材料力學(xué)試卷A答案及評分標(biāo)準(zhǔn)

1、浙江工業(yè)大學(xué)2013/2014學(xué)年第一學(xué)期試卷A答案及評分標(biāo)準(zhǔn)課程材料力學(xué)姓名班級題序-一一四五六七八九十總評計分21.（15分）圖示軸向拉壓桿橫截面面積A=1000mm,E=200GPa,P=10kN,縱向分布載荷q=10kN/m,a=1m。求：（1）畫軸力圖；（2）各段的應(yīng)力；（3）最大切應(yīng)力（絕對值）；（4）最大正應(yīng)變（絕對值）；（5）桿的總伸長。解:(m)20（2）各段的應(yīng)力左半段：01右半段:2普10xMPa(0x°(3)最大切應(yīng)力：maxmax/25MPa3（4）最大正應(yīng)變（絕對值）：maxmax10（5）桿的總伸長：IFn(x)dx0.025mmEA實用文檔2.（20分

2、）直徑為d的圓軸，許用切應(yīng)力T#30MPa,剪切彈性模量G=80GPa（1）畫出扭矩圖；（2）選擇軸的直徑；（3）以計算所得的直徑求最大單位長度扭轉(zhuǎn)角；（4）以計算所得的直徑求兩端的相對扭轉(zhuǎn)角；佃）解：（1）畫出扭矩圖0,60.30.4帥）(2)選擇軸的直徑3maxTmax/WP16Tmax/d0.40.5109328010*3d4(4)6實用文檔3.（20分）T型截面鑄鐵梁的荷載與截面尺寸如下圖所示。已知lz=763cm4,且yi=52mm,許用拉應(yīng)力t30MPa,許用壓應(yīng)力c160MPa。試校核梁的正應(yīng)力強度解：Mb0,Fy0,得J<1i1J1/1-4SOvFra291410，F(xiàn)RA

3、=2.5kN,FRB=10.5kN5彎矩圖Cc,maxMby14.010652Iz763104Mby24.0106(12(Iz7631Mcy262.51088Iz763104Mcy12.51065227.26MPa28.83MPaBc,maxBt,maxCt,max2052)4763104Iz17.04MPat46.13MPatcc實用文檔（2）4.（15分）單元體應(yīng)力狀態(tài)如下圖所示。求：（1）指定斜截面上的應(yīng)力;主應(yīng)力大小、方位；（3）將主平面標(biāo)在單元體圖上。22解：解析法:x200MPa,y200MPa,xy300MPa，600（1）指定斜截面上的應(yīng)力-cos222xsin2159.80M

4、pa-sin22xcos2323.20Mpa（2）主應(yīng)力大小、方位;x2360.56MPa(x2y)2xy360.56MPa0MPa,31360.56MPa,2max360.56MPa28.150，或0118.150tan20xy2x1.5，0實用文檔應(yīng)力圓R20023002360.56MPa1360.56MPa,20MPa,3360.56MPa300tan202001.5,028.150或0118.15°Rcos(120°20)159.80MPa,2Rsin(12002實用文檔5.（15分）等截面圓軸上安裝二齒輪C、D。其直徑D1=200mm,D2=300mm已知C輪上作

5、用切向力P1=20kN,材料的許用應(yīng)力門=60MPa（1）用第三強度理論確定軸的直徑；（2）畫出危險點的應(yīng)力狀態(tài)。IplIB-44C0300解：（1）軸AB受力如圖:Mc由Mx0,得100P1=150P2,P2=13.33kN。Mc=Mb=2kN.m,My0,FRB=4.44kN,FRA=15.56kNMz0,FHB=8.89kN,FHA=4.44kN3內(nèi)力圖：*K2kN.mI22McMcyMczI22MDMDyMDz3.23kN.m,2.98kN.m3800NmW截面C是危險截面。mCt2r3Wd332380°601060.0864m86.4mm（2）危險點的應(yīng)力狀態(tài)36.（15分

6、）圖示A端固定，B端鉸支的超靜定梁，受H=0.011處重物Q的自由落體沖擊。試求動荷系數(shù)Ka，若A端改為鉸支（其他不變），動荷系數(shù)是變大還是縮小？實用文檔222解：基本靜定系，滿足幾何相容性條件WB=O.M(Xi)FbXi，M(X2)Fb(I/2X2)QX2M(x1)FbXiM(x2)Fb1/2X2，M(x1)0,M(x2)QX2由卡氏第二定理：i/2M(x1)Wb0肯一(3fb|q)36IQ16丄EIFbM(X1)dx1FbI/2M(x2)M(x2),d%0EIFb靜位移Kd1/2M(x1)0"ITM(x1)Qdxji/2M(x2)0EIM(x2)Qdx17QI3768EI12HWc,384EI175QI2若A端改為鉸支(其他不變)，則靜位移I/23Wc2-dXiWc,故動荷系數(shù)縮小。02EI248EId316Tmax/46.71mm取d=47mm（3）以計算所得的直徑求最大單位長度扭轉(zhuǎn)角Tmax/Glp1.57102