材料力學试题_带答案解析.doc

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材料力學试题_带答案解析

材料力学模拟试题(一)解答 一、???????????? 填空题(每小题5分,共10分) 1、? 如图,若弹簧在Q作用下的静位移,在Q自由下落冲击时的最大动位移,则弹簧所受的最大冲击力 为:3Q。 2、? 在其它条件相同的情况下,用内直径为d的实心轴代替直径d的实心轴,若要使轴的刚度不变(单位长度的扭转角相同),则实心轴的外径D= 。 二、???????????? 选择题(每小题5分,共10分) 1、? 图示正方形截面杆承受弯扭组合变形,在进行强度计算时,其任一截面的危险点位置有四种答案: (A)截面形心; (B)竖边中点A点; (C)横边中点B;(D)横截面的角点D点。 正确答案是: C ? ? ? 2、? 若压杆在两个方向上的约束情况相同;且。那么该正压杆的合理截面应满足的条件有四种答案: (A)(A)(A)(A)。正确答案是: D ? 三、???????????? 计算题(共80分) 1、(15分)图示拐轴受铅垂载荷P作用。试按第三强度理论确定AB轴的直径d。已知:P=20KN,。 解:AB梁受力如图: AB梁内力如图: 危险点在A截面的上下两点 由圆轴弯扭组合第三强度理论的强度条件: ? 2、图示矩形截面钢梁,A端是固定铰支座,B端为弹簧支承。在该梁的中点C处受到的重量为P=40N的重物,自高度h=60mm处自由落下冲击到梁上。已知弹簧刚度K=25.32N/mm,钢的E=210GPa,求梁内最大冲击应力(不计梁的自重)。(15分) ? ? ? ? ? ? ? ? ? 解:(1)求、。 将重力P按静载方式沿铅垂方向加在梁中心C处,点C的挠度为、静应力为, 惯性矩 由挠度公式得, 根据弯曲应力公式得,其中, 代入得, (2)动荷因数Kd (3)梁内最大冲击应力 3、(10分)图中的1、2杆材料相同,均为园截面压杆,若使两杆在大柔度时的临界应力相等,试求两杆的直径之比d1/d2,以及临界力之比。并指出哪根杆的稳定性较好。 解:由 即:; 又: ; ? 4、(15分)等截面钢架如图所示,各杆段的抗弯刚度EI相同。试求钢架横截面上的最大弯矩, 并说明发生在何处。 解:一次超静定问题,解除多余约束B。作当基本静定系上只有外载荷q时,he 和B点沿X1 方向作用一单位力时,钢架各段的弯矩如图(忽略剪力和轴力的影响) 基本静定系。多余的约束反力为X1。 由 应用图乘法求系数: 将计算结果代入方程:;得: 因此解得: 将计算结果代入方程:得: ; 因此解得: 如图:最大弯矩为在AD段的A截面无限右侧处。 ? 5、(15分)一根在A端固定的园截面杆AB如图所示,图中的a、b及此杆的抗扭刚度GIp均为已知:杆在B端有一不计自重的刚性臂,在C截面处有一固定指针。当杆未受载荷时,刚性臂及指针均处于水平位置。如在刚性臂端部加一向下的载荷P,同时在D、E处作用有扭转力偶矩TD和TE,当刚性臂与指针仍保持水平时,试确定此时的TD和TE。 解:忽略弯曲影响,设轴的扭矩图如图示: ? ? ? 由;及; ? ? 6、(10分)构件上的某点应力状态 如图所示。试求该点的主应力及最大 剪应力之值,并画出三向应力状态的 应力圆。 解:求主应力,如图画应力圆: ? ? ? 材料力学模拟试题(二)解答 一、填空题(共15分) 1、??????????????????????????????????????????? (5分)一般钢材的弹性模量E= 210 GPa;吕材的弹性模量E= 70 GPa 2、? (10分)图示实心圆锥杆受扭转外力偶作用,材料的剪切弹性模量为G,该杆的 =,最大单位长度扭转角=。 ? ? ? ? ? ? 二、选择题(每小题5分,共10分) 1、(5分)适用于: (A)各向同性材料;(B)各向异性材料; (C)各向同性材料和各向异性材料。(D)正交各向异性。 正确答案是 A 。 2、(5分)边长为d的正方形截面杆(1)和(2),杆(1)是等截面,杆(2)为变截面,如图。两杆受同样的冲击载荷作用。对于这两种情况的动荷系数和杆内最大动荷应力,有下列结论: (

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