單元體。（1分）6. 如圖連接件由1個(gè)直徑為d的鉚釘將兩塊寬度為b，厚度為的鋼板鉚接起來(lái)。鉚釘中的平均切應(yīng)力為= （2分） ，鉚釘中的平均擠壓應(yīng)力為bs= （2分） 。板中有孔截面的平均拉應(yīng)力為= （1分） 。7. 直角三角形ABC，BC、BA的邊長(zhǎng)為a，O是AC中點(diǎn)，x、y軸分別平行于BC、BA。三角形對(duì)x軸的慣性矩為 （2分） ，三角形對(duì)x、y軸的慣性積為 （3分） ，二. 本大題15分。繪制結(jié)構(gòu)的剪力、彎矩圖。約束力4分。若剪力圖對(duì)，約束力不寫(xiě)不扣。ABC：FAy=ql()，F(xiàn)Cy=ql()，CD：FCy=ql()，F(xiàn)Dy=ql()。剪力圖5分，4值：0，1，-1，l。3線：常，常，斜直。彎矩圖6分，6值：0，0，1，0，0.5，0。3線：常，斜直，凹。 三. 本大題15分。如圖路標(biāo)牌，風(fēng)壓、自重向其中心點(diǎn)C簡(jiǎn)化得Fx=5kN，F(xiàn)y=10kN，F(xiàn)z=2kN。立柱A處的橫截面D=0.4m，d=0.36m，=100MPa。試用第三強(qiáng)度理論對(duì)A截面進(jìn)行校核。解：1. 內(nèi)力：（8分）2. 強(qiáng)度：（6分）3. 結(jié)論：強(qiáng)度校核通過(guò)。（1分）四. 本大題15分。圖示結(jié)構(gòu)，梁ACB的EI=1105N.m2，l=1m；拉桿CD的EA=1108N；載荷q=1kN/m。設(shè)計(jì)要求C點(diǎn)撓度wC不超過(guò)l/100。試作剛度校核。解：1. 靜不定：（8分）協(xié)調(diào)：（2分）位移：（2分，2分，2分）結(jié)果：（2分）2. 剛度：（7分）條件（5分）結(jié)果：（2分）剛度校核通過(guò)。五. 本大題10分。圖示結(jié)構(gòu)，載荷F=10kN，長(zhǎng)度l=1m，各桿材料許用應(yīng)力=120MPa，桿BC穩(wěn)定因數(shù)=0.164。試設(shè)計(jì)兩桿直徑。（10分）解：1. 拉桿AC（5分）內(nèi)力：（2分）拉桿強(qiáng)度：（3分）2. 壓桿BC（5分）壓力：（2分）FN=2F=10kN桿穩(wěn)定：（3分）六. 本大題10分。板尺寸l=1m，b=0.1m，厚度=0.01m；材料的彈性模量E=210GPa，泊松比=0.28；在A處測(cè)得45度方向應(yīng)變?yōu)?10-5。試計(jì)算拉力F。解：1. 測(cè)點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)分析：（4分）2. 測(cè)點(diǎn)應(yīng)變：（4分）3. 力：（2分）材料力學(xué)試題(B卷)標(biāo)準(zhǔn)答案和記分規(guī)則對(duì)象：水利、土木類07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。2009年5月26日一. 填空題，本大題共7小題，每小題5分，本大題共35分1. 鋼桿拉伸時(shí)，橫截面上正應(yīng)力s，這時(shí)測(cè)得應(yīng)變?yōu)閍，卸載后應(yīng)變?yōu)閎，E= /(a-b)（5分） 。2. 如圖平面結(jié)構(gòu)，兩桿的材質(zhì)和截面相同，抗拉剛度EA、長(zhǎng)度單位a和載荷F已知。C點(diǎn)的水平位移為 （3分） ；C點(diǎn)的鉛垂位移為 （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？并列出足夠的定解條件。分為 3（2分） 段，定解條件：為 wA=0，A=0，wB-=wB+，wC- = wC+，C- =C+，wD=0（每個(gè)0.5分） 。4. 標(biāo)出圖示桿在1-1截面上的危險(xiǎn)點(diǎn)，求出應(yīng)力，繪出危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力單元體。危險(xiǎn)點(diǎn)（2分），應(yīng)力（2分）單元體（1分）。5. 試求圖示單元體的主應(yīng)力和最大切應(yīng)力。1= 80MPa（2分） ；2= 60MPa（1分） ；3= 0（1分） ；max= 40MPa（1分） ；6. 法蘭聯(lián)軸節(jié)如圖，螺栓的剪切許用應(yīng)力為。就螺栓的抗剪切能力設(shè)計(jì)合理的M。M為 （5分） 。7. 繪出圓與正方形之間陰影面積的形心主慣性軸，并計(jì)算Iy= （3分） 。過(guò)外接圓圓心的任意一對(duì)正交軸。（2分）二. 本大題15分。繪剪力、彎矩圖。約束力2分，剪力圖：5值2線，（7分）；彎矩圖：3值3線，（6分）。若剪力圖對(duì)，約束力不寫(xiě)不扣；若圖錯(cuò)，約束力對(duì)，最多給4分。三. 本大題15分。如圖，a=0.4m，D1=0.4m，D2=0.6m，軸的材料許用應(yīng)力=100MPa，F(xiàn)1=6kN。試按第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)合理的d。解：內(nèi)力：（8分）危險(xiǎn)截面B（2分）強(qiáng)度：（5分）四. 本大題15分。圖示結(jié)構(gòu)，梁AB的EI、桿BC的EA和l已知。設(shè)計(jì)要求B點(diǎn)撓度wB不超過(guò)l/500。試按照剛度剛度要求設(shè)計(jì)載荷q。解：1. 靜不定（8分）協(xié)調(diào)：（2分）位移：（2，2，2分）結(jié)果：（2分）2. 剛度：（7分）五. 圖示結(jié)構(gòu)，各桿材料許用應(yīng)力=120MPa；桿AB直徑d=0.02m；桿BC的外徑D=0.06m，內(nèi)外徑比是=0.9，穩(wěn)定因數(shù)=0.132。試求該結(jié)構(gòu)合理的允許載荷F。（10分）解：AB桿內(nèi)力：（2分）拉桿強(qiáng)度：（3分）BC桿壓力：（1分）桿穩(wěn)定：（3分）結(jié)論：（1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)?45，試求外力矩Me（10分）。解：A點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)：純剪切，（2分）A點(diǎn)45o方向應(yīng)力：（2分）A點(diǎn)-45o方向應(yīng)變：（3分）外力矩Me： （3分）材料力學(xué)試題(B卷)標(biāo)準(zhǔn)答案和記分規(guī)則對(duì)象：水利、土木06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。2008年4月26日一. 填空題，本大題共7小題，每小題5分，本大題共35分1. 鋼桿拉伸時(shí)，橫截面上正應(yīng)力s，這時(shí)測(cè)得應(yīng)變?yōu)閍，卸載后應(yīng)變?yōu)閎，E= /(a-b)（5分） 。2. 由 切應(yīng)力互等（3分） 定理知，圓軸純扭轉(zhuǎn)時(shí)縱截面上有平行于軸線的切應(yīng)力，在軸線上數(shù)值為 0（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？并列出足夠的定解條件。分為 3（2分） 段，定解條件：為 wA=0，A=0，wB-=wB+，wC- = wC+，C- =C+，wD=0（每個(gè)0.5分） 。4. 標(biāo)出圖示桿在1-1截面上的危險(xiǎn)點(diǎn)，求出應(yīng)力，繪出危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力單元體。危險(xiǎn)點(diǎn)（2分），應(yīng)力（2分）單元體（1分）。5. 試求圖示單元體的主應(yīng)力和最大切應(yīng)力。1= 80MPa（2分） ；2= 60MPa（1分） ；3= 0（1分） ；max= 40MPa（1分） ；6. 繪出圓與正方形之間陰影面積的形心主慣性軸，（2分）并計(jì)算Iy= （3分） 。7. 某構(gòu)件危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力-時(shí)間歷程曲線如圖，該交變應(yīng)力的max= 70MPa ，（1分）min= -30MPa ，（1分）m= 50MPa ，（1分）a= 20MPa ，（1分）r= -0.4286 。（1分）二. 繪剪力、彎矩圖。（15分） 約束力2分，剪力圖：5值2線，（7分）；彎矩圖：3值3線，（6分）。若剪力圖對(duì)，約束力不寫(xiě)不扣；若圖錯(cuò)，約束力對(duì)，最多給4分。三. 如圖，a=0.4m，D1=0.4m，D2=0.6m，軸的材料許用應(yīng)力=100MPa，F(xiàn)1=6kN。試按第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)合理的d。（15分）解：內(nèi)力：（8分）危險(xiǎn)截面B（2分）強(qiáng)度：（5分）四. 圖示結(jié)構(gòu)，梁AB的EI、桿BC的EA、a、h和重物的重量P已知，且a2A=6I。試求B點(diǎn)動(dòng)態(tài)撓度。（15分）解：協(xié)調(diào)：（2分）位移：（2，2，2分）結(jié)果：（2分）靜位移：（3分）動(dòng)荷因數(shù)：（1分）動(dòng)撓度：（1分）五. 圖示結(jié)構(gòu)，各桿材料許用應(yīng)力=120MPa；桿AB直徑d=0.02m；桿BC的外徑D=0.06m，內(nèi)外徑比是=0.9，穩(wěn)定因數(shù)=