08-09年度第一學(xué)期期末試卷及答案

1、A班號(hào)學(xué)號(hào) 成績(jī) 材 料 力 學(xué) A期末試卷題目：一、選擇題(每題 4 分)1上圖所示截面材料 1 和材料 2 的彈性模量分別是 E1 和 E2 ，且 21 ，可通過2等效截面確定中性軸位置與彎曲剛度，等效截面是A。z（A）（B）zz2b/（C）（D）aa2aab2aazbaaab2aaa1b2A2圖示簡(jiǎn)支梁有（a）和（b）兩種受力狀態(tài)，虛線表示承載后撓曲線形狀， B。A F121 F212有B F112 F221F1F2ABABC F111 F222D F122 F21111211222（a）（b）3圖（1）和（2）微體均為平面應(yīng)力狀態(tài)微體，設(shè)z 是垂直于 xy 平面方向的正應(yīng)變，則 D。y

2、yxx(1)B兩微體z 均小于零(2)A兩微體z 均等于零；C兩微體z 均大于零；D微體（1） z 小于零，微體（2） z 等于零E微體（1） z 等于零，微體（2） z 小于零二、填空題1. （8 分）試在三向應(yīng)力圓對(duì)應(yīng)的主平面微體上填寫各主應(yīng)力之值，并畫出最大切應(yīng)力的作用面(30)MPa(MPa)(130)MPa(MPa)13O-3OO3O( 30 )MPaA2（6 分）某恒幅循環(huán)應(yīng)力循環(huán)特征 r=1/7，平均應(yīng)力 m 40MPa ，則最大應(yīng)力 max （70MPa），最小應(yīng)力 min （10MPa），應(yīng)力幅 a （ 30MPa）。三、計(jì)算題 (75 分)分）圖示鑄鐵構(gòu)件，中段為一內(nèi)徑 D

3、 200mm 、壁厚 10mm 的圓筒，圓1（15筒內(nèi)的壓力 2MP ，兩端的軸向壓力 F 300KN ，材料的泊松比 0.25 ，許用拉應(yīng)力t 30MPa 。試校核圓筒部分的強(qiáng)度。F解： 37.75MPa (或35.47MPa )4AxpF t 20MPa2選用第二強(qiáng)度理論。 x 29.44MPa t(或 28.87)r 2t2（15 分）圖示圓截面軸 AB，B 端裝有飛輪 C，軸與飛輪以角速度 等速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸在 A 端突然被剎停，求軸內(nèi)的最大扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力。軸徑為 d，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 J。（軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與飛輪的變形均忽略不計(jì)）A解： 1 T 1 J2改d d22 d 4T l d GIPIP

4、d32G J解得： T d 2d32l 4TdGJ2 lmaxWdP3（15 分）試畫圖示剛架的彎矩圖，設(shè)彎曲剛度 EI 為常數(shù)。qq1FSx1x1lx2x2ll ql x解： M (x ) Fx M (x ) F1s 12s 222l2M (x ) xM (x ) 1121EI =0l /2 M (x )M (x )dxlM (x )M (x )dxf 02 A111220解得： F 3 qls7彎矩圖為A4、（15 分）圖示結(jié)構(gòu)， 1l ，梁 AB 許用應(yīng)力 16 MPa ，梁 AB 截面為高的矩形，壓桿 BC 為直徑 d 20mm的圓桿， 200GP ，穩(wěn)定寬比安全系數(shù) nst 3 ，對(duì)

5、中柔度桿 cr， 304MP， .112MP，0 61， p 100，（1）的截面高度可變，試確定結(jié)構(gòu)的許用均布載荷q；（2）試在安全與經(jīng)濟(jì)的前提下設(shè)計(jì)梁的截面尺寸。qBAllC解：1）只考慮壓桿的穩(wěn)定問題。 l 11000 200 為大柔度壓桿Pi20 / 4 2EA2 15.5KNFcr1 ql Fcr2nst解得： q 10.33KN / mbh26M12） max Wzql2Wz M max8解得： b 23mmh 46mmA5（15 分）圖示四分之一圓弧構(gòu)件，其平均半徑為 R，彎曲剛度 EI 為常數(shù)，略去拉壓、剪切變形的影響，試用卡氏定理求 A 端的水平位移及轉(zhuǎn)角。FAAAFFRM 0BOB解：1）求 A 端水平位移。F F M 0ARM ( ) FR(1 cos ) (1 / 2 M ( )( 2)M R2 ( 3)FR3A M ( )Rd 0FEI4EI0FAMA FA2）求 A 截面轉(zhuǎn)角。 F M 0 MAFARM ( ) FR(1 cos ) M (F