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东 北 电 力 学 院 考 试 试 卷 课程名称：材料力学 专业：机械 年级：2003级 学期：04-05学年第一学期 一、填空题（每空2分，共计10分） 1、构件强度计算时，塑性材料以 屈服极限 作为极限应力，脆性材料以 强度极限 作为极限应力。 2、圆柱扭转时，影响扭转角的因素有 ,如果只将直径增大一倍扭转角将减小 16倍。 3、一拉杆横截面上的正应力为σ，斜截面上最大切应力= 。 二、简答题（8分） 1、构件设计中，一受弯的碳素钢轴刚度不够，为了提高刚度而改用优质合金钢是否合理？为什么？ 。 答：不合理。因为各种钢材的弹性模量E非常接近。 2、铸铁T形截面悬臂梁，在自由端上作用向下的集中荷载。若保证在任何情況下都无扭转变形，即只产生弯曲变形，截面如何放置，梁的强度最高。（画出截面放置图，并说明理由。） 三、图示结构中的AB杆可视为刚体，斜杆CD为直径d=20mm的圆形杆，许用应力[σ]=160MPa。试求结构的许可载荷[P]。 (15分) 四、图示等直圆轴，已知外力偶矩TA＝2.99kN·m,TB＝7.20kN·m, TC＝4.21kN·m,许用切应力[τ]＝70MPa,许用单位长度扭转角[θ]＝1o/m,剪切模量G＝80GPpa.试确定该轴的直径。（20分） 五、画出梁的剪力图和弯矩图。（12分） 六、简支梁受力和尺寸如图所示，材料为钢，许用应力[σ]=160MPa，（1）按正应力强度条件分别设计两种截面的尺寸。（2）比较两种截面的Wz/A 值，以说明那种形式比较经济。(15分) 七、图示托架中杆AB的直径d=40mm，长度L=800mm，两端可视为铰支，材料为Q235钢。=100, =60,a=300MPa,b=1.14MPa.σ=240MPa.（1）试求托架的临界载荷QC；（2）若已知工作载荷Q=70kN，并要求AB杆的稳定安全系数[nst]=2，试问此托架是否安全？（20分） C B D 300 L 600 q=15kN/m B d b h (h=2b) A 6m 2m B C A q=2kN/m P=6kN 1.0m 0.5m TA 1500 TB Tc d D B PA A 1000 1000 C d A Q 答：截面放置如图所示。何载作用在对称面内。因为铸铁的压缩性强于拉伸性能，所以截面上居中性层远的一侧放在压缩区。 2.99kN·m 4.21kN?m T 解：①求杆DC的内力： ②求许可载荷： 11.2kN FDC RAx RAy PA 解：① 绘制扭矩图，求最大扭矩 ③设计直径 强度条件： 刚度条件： 取 M x 8m 120kN?m 解：（1）按正应力强度条件分别设计两种截面的尺寸 圆截面： 矩形截面： （2）圆截面:, 矩形截面:, 矩形截面比圆型截面经济。 Q 解：①求临界荷载 　属中柔度杆 求托架临界的荷载 　　　 ②校核AB杆是否稳定 　　　AB杆不安全 Q MM x x 解：①求支反力： ②画剪力图和弯矩图 ③ 在处， , RA RB 4kN 8kN 6kN 6kN 12kN??m 4kN??m 2m