材料力學(xué)試題及答案

一、一構(gòu)造如題一圖所示。鋼桿1、2、3的橫截面面積為2002，彈性模量200，長度1m。制造時3桿短了△=0.8。試求桿3和剛性梁連接后各桿的內(nèi)力?！?5分〕二、題二圖所示手柄，鍵的長度，鍵許用切應(yīng)力，許用擠壓應(yīng)力，試求許可載荷?！?5分〕得分評分人三、題三圖所示圓軸，受作用。軸的許用切應(yīng)力、切變模量G，試求軸直徑d。〔15分〕得分評分人四、作題四圖所示梁的剪力圖和彎矩圖?！?5分〕五、小錐度變截面懸臂梁如題五圖所示，直徑，試求最大正應(yīng)力的位置及大小。〔10分〕六、如題六圖所示，變截面懸臂梁受均布載荷q作用，q、梁長l及彈性模量E。試用積分法求截面A的撓度和截面C的轉(zhuǎn)角θC?！?5分〕七、如下圖工字形截面梁，截面的慣性矩m，求固定端截面翼緣和腹板交界處點(diǎn)的主應(yīng)力和主方向。〔15分〕一、〔15分〕〔1〕靜力分析〔如圖〔a〕〕圖〔a〕〔a〕〔b〕〔2〕幾何分析〔如圖〔b〕〕圖〔b〕〔3〕物理?xiàng)l件，，〔4〕補(bǔ)充方程〔c〕〔5〕聯(lián)立〔a〕、〔b〕、〔c〕式解得：二、〔15分〕以手柄和半個鍵為隔離體，取半個鍵為隔離體，由剪切：，由擠壓：取。三、〔15分〕,得,當(dāng)時；當(dāng)時。四、〔15分〕五、〔10分〕解：在距截面為的截面上由，可求得對應(yīng)的發(fā)生在梁中間截面的上、下邊緣，上拉下壓。六、〔15分〕由邊界條件得〔↓〕，〔〕七、〔15分〕解：〔壓應(yīng)力〕=，，一、題一圖所示的桿件兩端被固定，在C處沿桿軸線作用載荷F，桿橫截面面積為A，材料的許用拉應(yīng)力為，許用壓應(yīng)力為，且，問x為何值時，F(xiàn)的許用值最大？〔本小題15分〕二、題二圖所示接頭，承受軸向載荷F作用，試計算接頭的許用載荷[F]。鉚釘直徑20，許用正應(yīng)力[σ]=160，許用切應(yīng)力[τ]=120，許用擠壓應(yīng)力[σ]=340。板件與鉚釘?shù)牟牧弦粯?。〔本小題15分〕三、圓管A套在圓桿B上并二者焊在一起如題三圖所示，它們的切變模量分別為和，當(dāng)管兩端作用外力偶矩時，欲使桿B和管A的相等，試求?！脖拘☆}15分〕四、試作題四圖所示梁的剪力圖和彎矩圖?！脖拘☆}15分〕五、矩形截面外伸梁由圓木制成，作用力，許用應(yīng)力，長度，確定所需木材的最小直徑?！脖拘☆}15分〕六、題六圖所示梁的左端可以自由上下移動，但不能左右移動及轉(zhuǎn)動。試用積分法求力F作用處點(diǎn)A下降的位移?！脖拘☆}15分〕七、試用疊加法計算題七圖所示梁A點(diǎn)的撓度。〔本小題10分〕題七圖一、〔本小題15分〕解：平衡條件變形協(xié)調(diào)條件得，由≤≤得二、〔本小題15分〕解：1.考慮鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度，，那么2．考慮鉚釘?shù)臄D壓強(qiáng)度主板與鉚釘間：，，那么蓋板與鉚釘間：，，那么3.考慮板件的拉伸強(qiáng)度〔1〕主板拉伸強(qiáng)度分析1-1截面：，，那么2-2截面：，，那么〔2〕蓋板拉伸強(qiáng)度分析比照主板軸力圖及板厚可知，板件的拉伸強(qiáng)度由主板控制。4.結(jié)論最后確定[F]=302。三、〔本小題15分〕解：〔1〕即〔2〕由(1)(2)得,得四、〔本小題15分〕五、〔本小題15分〕解：令，可求得最合理的b和h為那么由得六、〔本小題15分〕解：〔↓〕七、〔本小題10分〕解：〔↓〕一、題一圖所示構(gòu)造中，a，，桿1和桿2的拉壓剛度分別為和。當(dāng)和聯(lián)結(jié)在一起時，試求各桿的軸力?！脖拘☆}15分〕二、題二圖所示接頭，：F=80，=10，80，16，[τ]=100，[σ]=300，[σ]=160。試校核接頭的強(qiáng)度。〔本小題15分〕三、兩段同樣直徑的實(shí)心鋼軸，由法蘭盤通過六只螺栓連接。傳遞功率，轉(zhuǎn)速。軸的許用切應(yīng)力為，螺栓的許用切應(yīng)力為。試(1)校核軸的強(qiáng)度；(2)設(shè)計螺栓直徑?！脖拘☆}15分〕四、試作題四圖所示梁的剪力圖和彎矩圖?！脖拘☆}15分〕五、當(dāng)力直接作用在梁中點(diǎn)時，梁內(nèi)的最大正應(yīng)力超過許用應(yīng)力30%。當(dāng)配置了與梁同截面的輔助梁后，強(qiáng)度滿足要求，梁長，試求此輔助梁的跨度a?！脖拘☆}15分〕六、如題六圖，簡支梁上自A至B的分布載荷q(x)2，K為常數(shù)。試求撓曲線方程?！脖拘☆}15分〕七、試用疊加法求題七圖所示梁段中點(diǎn)的撓度?！脖拘☆}10分〕題七圖一、〔本小題15分〕解：平衡條件(1)變形條件(2)物理?xiàng)l件，(3)求解得二、〔本小題15分〕解：剪切強(qiáng)度：擠壓強(qiáng)度：拉伸強(qiáng)度：接頭強(qiáng)度足夠。三、〔本小題15分〕解：(1)平安〔2〕四