福州大学材料力学试卷.doc
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课程名称材料力学A考试日期2008年12月14日
考生姓名学号专业或类别
题号
一
二
三
四
五
总分
累分人签名
题分
20
20
20
20
20
100
得分
考生注意事项：
1、本试卷共8页，请查看试卷中是否有缺页。
2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。
教师注意事项：
如果整门课程由一个教师评卷的，只需在累分人栏目签名，题首的评卷人栏目可不签名。
一、计算题（共20分）
图示胶带轮A重WA=1kN，轮B重WB=0.8kN。
主动轮A以转速n=125r/min，功率P=7.5kW带动轴转动。
设胶带张力TA=2TA′，TB=2TB′。
轴的许用应力[σ]=60MPa。
试按第三强度理论确定轴的直径。
（图中尺寸单位：
mm）（20分）
得分
评卷人
YC
A
B
C
D
WA
WB
300
300
400
Φ900
Φ500
TA=2TA′
TA′
TB=2TB′
TB′
y
z
ZC
福州大学2008～2009学年第1学期考试B卷
解：
轴传递力偶矩，AB段内扭矩。
胶带张力；。
C端约束反力
A处弯矩值
；;
B处弯矩值
；;
=
+
=
－
=
－
T图
Mz图
My图
573Nm
900Nm
1700Nm
801Nm
345Nm
内力图如图所示
最大弯矩值在B处，。
按第三强度理论
二、计算题（共20分）
薄壁圆筒作扭转-拉伸试验时的受力如图，已知圆筒内径d=50mm，壁厚δ=2mm，轴向力F=20kN，扭矩T=600N•m。
求：
（1）画出表面上A点的应力状态，标记应力大小。
（2）A点主应力及方向。
（20分）
得分
评卷人
A
T
T
F
F
d
δ
解：
圆筒平均直径；
A点正应力；切应力。
62.4MPa
73.4MPa
62.4MPa
73.4MPa
（1）A点应力状态如图，
（2）
平面内极值正应力
；
方向：
，对应所在平面。
主应力：
。
得分
评卷人
三、计算题（共20分）
作图示有中间铰的梁的剪力图和弯矩图。
B
D
A
C
a
a
a
3a
B
D
3a
RD
RB
D
A
C
a
a
a
RD
RC
解：
拆除D点铰链，对BD段，；
AD段，；
a
a
a
3a
FS图
M图
内力图如图所示，
四、计算题（共20分）
得分
评卷人
机车摇杆（近似视为等截面杆）如图所示。
截面为工字形，材料为Q235钢，杆件所受的轴向压力为400kN，在杆件的运动平面内（图中xz面）发生屈曲时，两端可视为铰链约束，而在xy平面内发生屈曲时，两端可视为固定。
试确定摇杆的工作安全因数。
（20分）（附：
Q235钢E=206GPa,当时，。
）
解：
截面积；
惯性矩和惯性半径为：
；
；
在xz平面屈曲时，，柔度；（属于强度问题？
是否把l放大？
）
工作应力
在xy平面屈曲时，，柔度；
按经验公式计算临界应力；
工作安全系数。
五、计算题（共20分）
图示刚架受均布载荷q作用，EI为常数，忽略剪力和轴力的影响，求A点的水平位移和铅垂位移。
q
a
A
B
C
D
a
a
x1
x2
x3
1
1
解：
在q均布载荷作用下，各段弯矩为
AB段内：
；
BC段内：
；
CD段内：
；
在A点单独作用水平方向单位力，则弯矩为：
AB段内：
；
BC段内：
；
CD段内：
；
根据莫尔积分，
；方向向右。
在A点单独作用垂直方向单位力，则弯矩为：
AB段内：
；
BC段内：
；
CD段内：
；
根据莫尔积分，
；方向向下。
5.只求水平位移
1．题互换
4.给出惯性矩
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