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材料力学课程期末考试试卷1和答案

上海电机学院材料力学课程期末考试试卷开课学院机

械学院，专业机械类各专业考试形式闭卷，所需时间120

分钟考生姓名学号班级任课教师题序一二三四

五六七八总分得分评卷人说明答计算题时，得数如

果有量纲，请注明，如不注明或注错，扣1分。

一、选择题（共20分，每小题4分）1、图中板和铆

钉为同一材料，已知。

为了充分提高材料利用率，则铆钉的直径因该是CA.B.

C.D.2、在图示受扭圆轴横截面上的切应力分布图中，正确

的结果是D3、细长杆的长度系数若增大一倍，则其临界压

力将DA.增加一倍B.变为原来的二分之一C.增加到原

来的四倍D.变为原来的四分之一4、二向应力状态如图所

示，其中最大主应力＝CA.B.C.D.5、任意图形的面积为

A，z0轴通过形心C，z1轴和z0轴平行，并相距a，已知图

形对z1轴的惯性矩时I1，则对z0轴的惯性矩为BA.Iz00B.

Iz0I1-Aa2C.Iz0I1Aa2D.Iz0I1Aa

二、简答题（共12分，每小题4分）1、工程中经常使

用工字梁，从力学的角度看，工字梁的优点是什么答与矩

形梁和圆形截面相比，工字梁的高，能充分利用材料。

2、柴油发动机连杆大头螺钉在工作时受到最大拉力，

最小拉力。

螺纹处内径。

试求平均应力、应力幅、循环特征。

答3、求图示梁C点挠度为零时P与q的关系。

三、试绘出图示梁的剪力图和弯矩图（15分）。

解求支座反力根据平衡条件对A点取矩，向求平衡

四、圆形截面钢杆受力如图，已知p18kN，p2300kN，

Me6kNm，L1.2m，直径d10㎝，材料的许用应力[σ]160MPa。

（1）指出危险截面、危险点的位置；（2）绘出危险点的

单元体应力图并求主应力；（3）用第三强度理论校核杆的

强度。

（20分）解1）危险截面及危险点的位置钢杆受拉伸、

弯曲和扭转的组合变形，固定端右侧截面为危险截面；该

截面上部边缘的A点为危险点。

2、危险点单元体的应力危险截面上的轴力、弯矩和扭

矩分别为A点的应力分量3、强度校核按第三强度理论所

以安全。

五、等截面实心传动轴的转速为n191r/min，轮A为主动

轮，输入功率为NA8kW,轮B、C和D为从动轮。

输出功率分别为NB3kW、NC1kW和ND4kW。

已知轴材料的许用剪应力为[τ]60MPa，剪切模量为

G80GPa，试（1）求四个轮的最佳排列方法；（2）作扭矩图；

（3）确定轴的直径。

200mm200mm200mm（16分）解1计算外力偶矩为

减小传动轴的设计直径，4个齿轮的最佳排列方法为D、A、

B、C。

2、作扭矩图3、计算轴的直径由轴的强度条件可得ab

六、图示结构中，AB和BC均为圆截面钢杆。

已知材料的屈服极限，比例极限，材料的弹性模量。

，，直线公式的系数，，两杆直径相同，。

若两杆的安全因数均取，试求结构的最大许可载荷[F]。

（16分）解1）确定轴力，设各杆内力均为轴力，如

图b所示.，由平衡方程得（受拉）1（受压）2因此

AB杆仅由强度问题，AC杆可能存在稳定性问题。

（2）由AB杆确定许可载荷，由强度条件求得许可轴力

为由式（1）计算结构所能承受的外载[F]为（3）由AC杆

确定许可载荷AC杆中，，BC杆为中柔度杆，选用线性

公式则BC杆的许可载荷为取