材料力學試題及答案

1、一、一結(jié)構(gòu)如題一圖所示。鋼桿1、2、3的橫截而而積為A=200mm2,彈性模M E=200GPa, 長度/=lnu制造時3桿短了=0.8mm試求桿3和剛性梁AB連接后0桿的內(nèi)力。（15分）a二、題二圖所示手柄，巳知鍵的長度/ = 30 mm,鍵許用切應力r = 80 MPa，許用擠壓應得分吾分人三、題三圖所示圓軸受機作用。巳知軸的許用切應力、切變模長G試求軸直徑d。（15分）四、作題四圖所示梁的剪力圖和彎矩圖。（15分）五、小錐度變截面懸青梁如題五圖所示，直徑clb = 2cla ,試求最大正應力的位直及大小。（10 分）六、如題六圖所示，變截面懸臂梁受均布載荷/作用，已知s梁長/及彈性模長試

2、用 積分法求截面.4的撓度心和截面Q的轉(zhuǎn)角抵（15分）H七、如圖所示工宇形截面梁初，截面的慣性矩/嚴72.56x1 （Tm4,求固定端截面翼緣和 腹板交界處點。的主應力和主方向。（15分）pOkNI 0.75 m一、（15 分）（0靜力分析（如圖（a）Fv=O,FVI + f：V3 = FV2(a)(b)MC=O,FV1=FV3(2) 幾何分析(如圖(b)(3) 物理條件/嚴加，人=加，人=加 EA EAEA(4) 補充方程加+ 2加+加=EA EA EA(5) 聯(lián)立(a)、(b)、(c)式解得：Fn、= FN3 = 533kNyFN2 = 10.67kN二、（15 分） 以手柄和半個鍵為隔商

3、體，工 M(n20 - Fx400 = 0取半個鍵為懾離體，瓦=20F 由剪切：r = r , F = 720NA由擠壓：%書込,Fs取F = 720No三、(15分)ma+mb=mc盛=0，MAU = MH bzE w Me . bM 得 M 廠一 ,Ma = 一 a + ba + b當a b時6Mca n(ab)r當“時16M”n(ab)r四、（15分）五、（10分）解：在距截面A為x的截面上 Mx=Fx+y心巧）32Fxn)3(l + x/)3由務0,dv可求得*才2篇）3發(fā)生在梁中間截面的上、下邊緣，上拉下壓。六、（15 分） 心）=叫=1212/E、,辿“/（入）b0/i由邊界條件宀

4、。得-汾y2qf (.、陰(1)七、解:(15 分)=36J8 卜口(壓應力)72.56x1050x10x150 x 30x85x10-=8?9 Mpa0.03 x72.56 x IO6mln,2xy2.02-38.25 = 2.02 MPa, cr2 =0 ,巧=-38.2MPa心長3呂）弓論（主丹= 77.04。一、題一圖所示的桿件兩端被固定，在Q處沿桿軸線作用載荷化 巳知桿橫截面面積為仏 材料的許用拉應力為QF,許用壓應力為且Q=3oT,問x為何值時，F(xiàn)的許用 值最大？（本小題15分）二、題二圖所示接頭，承受軸向載荷F作用，試計算接頭的許用載荷。已知釧釘直徑 出20mm,許用正應力M=1

5、60MPa，許用切應力d=120MPa，許用擠壓應力 阪=34（）MM。 板件與釧釘?shù)牟牧舷嗤?。（本小題15分）三、圓管人套在圓桿療上并二者焊在一起如題三圖所示，它們的切變模長分別為G.（和當管兩端作用外力偶矩吆時，欲使桿3和管.4的仏 相等，試求心/心。（本小題15分）四、試作題四圖所示梁的剪力圖和彎矩圖。（本小題15分）qnW2qu五、矩形截面外伸梁由圓木制成，已知作用力F = 5kN,許用應力fa = 10 MPa ,長度 = lm,確定所需木材的是小直徑d （本小題15分）六、題六圖所示梁的左端可以自由上下移動，但不能左右移動及轉(zhuǎn)動。試用積分法求力F 作用處點X下降的位移。（本小題15

6、分）一、（本小題15分）解：平衡條件F. + F嚴F變形協(xié)調(diào)條件窖=笛創(chuàng)EA EAp廠 /一力廠廠 x r得= %=Fx由 bbc = F W 3QAlaACFaV完整編輯版二、（本小題15分）解：1考慮鈿釘?shù)募羟袕姸菷4F=飛加如則F 2池/2丄=2龍x0.0202 x120x106 = 302kN2.考慮鈿I釘?shù)臄D壓強度主板與釧釘間：Fb= %=禺 =丄帥門,則4tdF 4皿% = 4 x 0.015 x 0.020 x340xl06N = 4.08 xlO57V= 408kN蓋板帥釘間：F氣,%=魯= %,則F 8皿% = 86A = 4.08xlO5N = 432kN3-考慮板件的拉伸

7、強度(0主板拉伸強度分析1截面：Fw=F , 0-,=- = t,貝 ijA (b_d)qF(b-d)ta = (0.200 一 0.020) x 0.015 x 160 x 10 N = 432RNT 3嚴嚴站廿，則FTb(IJ2四、（本小題15分）五、（本小題15分）解：九貯叫=-弘vv =b(d2-b2)6dWd12令7iT = 0*可求得最臺理的心和方為b = 叫屮由 、= 198.3 mm W六、(本小題15分)解：EM = Fl _ FxC = 0,3Eh、，耳匕衛(wèi)263Fl37(!)七、（本小題10分）解:(F/2)aF(a/2)3F(a/2)2 a3E1* SEI * 2EI

8、213Ft/48/(!)一、題一圖所示結(jié)構(gòu)中，巳知叭桿1和桿2的拉壓剛度分別為&A和E2A2o當G和G聯(lián)結(jié)在一起時，試求各桿的軸力。（本小題15分）5 -10mm ,后80mm, r=100MPa,M=300MPa, M=160MPao試校核接頭的強度。（本小題15分）三、兩段同樣直徑的實心鋼軸，由法蘭盤通過六只螺栓連接。傳遞功率P = 80kW,轉(zhuǎn)速H = 240r/mino軸的許用切應力為rJ = 80MPa ,螺栓的許用切應力為r2 = 55MPa。試 校核軸的強度；（2）設(shè)計螺栓直徑。（本小題15分）a4aa五、當力F直接作用在梁A3中點時，梁內(nèi)的最大正應力超過許用應力30%。當配直了

9、與 染AB同截面的輔助梁后，強度滿足要求，已知梁長/=6m,試求此輔助梁的跨度/（本小題15分）六、如題六圖，簡支梁上自人至E的分布載荷 曲*,尺為常數(shù)。試求撓曲線方程。（本 小題15分）七、試用疊加法求題七圖所示梁眈段中點的撓度。（本小題10分）EI題七圖一、（本小題15分）解:平衡條件變形條件物溟條件M=0FNl2a-FN2a = 0/】+ 2“ e=j, a/2 =a i 只Ji x 2“. j求解得化嚴麗踽石F _ E曲心z d（2E|A + E2A2）二、（本小題15分）解：剪切強度：R =44F Fr = - = =99.5 MPa rJid nd。擠壓強度：=s=s=125Mpa拉伸強度:F（XC11235 =心=一-一 = 125 MPavbA(b _ d )5w=n5