西安建筑科技大学材料力学考题参考答案Word文档格式.docx
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(C)Iz2=Iz+bh3;
(D)Iz2=Iz1+bh3。
正确答案是 (C) 。
二.(15分)
图示轴向拉压杆A=1000mm2,P=10kN,纵向分布载荷q=10kN/m,a=1m。
求1-1截面的应力和杆中max。
D答案1=5MPa,(5分);
max=10MPa。
(10分)
三.(15分)
钢制圆轴的直径为d,材料的许用剪应力[]=30MPa。
求:
(1)选择轴的直径;
(2)将m3和m4互换重选直径。
(1)16Tmax/(d3)≤[](5分);
d=55.4mm(5分);
(2)互换后Tmax=0.5kNmd=43.9mm(5分)
四.(15分)
作梁的Q、M图。
答案如图示
(7分)
(8分)
五.(15分)
圆截面悬臂梁受载如图。
当梁长为l,直径为d时,最大弯曲正应力达到许用值。
今欲将梁增长至2l,为满足强度要求,直径应增为d的多少倍。
五.(15分)
[]=(ql2/2)/(d3/32)(5分)
设梁长增倍后直径应增为nd,则
[]=[q(2l)2/2]/[(nd)3/32](5分)
解得 n=1.6倍。
(5分)
六.(20分)
图示T形截面铸铁梁,已知[t]=30MPa,[c]=60MPa,试计算许用载荷[P]之值。
(C为形心)
B截面:
=10652P/(763.7104)=30MPa,
[P]=4.4kN(5分)
=10688P/(763.7104)=60MPa,
[P]=5.2kN(5分)
D截面:
=0.75P10688/(763.7104)=30MPa,
[P]=3.47kN(5分)
∴ [P]=3.47kN(5分)
西安建筑科技大学考试试卷(答案)二
1.选择题
1.(5分)
图示受自由落体冲击的两个立柱,其材料和长度均相同,只是粗细不同(D>
d),其动应力d的关系为:
(A)(d)a=(d)b;
(B)(d)a<
(d)b;
(C)(d)a>
(D)无法比较。
正确答案是 。
2.(5分)
两端球铰的正方形截面压杆,当失稳时,截面将绕哪个轴转动,有四种答案:
(A)绕y轴弯曲;
(B)绕z1轴弯曲;
(C)绕z轴弯曲;
(D)可绕过形心C的任何轴弯曲。
2.填空题
等直杆(a)及(b)的EA相同,受力情况如图。
杆内的变形能分别是:
(a)杆,Ua= ;
(b)杆,Ub= 。
某构件内一点处的交变应力随时间变化的图线如图所示,则该交变应力的循环特征是 ,最大应力是 ,最小应力是 。
3.计算题
1.图示单元体,已知y=50MPa,yx=10MPa。
求和。
(10分)
2.已知简支木梁受载荷如图所示,若木梁采用h:
b=3:
2的矩形截面,其容许应力为[]=10MPa,试设计木梁截面尺寸。
.(20分)
3.已知梁的抗弯刚度EI为常数,试用卡氏第二定理求图示外伸梁D点的挠度和B截面的转角。
(20分)
4.等截面刚架的抗弯刚度为EI,抗弯截面系数为W,重物Q自由下落时,求刚架内dmax(不计轴力)。
(15分)
5.图示压杆,当截面绕z轴失稳时,两端视为铰支;
绕y轴失稳时,两端为固定端。
已知:
[]=160MPa,试校核压杆的稳定性。
(15分)
材料力学答案(A卷)
一.选择题
1.(B)2.(D)
二.填空题
Ua=P2l/(6EA), Ub=P2l/(2EA)
r=-0.5, max=100MPa,
min=-50MPa,m=25MPa,
三.计算题
1.(10分)
=3.84MPa,(5分)
=-16.65MPa(5分)
2.(20分)
max=Mmax[cos+(Wz/Wy)sin]/Wz≤[](5分)
Wz/Wy=h/b=3/2(5分)
Wz=bh2/6=2.5210-4m3(5分)
h=0.131m,b=0.0876m
取b=90mm,h=135mm(5分)
3.(20分)
U=2P2l3/(3EI)(5分)
fD=4Pl3/(3EI) (↓)(5分)
U'
=(Pl+m)2l/(2EI)+P2l3/(6EI)(5分)
B=Pl/(EI) (顺时针)(5分)
4.(15分)
st=4Qa3/(3EI)(5分)
Kd=1+[1+3EIH/(2Qa3)]1/2(5分)
d=Kdst
={1+[1+3EIH/(2Qa3)]1/2}Qa/W(5分)
5.(15分)
A=2086mm2,Iy=31.2104mm4,(2分)
Iz=71.2104mm4,y=94,z=124.5=max,(3分)
=0.4368,N/(A)=153.6MPa<
[],稳定(10分)
西安建筑科技大学考试试卷(答案)三
一.选择题
两根梁尺寸、受力和支承情况完全相同,但材料不同,弹性模量分别为E1和E2且E1=7E2,则两根梁的挠度之比y1/y2为:
(A)1/14;
(B)1/7;
(C)1/49;
(D)1/71/2。
一内、外直径分别为d、D的空心圆轴,其抗扭截面系数有四种答案:
(A)Wt=(D3/16)-(d3/16);
(B)Wt=(D3/32)-(d3/32);
(C)Wt=[/(16D)](D4-d4);
(D)Wt=(D4/32)-(d4/32)。
正确答案是 。
已知平面图形的形心为C,面积为A,对z轴的惯性矩为Iz,则图形对z1轴的惯性矩有四种答案:
(A)Iz+b2A;
(B)Iz+(a+b)2A;
(C)Iz+(a2-b2)A;
(D)Iz+(b2-a2)A。
正确答案是 。
4.(5分)
用积分法计算图示梁的挠度,其支承条件和连续条件为:
(A)x=0,y=0;
x=a+l,y=0;
x=a,y(左)=y(右),(左)=(右);
(B)x=0,y=0;
x=a+l,=0;
x=ay(左)=y(右),(左)=(右);
(C)x=0,y=0;
x=a+l,y=0,=0;
x=a,y(左)=y(右);
(D)x=0,y=0;
x=a+l,y=0,=0;
x=a,(左)=(右)。
正确答案是 。
(15分)
带中间铰的联合梁受载如图,作梁的Q、M图。
2.(15分)
图示内外径分别为45mm和65mm的空心圆轴,[]=22MPa,G=80GPa。
(1)校核轴的强度;
(2)求A、C两截面间的相对扭转角。
3.(15分)
图示结构中,①、②、③三杆材料相同,截面相同,弹性模量均为E,杆的截面面积为A,杆的长度如图示。
横杆CD为刚体,载荷P作用位置如图示。
求①、②、③杆所受的轴力。
4.(20分)
图示为一铸铁梁,P1=9kN,P2=4kN,许用拉应力[t]=30MPa,许用压应力[c]=60MPa,Iy=7.6310-6m4,试校核此梁的强度。
钢质圆杆的直径d=10mm,P=5.0kN,弹性模量E=210GPa。
求杆内最大应变和杆的总伸长。
工程力学(A卷)答案
(B)
(C)
(D)
(C)
RA=5qa/2(↑) MA=3qa2(逆) (2分)
RB=3qa/2(↑) x=a/2(2分)
(11分)
max=Tmax/Wt=19.26MPa≤[](7分)
AC=[0.60.4/(GIp)
-0.80.5/(GIp)]109
=-1.48210-3rad(8分)
N1=2P/7(拉)(5分),N2=3P/7(拉)(5分),N3=2P/7(拉)(5分)
五.(20分)
=My/Iz
最大压应力在B截面下边缘,(c)max=46.1MPa<
[c](6分)
最大拉应力:
B截面上边缘,(t)max=27.3MPa<
[t](6分)
C截面下边缘,(t)max=28.8MPa<
安全。
(2分)
六.(15分)
||max=6.0610-4(9分)
总伸长l=6.0610-5m(6分)
西安建筑科技大学考试试卷(答案)四
长方形截面细长压杆,b/h=1/2;
如果将b改为h后仍为细长杆,临界力Pcr是原来的多少倍?
有四种答案:
(A)2倍;
(B)4倍;
(C)8倍;
(D)16倍。
图示应力状态,用第三强度理论校核时,其相当应力为:
(A)r3=1/2;
(B)r3=;
(C)r3=31/2;
(D)r3=2。
二.计算题(15分)
1、2杆均为圆截面,直径相同,d=40mm,弹性模量E=200GPa,材料的许用应力[]=120MPa,适用欧拉公式的临界柔度为90,并规定稳定安全系数nst=2,试求许可载荷[P]。
三.填空题
用积分法求图示挠曲线方程时,需应用的边界条件是 ;
连续条件是 。
图示悬臂梁,查表已求出B截面的转角
和挠度
,则用叠加法可求出C截面的挠度
=。
在图示交变应力-t曲线情况下,其平均应力、应力幅
和循环特征
四.计算题(15分)
图示拐轴受铅垂载荷P作用。
试按第三强度理论确定轴AB的直径d。
P=20kN,[]=160MPa。
六.计算题(15分)
求图示刚架的支反力。
七.计算题(15分)
重为Q的重物自由落下冲击于梁上C点,求当梁内最大动应力、静应力之比为dmax/stmax=4时,H的值。
材料力学答案
一.选择题
(C)
(D)
二.计算题(15分)
N1=2P,N2=31/2P(4分)
按1杆,2P/(402/4)≤120,P≤75.4kN(5分)
按2杆,2=100>
90,(Ncr)2=248kN
Ncr/nst=124kN=31/2P,P=71.6kN(5分)
∴ [P]=71.6kN(1分)
三.填空题
边界条件是:
yA=0,A=0,yC=0。
连续条件是:
yD(左)=yD(右),D(左)=D(右),yB(左)=yB(右)(3分)
m=(max+min)/2=40MPa,a=(max-min)/2=80MPa,r=min/max=-0.333
危险截面A处的强度条件:
32(M2+T2)1/2/(d3)≤[](5分)
d≥{32[(150P)2+(140P)2]1/2/([])}(6分)
X=63.9mm,取d=64mm(4分)
解:
(1)计算主应力
根据应力状态可知:
,
根据主应力的计算公式,
,(7分)
(2)相当应力的计算
(2分)
六.(15分)
XB=-qa/16(←),(9分)
YA=9qa/16(↑),(2分)
XA=qa/16(→),(2分)
YB=7qa/16(↑)。
七.(15分)
C点的静位移:
st=4Ql3/(243EI)(5分)
Kd=1+(1+2H/st)1/2=4(5分)
H=16Ql3/(243EI)(5分)