资源描述
题目
一
二
三
四
五
六
总 和
得分
阅卷
本题得分
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一、 杆件所受载荷情况如图(长度单位为mm), 规定画出相应的内力图。(24分)。
(1)(6分)
FN(kN)
x
5
2
(2) (6分)
T(kNm)
x
4
-6
(3)
FS(kN)
x
-qL
0
-qL/2
M(kNm)
x
qL2
l2
11qL2/8
l2
(6分)
(6分)
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本题得分
阅卷签字
二、图示由铝板和钢板组成的复合材料柱(各板可视为等高压杆,但不考虑压杆稳定问题和自重)置于刚性平台上,两铝板的弹性模量均为E1、横截面积均为A1,钢板的弹性模量为E2、横截面积为A2,垂直载荷FP通过刚性平板沿着柱的中心线施加在其上。试根据以上条件:
(1)求铝板和钢板分别承担的压力;
(2)导出铝板和钢板横截面上的正应力表达式。(14分)
解: 属于拉压杆静不定问题
为了求得问题的解答,必须应用变形协调与物性关系。
平衡方程:
变形协调:
物性关系:
三、如图圆轴AB长L=5m,直径d=100mm,承受扭矩m=10kNm,材料的剪切模量 G=80GPa 。试求:
(1)横截面上的最大切应力;
(2) 横截面上半径ρ=d/4处的切应力和切应变;
(3)两截面A、B间的相对扭转角。(15分)
解: (1)
(2)
(3)
四、已知工字形梁结构、尺寸(图中长度单位为mm)、所受载荷如图a所示,工字钢截面对z轴的惯性矩为= 1130cm4,高度h=160mm,,梁材料的许用应力[σ]=40Mpa。已知弯矩图如图c示,试求:
(1)校核梁的强度;
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(2)用叠加法求悬臂梁自由端面A的转角和梁中间B处挠度(已知悬臂梁在集中力作用下的变形如图d所示)。(15分)
(a) (b)
(c) (d)
解:(1)危险面在B界面,其最大应力:
故安全
(2)
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五、钢制悬臂实心圆截面梁,直径为d,长度2L,承受载荷如图示(F已知,集中力F1铅锤过中心,力偶矩T2=2FL),已知材料许用应力为[σ],试根据以上条件
(1)画出必要的内力图、指出危险截面位置;
(2)指出危险点位置,并画出危险点应力状态;
(3)按第三强度理论写出梁的强度设计准则。(16分)
T
x
2FL
M
x
-2FL
解(1)危险界面为左侧截面
(2)危险点位置在该界面上下两点
τ
σ
τ
σ
(3)
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六、简答或将对的的答案填入空格中(16分每小题4分)
1)试给出低碳钢扭转断裂时断口的破坏方向(是横截面还是斜45。截面?),解释破坏因素(是正应力拉断还是切应力剪断?);
答:是横截面,切应力剪断。
2)低碳钢拉伸实验表白其拉伸过程具有阶段性,这些阶段依次是弹性阶段、( 屈服)阶段、( 强化)阶段、局部变形阶段及最终断裂阶段;
3) 等截面直杆承受偏心轴向载荷,其变形属于哪类组合变形( 拉弯 ) ;
4)图示两端铰支细长杆受压力作用,横截面为矩形b=50mm,
高度L=2m,材料弹性模量E=200GPa,试用欧拉公式计算其
临界载荷Fcr。
解:
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