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浙江工业大学2011/2012学年
第二学期试卷答案及评分标准
课程： 姓名 学号
班级________________________________任课教师______________________
1．计算题（20分）
图示钢质圆杆弹性模量E＝210GPa。。
（4分）
（2）杆内各段应力
； （2分）
； （2分）
； （2分）
（3）杆内最大正应力
； （2分）
（4）杆内最大切应力
； （2分）
（5）杆内最大正应变
； （2分）
（6）求截面D的位移；；（2分）
（7）BD段的变形量。； （2分）
2．计算题（15分）
图示钢质阶梯圆轴（长度单位为mm），材料处于线弹性范围，其中剪切弹性模量G=80GPa。（1）画出扭矩图；（2）求各段最大切应力；（3）求截面D的扭转角；（4）BD段的相对扭转角；（5）最大的单位长度扭转角（绝对值）。
解：（1）扭矩图
（3分）
（2）各段最大切应力； （2分）
； （2分）
； （2分）
（3）截面D的扭转角（2分）
（4）BD段的相对扭转角 （2分）
（5）最大的单位长度扭转角。（2分）
3．计算题（20分）
图示T形截面悬臂梁。材料为铸铁，其抗拉许用应力[]=40MPa，抗压许用应力[]=160MPa，截面对形心轴z的惯性矩，。（1）画出剪力图和弯矩图；（2）试按正应力强度条件计算梁的许可载荷F。
解：（1）剪力图和弯矩图
（3分）
（3分）
（2）确定许可载荷F
（4分）
B截面：（5分）
A截面：（5分）
故，。（1分）
4．计算题（15分）
二向应力状态如图示。求（）斜截面的正应力和切应力（）主应力大小，方位；（3）画出主应力单元体；
解析法求解：
解： （4分）
（1）斜截面的正应力和切应力
（2）主应力大小，方位
故
（3）主应力单元体 （1分）
（4）面内的最大切应力
（2分）
图解法求解：
解： （4分）
莫尔圆：（应力圆图画对至少一半分数）
（1分）
（2分）
（2分）
（3分）
（1分）
（2分）
5．计算题（15分）
如图所示，圆截面钢杆处于水平面内，AB垂直于CD，受铅垂作用力F1＝2kN和F2＝6kN的作用，AB和CD的直径均为d＝7cm。已知材料［?］＝110MPa，试用第三强度理论校核该杆的强度。
解：危险截面为A截面 （3分）
在A截面上，
（2分）
（2分）
故
（7分）
所以，结构是安全的。（1分）
6．计算题（15分）
图示结构用Q235钢制成，在梁自由端B正上方有一重量为P＝5N的物体，自高度H＝5mm处自由下落。已知：梁AB为工字钢，Iz＝1.13×107mm4Wz＝1.41×105mm3CD为大柔度杆，截面直径D＝40mml＝1200mm?s＝240MPa，强度的安全系数ns＝1.5nst＝3。
故有，
可得，
（2）求静位移 （3分）
（3）求动荷系数 （2分）
（4）梁的动强度问题 （3分）
故
（5）杆的稳定性问题 （3分）
故结构是安全的。 （1分）
第10页
13.25(
(1
(2
13.25(
(1
(2
40MPa
60MPa
60(
100MPa
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