材料力學考試試卷A

上海電機學院2012–2013學年第_2_學期（）《資料力學》課程期末考試一試卷開課學院：機械學院考試時間120分鐘A卷計算器■底稿紙■答題卡□考試形式:開卷□/閉卷■考生姓名：學號：班級：題序一二三四五六七八總分得分評卷人一、選擇題（共12分，每題2分）1.偏愛拉伸（壓縮）實質(zhì)上是

B

的組合變形。A．兩個平面曲折；

B．軸向拉伸（壓縮）與平面曲折；C．軸向拉伸（壓縮）與剪切；

D．平面曲折與扭轉(zhuǎn)。2.一鑄鐵梁，截面最大彎矩為負，其合理截面應為

C

。A.工字形；

B.“T”字形；

C.倒“T”字形；

D.“L”形。資料不一樣的兩根受扭圓軸，其直徑和長度均同樣，在扭矩同樣的狀況下，它們的最大剪應力之間和扭轉(zhuǎn)角之間的關系有四種答案，正確的選項是B。A.12，12B.12，12C.12，12D.12，124.在圖示受扭圓軸橫截面上的切應力散布圖中，正確的結(jié)果是D。5.圖示矩形截面，Z軸過形心C，則該截面對于Z、Z及Z軸的慣性矩關系為B。12A.IZIZ1IZ2B.IZ2IZ1IZC.IZ2IZIZ1D.IZ1IZIZ26.今有兩種壓桿，一為中長桿，另一為修長桿，在計算臨界力時，如中長桿誤用修長桿公式，而修長桿誤用中長桿公式，后來果是

B

。A.兩桿都安全

B.兩桿都不安全C.中長桿不安全，修長桿安全

D.中長桿安全，修長桿不安全二、判斷題（共8分，每題1分。對"√"，錯"×"）在資料力學中,依據(jù)構件的主要屬性,應將其抽象為變形固體。(√)工程上某些受力的構件,如鋼筋、鏈條及鋼繩等,經(jīng)常是經(jīng)過發(fā)生必定的塑性變形或經(jīng)過加工硬化來提升其承載能力的。(√)3.傳達必定功率的傳動軸的轉(zhuǎn)速越高，其橫截面上所受的扭矩也就越大。(×)直徑同樣的兩根實心軸，橫截面上所受的扭矩也相等，當兩軸的資料不一樣時，其單位長度扭轉(zhuǎn)角也不一樣。(√)5.在梁某一段內(nèi)的各個橫截面上，若剪力均為零，則該段內(nèi)的彎矩必為常量。(√)6.對跨度遠大于截面高度的梁，其剪力對曲折變形的影響是能夠忽視的。(√)7.若壓桿的柔度值越大，則表示壓桿的穩(wěn)固性就越高。(×)8.在梁的彎矩為最大的截面處，梁的撓度必定是最大的。(×)三、簡答題（共20分，每題5分）對于平均資料，什么狀況下用T形截面梁是合理的為何答：當資料的抗拉強度和抗壓強度不相等時，如鑄鐵，采納T形截面梁可使梁的最大拉應力和最大壓應力同時靠近許用應力，節(jié)儉資料。2．對于圓截面扭轉(zhuǎn)軸

,在其表面取一微元體，其受力如圖示，即扭轉(zhuǎn)軸橫截面上只有切應力

,而在與橫截面成

-45°和+45°的斜截面上的切應力為零

,試問該主平面上的主應力

1和

3(此中2=0)

為多少

.答:1；3.3．圖示釘受拉力P作用，試問該釘頭部的剪應力和擠壓應力為多少答：τ＝P，dhσjy＝4PD2d24．在變速箱中，為何低速軸的直徑比高速軸的直徑大答：發(fā)動機的功率

P是必定的，與之配套的變速箱所傳達的功率也是不變的。依據(jù)外力偶矩

Me與功率P及轉(zhuǎn)速n的關系Me9550P可知：因低轉(zhuǎn)速時n小，所以比高轉(zhuǎn)速n大時傳達的扭矩n大。當資料同樣時，低速軸承受的扭矩比高速軸的大，所以低速軸的直徑比高速軸的直徑大。四、計算題（共60分）1.圖示構造中①桿是直徑為32mm的圓桿，②桿為槽鋼，面積為7cm2。兩桿資料同樣，許用應力為[]=160Mpa。求該構造的允許荷載F。（12分）解：1)、計算各桿上的軸力FX0：FN1cosFN20FY0：FN1sinF0FN11.67FFN21.33F2)、按AB桿進行強度計算，允許荷載：F1177kN[]A11.673)、按BC桿進行強度計算，允許荷載：F21]A284.2kN[1.334)、確立許用荷載Fmin{F1，F(xiàn)2}F177kN

Am8.1①C②B2.4mFFN1BFN2F2.試繪出圖示梁的剪力爭和彎矩圖（10分）。3.等截面實心傳動軸的轉(zhuǎn)速為n=191r/min，輪A為主動輪，輸入功率為P=8kW，輪B、C和DA為從動輪。輸出功率分別為PBCD。已知軸資料的許用剪應力為[τ]=60MPa，=3kW、P=1kW和P=4kW剪切模量為G=80GPa，試：（1）求四個輪A、B、C、D的最正確擺列方法，并在圖中輪上標出；（2）作最正確擺列時的扭矩圖；（3）確立最正確擺列時軸的直徑。（14分）解：1)計算外力偶矩MA9549P8m9549400Nn191MB9549P3m9549150Nn191MC9549P1m954950Nn191MD9549P4m9549200Nn1914個齒輪的最正確擺列方法為：D、A、B、C。2)作扭矩圖3)計算軸的直徑Tmax200Nm由軸的強度條件maxTmax[]可得Wt16Tmax[]d316Tmax31620025.7mmd3]60106[4.傳動軸如下圖。在

A處作用一個外力偶矩

m=1kN·m，皮帶輪直徑

D=300mm，皮帶輪緊邊拉力為

F1，松邊拉力為

F2。且

F1=2F2，l=200mm，軸的許用應力

[]=160MPa。試用第三強度理論設計軸的直徑。

（12分）解：將力向軸的形心簡化m(F1F2)DF2D22F220kN3F20kNT1kNmMmax1kNmr31M2T2[]Wd3W32d44.83mm5.油缸活塞直經(jīng)D=65mm，油壓p=?；钊麠U長度L=1250mm，資料為Q235鋼，p=220MPa，E=210GPa，[nst]=6。試確立活塞桿的直經(jīng)。（12分）解：活塞桿承受的軸向壓力應為：2Dp3980N4活塞桿承受的臨界壓力應為FcrnstF23900N把活塞