湘潭大学2010级材料力学期末考试试卷.doc

说明：本试卷将作为样卷直接制版胶印，请命题教师在试题之间留足答题空间。

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湘潭大学2012年上学期2010级《材料力学》课程考试试卷

（A卷）适用年级专业2010级材料物理、材料科学与工程

考试方式闭卷考试时间120分钟

学院专业班级

学号姓名

题

号

一

二

三

四

五

六

七

八

总分

阅卷

教师

得

分

………………

得

分

一、请把下面专业名词翻译成专业英语词汇（每小题1分，共10分）

(1)工程力学(2)力学性能

(3)临界应力(4)正应力(5)强度失效

(6)主平面(7)横向弯曲(8)绕度曲线

(9)屈曲失效(10)韧性材料

得

分

二、简答题（共21分）

1、在工程力学中，请分别解释强度失效、刚度失效、稳定性失效的含义。（3分）

2、在材料力学部分中，请分别解释小变形假设、各向同性假设的含义。（2分）

3、不管杆件是简单应力状态还是复杂应力状态，对于脆性材料杆件有哪些强度理论？对于塑性材料杆件有哪些强度理论？（要求解释每个强度理论的含义，并写出各个强度理论的相当应力表达式）。（8分）

最大拉应力理论（第一强度理论）：

这一理论认为引起材料脆性断裂破坏的因素是最大拉应力，无论什么应力状态，只要构件内一点处的最大拉应力σ1达到单向应力状态下的极限应力σb，材料就要发生脆性断裂

最大伸长线应变理论（第二强度理论）：

这一理论认为最大伸长线应变是引起断裂的主要因素，无论什么应力状态，只要最大伸长线应变ε1达到单向应力状态下的极限值εu，材料就要发生脆性断裂破坏。

最大切应力理论（第三强度理论）：

这一理论认为最大切应力是引起屈服的主要因素，无论什么应力状态，只要最大切应力τmax达到单向应力状态下的极限切应力τ0，材料就要发生屈服破坏。

畸变能密度准则（第四强度理论）：

这一理论认为形状改变比能是引起材料屈服破坏的主要因素，无论什么应力状态，只要构件内一点处的形状改变比能达到单向应力状态下的极限值，材料就要发生屈服破坏

4、下面是低碳钢的拉伸应力-应变曲线，请分别解释该曲线分为几个阶段？每个阶段的特点是什么？每个阶段有哪些关键材料参数？

σ

σ

得

分

三、综合题（共69分）

1、如下图所示的传动机中，功率从轮B输入，通过锥形齿轮将一半功率传递给铅垂C轴，另一半传递给H水平轴。已知输入功率P1=14kW,水平轴（E和H）转速n1=n2=120r/min，锥齿轮A和D齿数分别为z1=36，z3=12，各轴的直径分别为d1=70mm，d2=50mm，d3=35mm，试确定各轴横截面上的最大切应力。（10分）

H轴

H轴

A

B

E轴

C轴

d2

d3

D

d2

2、ff\，截面尺寸如图所示，试求：

(1)确定横截面形心位置，并求出对中性轴的惯性矩。（6分）

(2)画出弯矩图和剪力图。（6分）

(3)求出梁内最大拉应力和最大压应力。（8分）

(4)假设该梁的材料压缩许用应力为60Mpa，拉伸许用应力为25Mpa，请校核梁的强度是否安全。

F

F1

F2

1m

A

B

C

D

80mm

20mm

20mm

120mm

3、矩形截面悬臂梁承受均布载荷，如