11材料力學(xué)試題及答案

1、學(xué)年第二學(xué)期材料力學(xué)試（A卷）1、圖示剛性梁AB由桿1和桿2支承，已知兩桿的材料相同，長(zhǎng)度不 等，橫截面積分別為Ai和A2，若載荷P使剛梁平行下移，則其橫截面 面積（）。Ai A2Ai A2C、Ai=A2P題一、1圖Ai、A2為任意2、建立圓周的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式Tp=M pp /I p時(shí)需考慮下列因素中的哪幾個(gè)？答：（）扭矩Mt與剪應(yīng)力T p的關(guān)系Mt=/at p p dA變形的幾何關(guān)系（即變形協(xié)調(diào)條件）剪切虎克定律(4)極慣性矩的關(guān)系式|T= / a p 2dAD、全部a、(1) B、(1) (2)C、(1) (2) (3)3、二向應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，其最大主應(yīng)力c 1=（）A、cX-d-題一、3

2、圖4、高度等于寬度兩倍（h=2b）的矩形截面梁，承受垂直方向的載荷，若 僅將豎放截面改為平放截面，其它條件都IF不變，則梁的強(qiáng)度（）TK-1U題一、4A、提高到原來(lái)的B、提高到原來(lái)的C、降低到原來(lái)的1/2倍D、降低到原來(lái)的1/4倍5. 已知圖示二梁的抗彎截面剛度EI相同，若二者自由端的撓度相等,C、則 Pl/P2=（）E1 一題一、5圖16、作圖示梁的剪力圖、彎矩圖。（15 分）PFN<j=l 5kNAn Inil2kN4山-卜4m小|_訕.1二題圖三、如圖所示直徑為d的圓截面軸，其兩端承受扭轉(zhuǎn)力偶矩 m的作用。 設(shè)由實(shí)驗(yàn)測(cè)的軸表面上與軸線成 45°方向的正應(yīng)變，試求力偶矩m之

3、值、材料的彈性常數(shù)E、卩均為已知。（15分）三題圖四、電動(dòng)機(jī)功率為 9kW，轉(zhuǎn)速為715r/min,皮帶輪直徑 D=250mm,主軸外伸部分長(zhǎng)度為l=120mm,主軸直徑d=40mm,6=60MPa,用第三強(qiáng)度理論校核軸的強(qiáng)度。（15分）1TT五、重量為Q的重物自由下落在圖示剛架 C點(diǎn),設(shè)剛架的抗彎剛度為1、下列結(jié)論中正確的是（）EI，試求沖擊時(shí)剛架D處的垂直位移。（15分）八、BD的直徑D=40mm。規(guī)定桿BD結(jié)構(gòu)如圖所示，P=15kN，已知梁和桿為一種材料，E=210GPa。梁ABC的慣性矩l=245cm4，等直圓桿的穩(wěn)定安全系數(shù)nst=2。求aBD桿承受的壓力。學(xué)年第二學(xué)期材料力學(xué)試曙卷

4、）A、材料力學(xué)主要研究各種材料的力學(xué)問(wèn)題B、材料力學(xué)主要研究各種材料的力學(xué)性質(zhì)C、材料力學(xué)主要研究桿件受力后變形與破壞的規(guī)律D、材料力學(xué)主要研究各種材料中力與材料的關(guān)系2、有兩根圓軸，一根為實(shí)心軸，直徑為 D1，另一根為空心軸，內(nèi)外徑比為d2/D2=0.8。若兩軸的長(zhǎng)度、材料、軸內(nèi)扭矩和產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角均相同，則它們的重量之比 W2/W1為（）A、0.74 B、0.62 C、0.55 D、0.47 3、低碳鋼拉伸試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線大致可分為四個(gè)階段，這四個(gè)階段是（）A、彈性變形階段、塑性變形階段、屈服階段、斷裂階段B、彈性變形階段、塑性變形階段、強(qiáng)化階段、頸縮階段C、彈性變形階段、屈服階段、強(qiáng)化

5、階段、斷裂階段D、彈性變形階段、屈服階段、強(qiáng)化階段、頸縮階段 4、高度等于寬度兩倍（h=2b）的矩形截面梁，承受垂直方向的載荷，若僅將豎放截面改為平放截面，其它條件都不變，則梁的強(qiáng)度（A、提高到原來(lái)的2倍B、提高到原來(lái)的4倍C、降低到原來(lái)的1/2倍D、降低到原來(lái)的1/4倍題一、4圖5. 已知圖示二梁的抗彎截面剛度EI相同，若二者自由端的撓度相等,班四題圖則 Pl/P2=（）命一E11L-1c、題一、5圖16、作圖示剛架的軸力圖、剪力圖、彎矩圖。（15分）二題圖三、如圖所示直徑為d的圓截面軸，其兩端承受扭轉(zhuǎn)力偶矩 m的作用。 設(shè)由實(shí)驗(yàn)測(cè)的軸表面上與軸線成 45°方向的正應(yīng)變，試求力偶矩

6、m之值、材料的彈性常數(shù)E、卩均為已知。（15分）三題圖四、電動(dòng)機(jī)功率為 9kW，轉(zhuǎn)速為715r/min,皮帶輪直徑 D=250mm,主軸外伸部分長(zhǎng)度為l=120mm,主軸直徑d=40mm,6=60MPa,用 第三強(qiáng)度理論校核軸的強(qiáng)度。（15分）CrMi電:五、如圖所示，重物Q由高度H處自由下落，落在AB梁的中點(diǎn)C處, 設(shè)EI =常數(shù)，求這時(shí)C點(diǎn)撓度 &。（15分）Q«-III / 2/ 2五題圖六、圖示剛架，已知?jiǎng)偧芨髁嚎箯潉偠葹镋I,求:1） C點(diǎn)支座反力;2）作剛架彎矩圖。（20 分）山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)年第二學(xué)期材料力學(xué)考試題二、選擇題（20分）1、下列結(jié)論中正確的是（）A、

7、材料力學(xué)主要研究各種材料的力學(xué)問(wèn)題B、材料力學(xué)主要研究各種材料的力學(xué)性質(zhì)c、材料力學(xué)主要研究桿件受力后變形與破壞的規(guī)律D、材料力學(xué)主要研究各種材料中力與材料的關(guān)系2、建立圓周的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式Tp=M pp /I p時(shí)需考慮下列因素中的哪幾個(gè)？答：（）扭矩Mt與剪應(yīng)力t p的關(guān)系Mt=/Atp dA變形的幾何關(guān)系（即變形協(xié)調(diào)條件）剪切虎克定律(8)極慣性矩的關(guān)系式It= / A p 2dAA、 (1) B、 (1) (2)C、 (1)(3)D、全部3、二向應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，其最大主應(yīng)力(T1=()(TC、*4 (TT題一、3圖4、有兩根圓軸，一根為實(shí)心軸，直徑為Di,另一根為空心軸，內(nèi)外徑比為d2

8、/D2=0.8。若兩軸的長(zhǎng)度、材料、軸內(nèi)扭矩和產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角均相同，則它們的重量之比 W2/W1為（）A、0.74 B、0.62 C、0.55 D、0.47 5.已知圖示二梁的抗彎截面剛度 EI相同，若二者自由端的撓度相等,C、則 Pl/P2=()J " F彳El畀i * 命一t 一T題一、5圖16、作圖示剛架的軸力圖、剪力圖、彎矩圖。（15分）1二題圖三、如圖所示直徑為d的圓截面軸，其兩端承受扭轉(zhuǎn)力偶矩 m的作用。 設(shè)由實(shí)驗(yàn)測(cè)的軸表面上與軸線成45°方向的正應(yīng)變，試求力偶矩m之值、 材料的彈性常數(shù)E、卩均為已知。（15分）三題圖四、如圖所示，未開(kāi)啟的易拉罐上沿其軸向粘貼有一

9、應(yīng)變片，其半徑厚 度之比為200。打開(kāi)易拉罐，應(yīng)變片變化為170X10-6，試求罐內(nèi)壓P。設(shè)這時(shí) E=68GPa 尸0.33。（15 分）四題圖五、懸臂梁ACB由鑄鐵材料制成，其許用拉應(yīng)力（t=40MPa,許用壓應(yīng)力（c=160MPa,載荷 Fp=44kN，梁截面為 T 型，lz=101.8X 106mm4,尺寸如圖，試校核其強(qiáng)度。（15分）hnon利+1ABI t-EI，求:五題圖六、圖示剛架，已知?jiǎng)偧芨髁嚎箯潉偠葹?） C點(diǎn)支座反力； 2）作剛架彎矩圖。（20 分）六題圖山西農(nóng)業(yè)大學(xué)-學(xué)年第二學(xué)期課程考試試卷卷）二、選擇題1、設(shè)軸向拉伸桿橫截面上的正應(yīng)力為 T,則45°斜截面上的

10、正應(yīng)力和剪應(yīng)力AC2、圖示鉚接件，若板與鉚釘為同一材料，且已知 分別為T /2和T B 均為T 分別為T和T /2 D 均為T /2(T jy = 2 T ，為充分提高材料的利用率，貝恂卩釘?shù)闹睆絛應(yīng)為A d=2t B d=4t Cd=4t/ n Dod=8t/ n3一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如右圖所示，則其主應(yīng)力ABCD3分別為30MPa, 100 MPa, 50 MPa 50 MPa, 30MPa, -50MPa50 MPa, 0, -50MPa-50 MPa, 30MPa, 50MPa50MPa30 MPa4、兩根材料和柔度都相同的壓桿， A臨界應(yīng)力一定相等，臨界壓力不一定相等B臨界應(yīng)力不一定相等，

11、臨界壓力一定相等C臨界應(yīng)力和臨界壓力一定相等D臨界應(yīng)力和臨界壓力不一定相等5、圖示交變應(yīng)力循環(huán)特征r，應(yīng)力振幅Ta和平均應(yīng)力Tm分別為r= 2, T a 20MPa, Tm= 10Mpar= 2, Ta 40MPa, Tm= 10Mpar= 2, T a 30MPa, Tm= 10Mpa6、圖示十字架，AB桿為等直均質(zhì)桿，0-0為圓軸。當(dāng)該十字架繞0-0 軸勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在自重和慣性力作用下桿AB和軸0-0分別發(fā)生ABCD1、拉伸變形、壓縮變形；拉彎組合變形、壓彎組合變形;拉彎組合變形、壓縮變形； 拉伸變形、壓彎組合變形。I:二、計(jì)算題（共80分，適用農(nóng)機(jī)、機(jī)制、建環(huán)）（15分）梁受載荷如圖所示

12、，請(qǐng)畫出梁的剪力圖，彎矩圖。Jf2、（15分）已知平面應(yīng)力狀態(tài)如圖所示（單位為 MPa,試用解析法求1、主應(yīng)力及主平面，并畫出正應(yīng)力單元體。2、面內(nèi)最大剪應(yīng)力。20校核A端外表面點(diǎn)b的強(qiáng)度（忽略剪力影響）。z4題圖3、（10分）一受扭轉(zhuǎn)的圓軸，直徑 d=260mm，材料的的彈性模量 E =200GPa,泊松比V = 0.3,現(xiàn)用變形儀測(cè)得圓軸表面與軸線成 45方向的 線應(yīng)變£ 45=5.2 X 10-4。試求轉(zhuǎn)矩m。1, L廠-Z -U1d r#rt4、（ 15分）直徑d 60mm勺圓截面折桿，A端固定，受力與其他尺寸 如圖所示。若材料的許用應(yīng)力100MPa，試按最大剪應(yīng)力強(qiáng)度理論

13、（第三強(qiáng)度理論）5題圖5、（15分）平面剛架如圖所示。其各部分的抗彎剛度均為常量EI ,已知rn。、a，試求點(diǎn)D在鉛垂方向的位移Vd。（忽略截面剪力與軸力）6、（10 分）重為Q的物體從高度h處自由落下，若已知梁的抗彎剛度為EIkEl，支座的彈簧剛度為k （產(chǎn)生單位長(zhǎng)度變形所需的力），且 試求C點(diǎn)的撓度。f2/山西農(nóng)業(yè)大學(xué)006-200學(xué)年第二學(xué)期課程考試試卷卷）四、選擇題（每題4分，共20分）1、 A B C D材料的失效模式 0只與材料本身有關(guān)，而與應(yīng)力狀態(tài)無(wú)關(guān); 與材料本身、應(yīng)力狀態(tài)均有關(guān)；只與應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)，而與材料本身無(wú)關(guān); 與材料本身、應(yīng)力狀態(tài)均無(wú)關(guān)。2、圖中應(yīng)力圓a b、c表示的應(yīng)

14、力狀態(tài)分別為 二向應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)、三向應(yīng)力狀態(tài)； 單向拉應(yīng)力狀態(tài)、單向壓應(yīng)力狀態(tài)、三向應(yīng)力狀態(tài)； 單向壓應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)、單向拉應(yīng)力狀態(tài); 單向拉應(yīng)力狀態(tài)、單向壓應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)。A B C D正確答案是rL<Trr與壓桿所承受的軸向壓力大小有關(guān); 與壓桿的柔度大小有關(guān)；與壓桿所承受的軸向壓力大小有關(guān); 與壓桿的柔度大小無(wú)關(guān)。A 40、20、10C 0、B 20、10、20203、關(guān)于壓桿臨界力的大小，說(shuō)法正確的答案是ABCD 4、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征r、平均應(yīng)力m、應(yīng)力幅值a的值分別是5、如圖所示重量為Q的重物自由下落沖擊梁，沖擊時(shí)動(dòng)荷系數(shù)kdkdkd1A&

15、#39;IABCQ二、計(jì)算題1、（ 16分）簡(jiǎn)支梁受載荷如圖所示，請(qǐng)畫出梁的剪力圖，彎矩圖。4kN/m B才 $ 4I 4$J_tA CIm9kh2.75m2、（15分）已知三向應(yīng)力狀態(tài)如圖所示（圖中應(yīng)力單位：MPa）,SO4%求：1）主應(yīng)力；2）主切應(yīng)力；3）形變應(yīng)變能密度u3、（ 16分）圓截面桿，受橫向外力F和繞軸線的外力偶m0作用。驗(yàn)測(cè)得桿表面A點(diǎn)處沿軸線方向的線應(yīng)變04 10 "，桿表面4處沿與軸線成45方向的線應(yīng)變453.75 10 。材料的彈性模量200GPa,泊松比 V = 0.25，a=0.25L，L=800mm，d=60mm。試求橫向外 力F和繞軸線的外力偶m0。

16、4、（16分）精密磨床砂輪軸如圖所示 （單位：mm），已知電動(dòng)機(jī)功率N=3kW,轉(zhuǎn)速 n=1400rpm,轉(zhuǎn)子重量 Qi=101N,砂輪直徑 D=25mm, 砂輪重量Q2=275N，磨削力Py/Pz=3，輪軸直徑d=50mm,材料為軸承鋼，60MPa，試用第三強(qiáng)度理論校核軸的強(qiáng)度。kF1 Pl13024 05、（ 17分）平面剛架ABC與二力桿CD構(gòu)成如圖所示結(jié)構(gòu)，并承受外 力偶m°作用。若m0、a已知，剛架的抗彎剛度為EI ， CD桿的抗拉剛度為EA，且EA3EI2a2。試求CD桿的變形量I 。ACm。6、（17分）用積分法求梁B點(diǎn)的撓度和轉(zhuǎn)角，梁的EI , L已知。1 I亦t八I

17、 I八I 4E/山西農(nóng)業(yè)大學(xué)006-200學(xué)年第二學(xué)期課程考試試卷卷）五、選擇題（每題4分，共20分）1、軸向拉伸細(xì)長(zhǎng)桿件如圖所示，貝U正確答案是2A B C D21-1、2-2面上應(yīng)力皆均勻分布；1-1面上應(yīng)力非均勻分布，2-2面上應(yīng)力均勻分布;1-1面上應(yīng)力均勻分布，2-2面上應(yīng)力非均勻分布; 1-1、2-2面上應(yīng)力皆非均勻分布。2、一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如右圖所示，則其主應(yīng)力ABCD30MPa、100 MPa、50 MPa50 MPa、30MPa、-50MPa50 MPa、0、-50MPa-50 MPa、30MPa、50MPa正確答案是SO MPa3分別為30 MPa3、對(duì)莫爾積分A只適用于彎曲

18、變形;1 El的下述討論，正確的是B等式兩端具有不相同的量綱；C對(duì)于基本變形、組合變形均適用;D只適用于直桿。4、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征r、平均應(yīng)力m、應(yīng)力幅值a的值分別是A 40、20、10C 0、20、10B 20、10、20D 0、 20、 20flO 寸（應(yīng)力單位為阪曲5、如圖所示重量為Q的重物自由下落沖擊梁，沖擊時(shí)動(dòng)荷系數(shù)kdkdkd2hVcVbkdBC1 1Vh二、計(jì)算題（共80分，信息學(xué)院學(xué)生做1、2、3、4、6,非信息學(xué)院學(xué)生做1、2、3、4、5）1、（ 16分）q、a已知，試作梁的剪力、彎矩圖。qa2qa2a .2、（15 分）已知平面應(yīng)力狀態(tài)如圖所示（單位為 MPa），試用

19、解析法求1、主應(yīng) 力及主平面，并畫出正應(yīng)力單元體。2、面內(nèi)最大切應(yīng)力。20Tho3、（ 16分）由五根直徑為d=50mm的圓鋼桿組成正方形結(jié)構(gòu)，如圖所 示，結(jié)構(gòu)連接處均為光滑鉸鏈，正方形邊長(zhǎng)a=1m，材料Q235鋼，試求結(jié)構(gòu)的臨界載荷值。（Q235鋼,當(dāng)P 132 時(shí)，cr (235 0.0068 2)Mpa。)7Jp4、（16分）精密磨床砂輪軸如圖所示 （單位：mm），已知電動(dòng)機(jī)功率N=3kW,轉(zhuǎn)速 n=1400rpm,轉(zhuǎn)子重量 Qi=101N,砂輪直徑 D=25mm, 砂輪重量Q2=275N，磨削力Py/Pz=3，輪軸直徑d=50mm,材料為軸承鋼，60MPa，試用第三強(qiáng)度理論校核軸的強(qiáng)度

20、。Qi130FV Z WIL £， I24 05、（ 17分）平面剛架如圖所示。其各部分的抗彎剛度均為常量 EI , m0、a 試求點(diǎn)D在鉛垂方向的位移Vd。（忽略截面剪力與軸力）AlSa6、（ 17分）用積分法求梁B點(diǎn)的撓度和轉(zhuǎn)角，梁的EI，L已知。I亦 t b 丄 + 4 J 4 y 4B/!qk山西農(nóng)業(yè)大學(xué)007-200學(xué)年第二學(xué)期課程考試試卷卷）六、選擇題（每題4分，共20分，機(jī)制、農(nóng)機(jī)做1-5，建環(huán)做 1-4，6）1、設(shè)軸向拉伸桿橫截面上的正應(yīng)力為 T,則450斜截面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。A分別為T /2和T B 均為TC 分別為T和T /2 D 均為T /23、圖示鉚接件，

21、若板與鉚釘為同一材料，且已知 Tjy = 2 T ，為充 分提高材料的利用率，貝恂卩釘?shù)闹睆絛應(yīng)為d=4t/ n Dod=8t/ np3一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如右圖所示，則其主應(yīng)力ABC1、2、3分別為30MPa、100 MPa、50 MPa50 MPa、30MPa、-50MPa50 MPa、0、-50MPa-50 MPa、30MPa、50MPaI so MPaD30 MPa4、兩根材料和柔度都相同的壓桿， A臨界應(yīng)力一定相等，臨界壓力不一定相等B臨界應(yīng)力不一定相等，臨界壓力一定相等C臨界應(yīng)力和臨界壓力一定相等D臨界應(yīng)力和臨界壓力不一定相等5、 圖示交變應(yīng)力循環(huán)特征 Y,應(yīng)力振幅Ta和平均應(yīng)力Tm分別

22、為尸2, T a20MPa, Tm= lOMpa尸 2, Ta 40MPa,(jm= lOMpaY= 2, T a 30MPa,(Tm= lOMpa尸一 2, (T a 30MPa,(Tm= 30MPa6、圖示十字架，AB桿為等直均質(zhì)桿，0-0為圓軸。當(dāng)該十字架繞0-0 軸勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在自重和慣性力作用下桿AB和軸0-0分別發(fā)生ABCD拉伸變形、壓縮變形；拉彎組合變形、壓彎組合變形;拉彎組合變形、壓縮變形；拉伸變形、壓彎組合變形。丄011二、計(jì)算題（共80分）1、（15分）梁受載荷如圖所示，請(qǐng)畫出梁的剪力圖，彎矩圖。r1rJ1 i 11 ,a*-2 arL'a AD題 答 準(zhǔn) 不 內(nèi)

23、線 封2、（ 15分）已知平面應(yīng)力狀態(tài)如圖所示（單位為 MPa,試用解析法求1、主應(yīng)力及主平面，并畫出正應(yīng)力單元體。2、面內(nèi)最大切應(yīng)力。20Tho3、（ 10分）一受扭轉(zhuǎn)的圓軸，直徑 d=260mm，材料的的彈性模量E =200GPa,泊松比V = 0.3,現(xiàn)用變形儀測(cè)得圓軸表面與軸線成 45方向的 線應(yīng)變£ =5.2X 10-4。試求轉(zhuǎn)矩m。（第三強(qiáng)度理論）校核 A端外表面點(diǎn)b的強(qiáng)度（忽略剪切）。zy4題圖5題圖4、（15分）直徑d 60mm的圓截面折桿，A端固定，受力與其他尺寸 如圖所示。若材料的許用應(yīng)力100MPa，試按最大切（剪）應(yīng)力強(qiáng) 度理論5（ 15分）平面剛架如圖所示。

24、其各部分的抗彎剛度均為常量 EI , m。、a 試求點(diǎn)D在鉛垂方向的位移Vd。（忽略截面剪力與軸力）6、（10 分）重為Q的物體從高度h處自由落下，若已知梁的抗彎剛度為EIk -VEI，支座的彈簧剛度為k （產(chǎn)生單位長(zhǎng)度變形所需的力），且l3試求c點(diǎn)的撓度。I。21山西農(nóng)業(yè)大學(xué)007-200學(xué)年第二學(xué)期課程考試試卷卷）七、選擇題（每題4分，共20分）1軸向拉伸桿，正應(yīng)力最大的截面和剪應(yīng)力最大的截面（）A分別是橫截面、45°斜截面 B都是橫截面C分別是450斜截面、橫截面 D 都是450斜截面2、圖中應(yīng)力圓a、b、c表示的應(yīng)力狀態(tài)分別為 ABCD二向應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)、三向應(yīng)力狀

25、態(tài)； 單向拉應(yīng)力狀態(tài)、單向壓應(yīng)力狀態(tài)、三向應(yīng)力狀態(tài)； 單向壓應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)、單向拉應(yīng)力狀態(tài); 單向拉應(yīng)力狀態(tài)、單向壓應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)。fl(T<T3、對(duì)莫爾積分的下述討論，正確的是M (x)M (x) dxElA B C D4、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征r、平均應(yīng)力m、應(yīng)力幅值a的值分別是A 40、20、10C 0、20、10B 20、10、20D 0、 20、 20只適用于彎曲變形； 等式兩端具有不相同的量綱； 對(duì)于基本變形、組合變形均適用; 只適用于直桿。應(yīng)力單位為MPei）5、在連接件上,剪切面和擠壓面分別于外力方向。D垂直1、（ 15 分）a已知，試作梁的剪力、彎矩

26、圖。2q1 1 Ht 1 ,1LS2a-aqaC平行二、計(jì)算題（共80 分）2、（ 15 分）1、主應(yīng)力及主平面，并畫出正應(yīng)力單元體。已知平面應(yīng)力狀態(tài)如圖所示（單位為 MPa，試用解析法求 2、面內(nèi)最大切應(yīng)力。20Tho2、502)2r 2250Y T (20)22xy57MPa7tg2 019020'max（T）2Xy32MPa3、（ 15分）皮帶輪傳動(dòng)軸如圖所示，皮帶輪1的重量Wi 800N ,直徑d1 0.8m，皮帶輪2的重量W2 1200N ,直徑d? 1m，皮帶的緊邊拉力為松邊拉力的二倍，軸傳遞功率為100kW,轉(zhuǎn)速為每分鐘200轉(zhuǎn)。軸 材料為45鋼，80MPa，試求軸的直徑

27、。0.5m40.75mW14、（10分）直徑d 60mm的圓截面折桿，受力與其他尺寸如圖所示。試計(jì)算點(diǎn)a的第三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力。5、（15分）總長(zhǎng)度為I，抗彎剛度為El的懸臂梁AB承受分布載荷q, 試用能量法求截面B的撓度和轉(zhuǎn)角。qA/6、（ 10分）重量為Q的重物以速度V水平運(yùn)動(dòng)，沖擊梁的B點(diǎn)，梁的 抗彎剛度EI為常量，若Q、El、丨、V均已知，試推出B的轉(zhuǎn)角d的 表達(dá)式。5 B rcEl2006-2007 (2)材料力學(xué)試卷A答案一、選擇題1、2、3、4、5、C二、計(jì)算題1、簡(jiǎn)支梁受載荷如圖所示，請(qǐng)畫出梁的剪力圖，彎矩圖。Ra I*4 kN/m t RbC A9 kN2.7 5mm B

28、0 Ra3.75 9 2.7542Ra0.9KNFy 0RbRA 9 4 3.75Rb5.1KNFq(KN)0.95.9C3.15.1C 1.13.25125M (KNm )剪力方程和彎矩方程:AC 段:Fq(x)Ra0.9 4x ；M (x) RaX 0.9x 2x22CBFq(x)4(3.75 x)Rb9.9 4xM (x)5.1 (3.75x)(3.75 X)22根據(jù)上面方程容易求出駐點(diǎn)、2、零點(diǎn)和剪力、彎矩的極值，如圖。65.3MPa ,2 50MPa , 315.3 MPa12Uf7.65MPa , 2311.9 103J/m332.65MPa ,1340.3MPa3、O0E 080

29、MPa ,xy(1E 45)60M Pa4、yQsPl13024 0Z20.5Mx(Nm)603.85nD進(jìn)而可以求出磨削力:Pz20.5N1400故可以求出MyMz彎矩maxmaxMx 1640 N；Py 3Pz4920 NM y和M z的極值:Pz 130 10 3213.2 Nm(Py Q2) 130 10 3603.85NmMymaxlMzLJ213.22603.852640.38N m第三強(qiáng)度理論:(Fw"64。.382 20.52 52.2MPa 故該軸滿足強(qiáng)度要求。5、112a3EI1F存。，Xl11i6am01116EAm06、I 3 qi6EIVbql48EI200

30、6-2007 (2)材料力學(xué)試卷B答案選擇題1、2、3、4、5、BBCDC二、計(jì)算題1、q、a已知，試作梁的剪力、彎矩圖。2q 半11 1 H ITrB 1A72a._a_20tg2 0max3、2 xy托00.8x y2xyBCP0D應(yīng)用截面法容易求出:1xy23502V50219020'32MPaAB、AD、BC、DC四根壓桿的內(nèi)力 NiP72結(jié)構(gòu)臨界載荷:Perl4 a41 1id0.05x y、2)2(20)2BD拉桿的內(nèi)力80(2350.0068Per531.7KN2 xy57MPa7n2 p4、yQsPl13024 0Z20.5Mx(Nm)603.85nD進(jìn)而可以求出磨削力

31、:Pz20.5N1400故可以求出MyMz彎矩maxmaxMx 1640 N；Py 3Pz4920 NM y和M z的極值:Pz 130 10 3213.2 Nm(Py Q2) 130 10 3603.85NmMymaxlMzLJ213.22603.852640.38N m第三強(qiáng)度理論:(Fw"64。.382 20.52 52.2MPa 故該軸滿足強(qiáng)度要求。5、1123E?，1F2am。3EIX1 maVd5a2m。24EI (向下)6、I 3 qi6EIVbql3 48EI2007-2008 (2)材料力學(xué)試卷A答案1、2、3、4、5、6、選擇題DDBACC二、計(jì)算題1、簡(jiǎn)支梁受載

32、荷如圖所示，請(qǐng)畫出梁的剪力圖，彎矩圖。Rc 丄(qa2 qa 2.5a qa2) - qa 2a42、3/4qa20THo2 xy50 2J 50(20)257MPa7tg2 02 xy0.8x y19020'( )2W 2 )3、m=125.7N/mmax2xy32MPa4、x 82.2 MPa ,5、xy1634 MPa ,r3 88.5MPa <180 MPa112a33E?，1F2am。3EIVd5a2m。24EI (向下)6、Vdc2007-2008 (2)材料力學(xué)試卷B答案 318EIh ) 5Ql5QI3 ) 9EI四、1、2、3、4、5、iqaC選擇題ACCDB、

33、計(jì)算題1、q、a已知，試作梁的剪力、彎矩圖。2qaAA2a20tg2 0max3、解:扭矩:皮帶拉力內(nèi)力分析2 xy5020.8x y19020'x"2t1t2PyiPy2y )22/xy32MPa9549N=4775NmnTd1/2d2/2T1 t19438N,Ti2ti)22乎(20)218880N9550N,T2 2t219100NW136616W2 1200,Pz2 (T2 t2) 28650B截面Mx477518308C截面10743Mz9604 MmT 144102 xy57MPa7軸危險(xiǎn)截面為B截面6、d軸徑計(jì)算W= 236E-6滬w=0.i34m4、Xa41.

34、8 MPa，5.6 M Pa,3a5、在XZa16.3MPa ,47.4MPa ,2a0B點(diǎn)作用向下單位力r3a 53 M Pa2M 坐（AC段）2M （X l a）（AC 段）B點(diǎn)向下位移a MM ,B 0irdx3跖（4la）向下求轉(zhuǎn)角：在B點(diǎn)作用順時(shí)針單位力偶2藥（AC段）2MB點(diǎn)轉(zhuǎn)角a MM ,B 0MrdX2皿dx0 2EI3亙6EI順時(shí)針二.繪制結(jié)構(gòu)的剪力、彎矩圖。（15 分）三.如圖，左輪沿切線作用水平向前F1=6kN ,沿切線作用鉛垂向上 F2, a=0.4m , Di=0.4m ,D2=0.6m，軸的材料許用應(yīng)力 試按第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)合理的J門門"中4<f護(hù)100MPa ,。d。 （15分）a%四.圖示結(jié)構(gòu)，梁AB的EI、物自由下落沖擊C點(diǎn)所造成梁中的動(dòng)態(tài)最大彎矩。a、h和重物的重量P已知。試求重（15 分）五.圖示結(jié)構(gòu)，各桿材料許用應(yīng)力c=120