期末材料力学B卷试题及答案.docxVIP

电子科技大学二零零八至二零零九学年第 1 学期期末考试试卷B答案与评分细则一、选择题（每题2分，共14分）杆件受力作用如图所示。若AB，BC，CD三段的横截面面积分别为A，2A，3A，则下列结论中正确的是（ D ）。（A）各段横截面上的轴力相等，各段横截面上的正应力相等；（B）各段横截面上的轴力不相等，各段横截面上的正应力不等；题1-1图（C）各段横截面上的轴力相等，各段横截面上的正应力不等；（D）各段横截面上的轴力不相等，各段横截面上的正应力相等。矩形截面梁纯弯曲时，在横截面的中性轴处（ D ）。（A）正应力最大，切应力为零；（B）正应力为零，切应力最大（C）正应力和切应力均最大；（D）应力和切应力均为零。矩形截面木拉杆的接头如图所示。其剪切面积、挤压面积分别为（ C ）。题1-3图（A）bl，al；（B）lh，al；（C）bl，ab;（D）lh，ab在单元体的主平面上（D）。（A）正应力一定最大（B）正应力一定为零（C）切应力一定最大（D）切应力一定为零实心圆轴扭转，横截面积为A，已知不发生屈服的极限扭矩为，若将其横截面积增加到2A，那么极限扭矩为（ C ）。（A）（B）（C）（D）6. 梁AB受载荷如图，试问：将支座A、B分别内移到C、D位置时，梁的承载能力（A）。（A）提高（B）降低（C）不变（D）无法确定7. 某机轴材料为45号钢，工作时发生弯扭组合变形，对其进行强度计算时，宜采用（C）强度理论。（A）第一或第二（B）第二或第三（C）第三或第四（D）第四或第一二、填空题（共16分）1. （3分）用公式计算图示横截面A点的弯曲应力时，55000mm3。（图中单位为mm）2.（3分）两根细长压杆a，b的长度、横截面面积、约束状态及材料均相同。若压杆a，b的横截面形状分别为正方形和圆形，则压杆a，b的临界载荷大于（填大于、小于或等于）。3. （每空1分，共3分）矩形截面梁发生对称弯曲时，弯曲正应力计算公式为，y轴为横截面的对称轴；z轴为横截面的中性轴，z轴通过横截面的形心。4. （每空1分，共2分）在拉伸试验中，低碳钢试件屈服时试件表面会出现与轴线约成45°的滑移线，这是因为该面上作用有最大切应力。5. （3分）正方形截面如图，杆的最大压应力70Mpa。题2-5图6. （2分）当实心圆轴的直径由d增加至2d时，其抗扭强度增加到原来的8倍。三、计算题（共70分）1.（12分）在受集中力偶M作用的矩形截面简支梁中，测得中性层上k点处沿图示方向的线应变为ε。已知材料的弹性常数E，ν和梁的横截面及长度尺寸分别为b，h，a，d，l。要求：（1）绘制k点的应力单元体；（2）求集中力偶M的表达式。解：（1）求AB两处的支反力。，k点的剪力 (2分 )（2）绘制k点的应力单元体（2分）（3）图示方向与轴正向夹角为135度（2分），根据k点应力状态，，（2分）则：，（2分），（2分）2.（15分）图示结构，杆1与杆2的弹性模量均为E，横截面面积均为A，梁BC为刚体，载荷F=20kN，许用拉应力[σt]=160MPa，许用压应力[σc]=110MPa。试确定各杆的横截面面积。解：（1）以BC梁为研究对象，进行受力分析（2分）（2）变形协调方程（3分）（2分）（3）联立求解（3分）（4）确定各杆横截面积（2分）（2分）故两杆的面积应取为（1分）3．（15分）图示结构中，分布载荷q=20kN/m。AD为刚性梁。柱BC的截面为圆形，直径d=80mm。已知柱BC为Q235钢，[σ]=160MPa，λp=100，稳定安全因数nst=3。试校核结构的稳定性。（弹性模量E=200GPa）解：（1）以AB梁为研究对象进行受力分析（2分） BC杆受压（1分）（2）求BC杆的柔度（2分），（2分），BC杆为大柔度杆，可以应用欧拉公式。（2分）（3）求BC杆的临界载荷（公式2分，计算结果1分）（4）校核稳定性（2分）所以BC杆的稳定性满足要求。（1分）4．（15分）铸铁梁的载荷及横截面尺寸如下图所示，其中IZ=6013cm4，材料的许用拉应力[σt]=40MPa,许用压应力[σc ]=100MPa。要求：（1）画出梁的剪力图和弯矩图；（2）校核梁的弯曲正应力强度。（图中单位为mm）解：（1）求支反力（3分）（2）绘制梁的剪力图和弯矩图（3分）（3分）（3）校核梁的弯曲正应力强度（2分）（2分）全梁上的最大弯曲压应力（1分）全梁上的最大弯曲拉应力（1分）拉压应力都满足强度要求。5.（13分）圆截面直角曲拐位于水平面xz内，如图示。若在自由端C处作用一集中力，该力作用于平面内，且与y轴交角为。已知，，，，。要求：（1）（4分）填空:：AB杆发生拉弯扭组合变形，危险点位于A截面。（每空2分）（2）（9分）按