材料力學期末試卷8答案

1、上海電機學院 200_ _ - 200_ _學年第_ _學期材料力學課程期末考試試卷開課學院：機械學院，專業(yè)： 機械類各專業(yè) 考試形式:閉卷，所需時間120 分鐘考生姓名： 學號： 班級 任課教師題序一二三四五六七八總分得分評卷人說明：答計算題時，得數(shù)如果有量綱，請注明，如不注明或注錯，扣 1分。一、選擇題（共20分，每小題4分）1、圖中板和釧釘為同一材料，已知 bs 2 。為了充分提高材料利用率，則釧釘?shù)闹睆揭蛟撌荂A. d 2B.d 4C d 84C. d D.d 2、等截面圓軸上裝有四個皮帶輪，則四種方案中最合理方案為CA.將B輪與C輪對調(diào);B.將B輪與D輪對調(diào);C.將C輪與D輪對調(diào);D

2、.將B輪與D輪對調(diào)，然后再將B輪與C輪對調(diào)3、由低碳鋼制成的細長壓桿，經(jīng)冷作硬化后，其 BA.穩(wěn)定性提高，強度不變； B.穩(wěn)定性不變，強度提高；C.穩(wěn)定性和強度都提高；D.穩(wěn)定性和強度都不變。4、二向應力狀態(tài)如圖所示，其中最大主應力1=_CA.B.2C. 3 D. 45、任意圖形的面積為 A Z0軸通過形心Q Z1 軸和Z0軸平行，弁相距a,已知圖形對Z1軸 的慣性矩時Ii,則對Z0軸的慣性矩為 BC. I zo=I 1+Ac2D.Iz0=Ii+Aa、簡答題（共12分，每小題4分）1、工程中經(jīng)常使用工字梁，從力學的角度看，工字梁的優(yōu)點是什么答：與矩形梁和圓形截面相比，工字梁wz的高，能充分利用

3、材2、有一構件內(nèi)某一點處的交變應力隨時間變化的曲線如圖，則該點交變應力的循環(huán)特征、最大應力、最小應力和平均應力分別是多少答：rminmax40120max120MPamin40MPam ax m in240 MPa3、求圖示梁C點撓度為零時P與q的關系t / 2I /2答：均布載荷單獨作用時， C點的最大撓度5ql4wmax384EI集中載荷單獨作用時,C點的最大撓度WmaxPl348EI43由4得P5ql8三、試繪出圖示梁的剪力圖和彎矩圖（15 分）。根據(jù)平衡條件對A點取矩M A 0,Frb 85kN3060 kN/m.T0.5 m萬一&5 kN解：求支座反力y向求平衡Fy0 Fra

4、 65kN35.2 kN m ?kN.m15kN»m四、等截面實心傳動軸的轉(zhuǎn)速為n=191r/min ,輪A為主動輪，輸入功率為 N=8kW,輪B、C和D為從動輪。輸出功率分別為N=3kW、N=1kW 和 ND=4kWA 已知軸材料的許用剪應力為r尸60MPa,剪切模量為G=80GPa試：（1）求四個輪的最佳排列方法；（2）作扭矩圖；（3）確定軸的直徑。（16分）解：1計算外力偶矩同理可以求得mB=150N m mC=50N m mD=200Nm2、作扭矩圖為減小傳動軸的設計直徑，4個齒輪的最佳排列方法為：DA B、C3、計算軸的直徑Tmax=200N m由軸的強度條件得到傳動軸的直

5、徑:五、曲拐受力如圖所示，其圓桿部分的直徑 d 50mm。試畫出表示A點處應力狀態(tài)的單元體，并求出其主應力及最大切應力。（16分）解:A點處橫截面的打力、扭矩和彎矩分別為 凡=3. 2kN丁 = 3. 2 X -M = 3. 2 XA點處橫截面上的應力為r=W X0. 14 = 448N m 103 XO. 09 = 288N - m288 X32it X 0. 053448 X 16=23. 5MPatt X 0, 05=18. 3MPa圖所示為A點處單元體的應力狀態(tài).A點處的主應力為:T 土M=（竽±J（竽十1&3，"=亡盆02 = 0其最大切應力為i = 33

6、 S 卜 I。= 21. 7MPa.六X水平梁ABCD視為剛性桿，桿BE和CF采用相同材料制成，丈比 例極限的=200Mpa，許用應力可=140峰0,感定安全系數(shù)%尸2，彈性模 量爐200曲口，桿CF直徑dj=10inm,長度。=1000mm：打BE直徑 d?=2Qmm,長度/廣1000111111,試求結(jié)構容許承受的最A；我猾P： (20分)斛：AD為剛性桿，此結(jié)內(nèi)為一次靜不定結(jié)構L計算桿1、2的軸力靜力平衡方矛I12匕 = 0 ,(25歷30=)2口 + (空，力 6(T )a-P3a = O,1 2N1十石N? =6P(1)變形兒何方程；=2房，A/,. = S廣AA, 二 3r 城11

7、601 /. VAA = 2AANji NJ、» v v 寸$ 4'i 6； d? % fEA ' EA.2 Ah2 H l2代入數(shù)據(jù)后得；N'Sn、 (2)聯(lián)立求解方程U),2)可得：N、=% N、=3加4-22.確定結(jié)構的許可載荷由桿的拉伸強度,樸的穩(wěn)定性綜合確定結(jié)構的許可載荷.(1)桿的拉伸強度二 P < -jjo- = ±. b = L 網(wǎng)i；仃=EX 1。2 X 140 X 10-3 = 14.66KV33433<2）桿的穩(wěn)定性條件h - - - - -* * = 1 * 1000吸加， A " ' - 200 > Ap - 10044-八V Gp7t2E<T =“ 尤ttE br2 x2OOxlO3=J、1002