材料力學(xué)期末考試復(fù)習(xí)題及答案2

1、精品材料力學(xué)期末考試復(fù)習(xí)題及答案配高等教育出版社第五版一、填空題：1受力后幾何形狀和尺寸均保持不變的物體稱為 _。2構(gòu)件抵抗 _的能力稱為強(qiáng)度。3圓軸扭轉(zhuǎn)時，橫截面上各點的切應(yīng)力與其到圓心的距離成 _比。4梁上作用著均布載荷，該段梁上的彎矩圖為 _ 。5 偏心壓縮為_ 的組合變形。6柔索的約束反力沿 _離開物體。7.構(gòu)件保持 _ 的能力稱為穩(wěn)定性。8 力對軸之矩在_ 情況下為零。9.梁的中性層與橫截面的交線稱為 _。io 圖所示點的應(yīng)力狀態(tài)，其最大切應(yīng)_ 。IlBOMPalCDMPa11._ 物體在外力作用下產(chǎn)生兩種效應(yīng)分別是 _ 。12.外力解除后可消失的變形，稱為。13._ 力偶對任意點之

2、矩都。14 階梯桿受力如圖所示，設(shè)AB和BC段的橫截面面積分別為2A和A，彈性模量為E,則桿中最大正應(yīng)力為_。15._ 梁上作用集中力處，其剪力圖在該位置有。16._ 光滑接觸面約束的約束力沿指向物體。17._ 外力解除后不能消失的變形，稱為。18.平面任意力系平衡方程的三矩式，_ 只有滿足三個矩心 的條件時， 才能成為力系平衡的充要條件。19._ 圖所示，梁最大拉應(yīng)力的位置在點處。精品20.圖所示點的應(yīng)力狀態(tài)，已知材料的許用正應(yīng)力_*其第三強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件是21. 物體相對于地球處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，稱為22._ 在截面突變的位置存在集中現(xiàn)象。23._ 梁上作用集中力偶位置處，其彎矩

3、圖在該位置有 _。24. 圖所示點的應(yīng)力狀態(tài)，已知材料的許用正應(yīng)力*其第三強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件是30._ 若一段梁上作用著均布載荷， 則這段梁上的剪力圖為 _二、計算題：1 梁結(jié)構(gòu)尺寸、受力如圖所示，不計梁重，已知q=10kN/m ,M=10kN m,求A、B、C處的約束力。26._ 只受兩個力作用而處于平衡狀態(tài)的構(gòu)件，稱為 _27.作用力28._ 平面任意力系向一點簡化的結(jié)果的三種情形是 _。29.階梯桿受力如圖所示， 設(shè)AB和BC段的橫截面面積分別為 2A和A,彈性模量為E,則截面C的位移為25.臨界應(yīng)力的歐拉公式只適用于精品2 鑄鐵 T 梁的載荷及橫截面尺寸如圖所示，C為截面形心。已知lz

4、=60125000mm4,yc=157.5mm，材料許用壓應(yīng)力(c=160MPa，許用拉應(yīng)力ct=40MPa。試求：畫梁的剪力圖、彎矩圖。按正應(yīng)力強(qiáng)度條件校 核梁的強(qiáng)度。精品3 傳動軸如圖所示。 已知Fr=2KN, Ft=5KN ,M=1KN ml=600mm，齒輪直徑D=400mm，軸的c=100MPa。試求：力偶M的大??；作AB軸各基本變形的內(nèi)力圖。用第三強(qiáng)度理論設(shè)計軸AB的直徑do4圖示外伸梁由鑄鐵制成，截面形狀如圖示。已知lz=4500cm4,yi=7.14cm ,y2=12.86cm,材料許用壓應(yīng)力(s=120MPa,許用拉應(yīng)力=35MPa ,aFlm。試求：畫梁的剪力圖、彎矩圖。按

5、正應(yīng)力強(qiáng)度條件確定梁截荷P。5.如圖 6 所示，鋼制直角拐軸，已知鉛垂力F1,水平力F2,實心軸AB的直徑d,長度I,拐臂的長度a。試求：作AB軸各基本變形的內(nèi)力圖。計算AB軸危險點的第三強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。6.圖所示結(jié)構(gòu)，載荷P=50KkN ,AB桿的直徑d=40mm ,長度l=1000mm ,兩端鉸支。已知材料E=200GPa , 滬200MPa ,(f=235MPa ,a=304MPa ,b=1.12MPa ,穩(wěn)定安全系數(shù)nst=2.0 , d=140MPa。試校核AB桿是 否安全。精品7鑄鐵梁如圖 5,單位為 mm，已知lz=10180cm4，材料許用壓應(yīng)力=160MPa，許用拉應(yīng)力ct

6、=40MPa,試 求：畫梁的剪力圖、彎矩圖。按正應(yīng)力強(qiáng)度條件確定梁截荷P。8圖所示直徑d=100mm 的圓軸受軸向力F=700kN 與力偶M=6kNm的作用。已知M=200GPa，片 0.3,(=140MPa。試求：作圖示圓軸表面點的應(yīng)力狀態(tài)圖。求圓軸表面點圖示方向的正應(yīng)變。按第四強(qiáng)度理論校核圓軸強(qiáng)度。9圖所示結(jié)構(gòu)中，q=20kN/m，柱的截面為圓形d=80mm，材料為 Q235 鋼。已知材料E=200GPa,=200MPa ,$=235MPa ,a=304MPa,b=1.12MPa，穩(wěn)定安全系數(shù)nst=3.0, (=140MPa。試校核柱BC是否安全。10如圖所示的平面桁架， 在鉸鏈H處作用

7、了一個 20kN 的水平力，在鉸鏈D處作用了一個 60kN 的垂直力。 求A、E處的約束力和FH桿的內(nèi)力。精品11.圖所示圓截面桿件d=80mm，長度l=1000mm，承受軸向力Fi=30kN，橫向力F2=1.2kN，外力偶M=700Nm的作用，材料的許用應(yīng)力(=40MPa，試求：作桿件內(nèi)力圖。按第三強(qiáng)度理論校核桿的強(qiáng)度。12.圖所示三角桁架由 Q235 鋼制成，已知AB、AC、BC為 1m，桿直徑均為d=20mm，已知材料E=200GPa,(p5=200MPa,s=235MPa ,a=304MPa ,b=1.12MPa,穩(wěn)定安全系數(shù)nst=3.0。試由BC桿的穩(wěn)定性求這個三 角架所能承受的外

8、載F。13.槽形截面梁尺寸及受力圖如圖所示，AB=3m ,BC=1m ,z軸為截面形心軸，Iz=1.73x10nm4,q=15kN/m。材料許用壓應(yīng)力cc=160MPa，許用拉應(yīng)力(r=80MPa。試求：畫梁的剪力圖、彎矩圖。按正應(yīng)力強(qiáng) 度條件校核梁的強(qiáng)度。14.圖所示平面直角剛架ABC在水平面xz內(nèi)，AB段為直徑d=20mm 的圓截面桿。在垂直平面內(nèi)F1=0.4kN , 在水平面內(nèi)沿z軸方向F2=0.5kN，材料的=140MPa。試求：作AB段各基本變形的內(nèi)力圖。按第三 強(qiáng)度理論校核剛架AB段強(qiáng)度。精品精品15.圖所示由 5 根圓鋼組成正方形結(jié)構(gòu)，載荷P=50KkN ,l=1000mm，桿的

9、直徑d=40mm，聯(lián)結(jié)處均為鉸鏈。已知材料E=200GPa，滬 200MPa,(s=235MPa ,a=304MPa,b=1.12MPa,穩(wěn)定安全系數(shù)nst=2.5，護(hù) 140MPa。試校核 1 桿是否安全。(15 分)16圖所示為一連續(xù)梁，已知17圖所示直徑為d的實心圓軸，受力如圖示，試求：作軸各基本變形的內(nèi)力圖。用第三強(qiáng)度理論導(dǎo)出 此軸危險點相當(dāng)應(yīng)力的表達(dá)式。18.如圖所示，AB=800mm ,AC=600mm ,BC=1000mm，桿件均為等直圓桿，直徑d=20mm，材料為 Q235鋼。已知材料的彈性模量E=200GPa,=200MPa,(s=235MPa ,a=304MPa ,b=1.

10、12MPa。壓桿的穩(wěn)定安全系數(shù)nst=3，試由CB桿的穩(wěn)定性求這個三角架所能承受的外載F。q、a及Q不計梁的自重，求A、B、C三處的約束力。精品參考答案一、 填空題：1剛體2破壞3正4 二次拋物線5 軸向壓縮與彎曲6柔索軸線7原有平衡狀態(tài)8力與軸相交或平行9中性軸10.100MPa11.變形效應(yīng)（內(nèi)效應(yīng)）與運(yùn)動效應(yīng)（外效應(yīng)）12 彈性變形13 相等14.5F/2A15.突變16.接觸面的公法線17 塑性變形18.不共線19.C20.2T-iu由內(nèi)力圖可精品解得:MA(F)0：FDy2 2P 1 P 3 0Fy0：FAYFDY2P P 0FAV2pFDy5pDAP梁的強(qiáng)度校核拉應(yīng)力強(qiáng)度校核C截面

11、tmaxMCy2Iz0.5Pa y2Izp24.5kND截面MDY1Pa y1ritmax11tIzIzp22.1kN壓應(yīng)力強(qiáng)度校核（經(jīng)分析取大壓應(yīng)力在MDy2Pa Y2cmax11c.1z1zP42.0kNtD截面）所以梁載荷P 22.1kN5 解：精品由內(nèi)力圖可判斷危險截面在A處，該截面危險點在橫截面上的正應(yīng)力、切應(yīng)力為FNM竺232化界(F1)2A WdT16F,aWd36解：以CD桿為研究對象，建立平衡方程MC(F) 0:0.8 FAB0.6 50 0.9 0解得：FAB93.75kNAB桿柔度3 10040/4工作安全因數(shù)所以AB桿安全r34F2d232 Ea)2(F1)d32)24

12、(i6d；a)2d由于2E2200 109200 10699.3P，所以壓桿AB屬于大柔度桿crcrA2E d22200 10910024021064248.1kN2.65nst248.193.75精品7 解：梁的強(qiáng)度校核如96.4mmy 25096.4 153.6mm拉應(yīng)力強(qiáng)度校核A截面tmaxMA%IT0.8P力IztC截面52.8kNtmaxMCy20.6P y2Izt44.2kN壓應(yīng)力強(qiáng)度校核（經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在A截面）cmaxMAy20.8P目2IzcP 132.6kN所以梁載荷P 44.2kN8.解：點在橫截面上正應(yīng)力、切應(yīng)力FNA4 700 1030.1289.1MPaT 16

13、6 1033WP0.130.6MPa點的應(yīng)力狀態(tài)圖如下圖:I H9.1 VlPa嚴(yán)精品工作安全因數(shù)Fcr248.1nFAB3.97nst62.5所以柱BC安全10.解：以整個系統(tǒng)為研究對象，建立平衡方程Fx0:FEX20 0Fy0:FAyFEy60 0MA(F) 0:FEy8 20 3 60 60解得：FEX20kNFEy52.5kNFAy7.5kN由應(yīng)力狀態(tài)圖可知$=89.1MPa,曠 0,T=30.6MPa-cos2si n24513.95MPa4575.15MPa由廣義胡克定律1(45(445。)1200 109(13.95 0.3 75.15) 1064.2975 105r4.89.1

14、23 30.62103.7MPa所以圓軸強(qiáng)度滿足要求9.解：以梁AD為研究對象，建立平衡方程MA(F) 0：FAB4 20 52.5 0解得:62.5kNBC桿柔度器20029200 10200 10699.3由于p，所以壓桿BC屬于大柔度桿crA2E d229200 1020022 680 10248.1kNpp2E4精品過桿FH、FC、BC作截面，取左半部分為研究對象，建立平衡方程解得:FHF12.5kN11解：FNAMzWZ334 30 1032 1.2 1029.84MPa0.0820.085T16 700 c cr6.96MPaWp0.08r3242. 29.8扌46.96232.9

15、MPa 所以桿的強(qiáng)度滿足要求由內(nèi)力圖可判斷危險截面在固定端處,為該截面危險點在橫截面上的正應(yīng)力、12解：以節(jié)點C為研究對象，由平衡條件可求BC桿柔度l 1 1000200i20/42E29200 10p,P200 106FBCF99.3由于p，所以壓桿BC屬于大柔度桿Mc(F) 0：FAy4FHF12切應(yīng)力2E d22200 10920022 620 1015.5kNnst3.00 7k-HIcrA15.5F精品解得：F 5.17kN13.解：求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖解得:梁的強(qiáng)度校核拉應(yīng)力強(qiáng)度校核D截面B截面所以梁的強(qiáng)度滿足要求14.解：MA(F)0:FBY3 15 4 2 0Fy0:

16、FAYFBy15 40tmaxMDIz3340/3 10183 1014.1MPa1.73 1081012ttmaxMBy2Iz了5 103400 10317.3MPa 8 121.73 1010t壓應(yīng)力強(qiáng)度校核（經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在D截面）MDy240/3 103400 103tmaxIz8 121.73 101030.8MPacFBY40kNFAY20kN精品由內(nèi)力圖可判斷危險截面在A處，該截面危險點在橫截面上的正應(yīng)力、切應(yīng)力為60S m精品M 326048397.8MPaTWP16 600.02338.2MPar324297.824 38.22124.1MPa 所以剛架AB段的強(qiáng)度滿足要求

17、15解：以節(jié)點為研究對象，由平衡條件可求Fi35.36kN1 桿柔度1 100040/410099.3由于p,所以壓桿AB屬于大柔度桿A2E d22200 109crA241002工作安全因數(shù)FcrnF1248.135.367nst所以 1 桿安全16解：以BC為研究對象, 建立平衡方程MB(F)0:FCCOSaFBXFCsinMC(F)0:a -FBya2解得:FBX導(dǎo)an局以AB為研究對象，建立平衡方程qa2qa2COSFx0：Fy0：FAyFByp-29200 10200 106精品W0.02精品MA(F) 0：MAFBy 由內(nèi)力圖可判斷危險截面在固定端處， 該截面危險點在橫截面上的正應(yīng)力、 切應(yīng) 力為FNM4F,