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材料力学测验-答案11.doc

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材料力学测验-答案11.doc

1、华南理工大学材料力学期中测验试卷考试日期：2006年5月院（系）：班级：考试时间：分钟姓名：学号：分数：题号一二三四五六七八九十十一十二总分得分一. 选择题(每题3分,共15分) 1.如图所示的阶梯杆, 受拉力作用, 两段杆的横截面积分别为 , 材料的弹性模量为, 则该阶梯杆的最大线应变

2、 === （D） . （A）. （B）. （C）. （D）. 2. 低碳钢经过冷作硬化后，得到提高的指标是 (B). . (A). 比例极限 (B). 强度极限 (C). 断面收缩率 (D). 延伸率 3. 铸铁试件，无论在扭转或压缩试验中，其破坏面都是（D） . （A）. 正应力最大的截面（B）. 剪应力最大的截面（C）. 横截面（D）. 与轴线成的斜截面 4. T形截面铸铁梁,弯曲时,最佳的放置方式为

3、（C） . （A）. 正弯矩作用下 ┳ （B）. 负弯矩作用下 ┻ （C）. 正弯矩作用下 ┻ （D）. 无论正、负弯矩作用均为 ┳ 5. 中性轴是梁内两个平面的交线,这两个平面是（C） . （A）. 纵向对称面与横截面（B）. 纵向对称面与中性层（C）. 横截面与中性层（D）. 横截面与顶面(或底面) 二. 填空题 (每题5分,共30分) 1. 如图所示的三角架中, 两杆的相同, 则杆1的内力 == P . 杆2的内力 == 0

4、 . 节点的水平位移 == 1 2. 图示为一铆钉连接头, 铆钉的直径为 ,钢板的厚度 , 则该连接头中, 最大剪应力为 ==. 最大挤压应力为 == . 3. 图示为一矩形截面悬臂梁, , 则梁内的最大正应力与最大剪用力之比为 == . 4. 图示为一矩形空心截面,已知 , 挖去的孔直径为, 则该截面对轴的抗弯截面模量为 == . 5. 某点的单元体如图所示, 则该点的主应力为== , == , == . 最大剪应力为，==

5、 . 最大剪应力的作用面为（主应力的作用面）.（并画出示意图） 6. 图示为低碳钢的拉伸曲线, 图中三点对应的应力指标称为比例极限称为屈服极限 . 称为强度极限 . 图中, E（弹性模量） . 三. 作图示各梁的剪力图与弯矩图.(20分) 四、设两杆的剪力图或弯矩图如图所示，试

6、作相应的弯矩、剪力和荷载图。其中原图为剪力图的梁上没有集中力偶作用。(10分) 五、请画出图示刚架轴力、剪力和弯矩图。。(10分) 图图图六、如图所示的阶梯轴，其材料的剪切弹性模量，许用单位长度扭转角，要求，试按刚度条件设计轴的直径。（15分）解：1。圆轴的扭矩图如图所示

7、 2．危险面在AB和CE段七、一长为的悬臂梁，在其端点处经一滚柱由下面另一悬臂梁实行弹性加固，已知梁的抗弯刚度为，梁的抗弯刚度为，现在梁的端作用一垂直于梁、大小为的力，求处的约束反力。（15分）附表：解。解除D处的弹性约束，则变形协调条件为 2．研究CD 杆八、试用积分法求图示梁的转角方程和挠曲线方程，并求截面的转角和截面的挠度。设常量。(15分) 解： 1．求弯矩，设原点在A 2．挠度微分方程 3．边界条件

8、代入（1）- （4）：代入（1）-（4）可得挠曲线方程 A端的转角：九、位于水平面内的圆截面弯杆 , 如图所示. 已知, (沿BC ) , , 杆的许用应力. 指出危险截面, 并按第三强度理论设计杆的直径 d. (15分) a 2a A B C P q 解：做出AB杆的内力图，属弯扭组合变形，危险面在A 1．AB杆受到的扭矩为 2．危险面A受到的弯矩为 3．危险面的抗弯模

9、量 3. 对AB杆，由第三强度理论十、图示槽钢截面悬臂梁，为截面形心，惯性矩，荷载。材料的许用拉应力，许用压应力，许用剪应力，试校核其强度。(15分) 解。1。作内力图，求最大内力 2．危险面在C，危险点在截面的上下表面和中性轴 3．计算截面几何量 4．校核十一、图示结构由钢杆组成，各杆之截面面积相等，，问当时各杆截面面积为多少？(15分) 解： 1。对OD，（1）

10、2．对销O （2） 3．变形协调条件 CD （4） C （5） 4．物理条件（6）式（6）代入（4）-（5） C （7）式（2）、（3）、（7）得（8）式（1）、（8）解得代入（7） 5．强度条件十二、如图所示的圆杆，受弯矩和扭矩作用，由实验测得圆杆表面点沿轴向的线应变，点沿与轴线成方向的线应变为。已知圆杆的抗弯模量，弹性模量，泊松比。试求其所受弯矩和扭矩的大小。(15分) 解：1. 从B点取出单元体，如图所示，其受到的剪应力为 2. 由纯剪切单元体求出主应力 3．单元体在上的应变为 4. A点的纵向线应变只与弯曲正应力有关，由单向拉伸胡克定律 14