材料力学大题.docx

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材料力学大题

三、计算题：

1．某传动轴，转速n=300r/min，轮1为主动轮，输入功率P1=50kW，轮2、轮3与轮4为从动轮，输出功率分别为P2=10kW，P3=P4=20kW。

2．.滑轮结构如图，AB为钢材，截面为圆形，直径d=20mm，许用应力[σ]钢=160MPa；BC为木材，截面为正方形，边长a=60mm，许用压应力[σ]木=12MPa，若不考虑绳与滑轮间的摩擦及滑轮的半径，试求此结构的许用载荷[F]。

3．图示桁架，在节点C承受载荷F=100kN作用。

二杆均为圆截面，材料为低碳钢Q275，许用压应力[σ]=180Mpa，在考虑压杆稳定性的情况下，试确定二杆的杆径。

4．钢制阶梯杆如图所示；已知轴向力F1=50kN，F2=20kN，杆各段长度l1=120mm，l2=l3=100mm，杆AD、DB段的面积A1、A2分别是500和250mm2，钢的弹性模量FE=200GPa，试求阶梯杆的轴向总变形和各段线应变。

5．如图所示阶梯轴，已知：

d1=40mm，d2=55mm，MB=811.7N.m，MC=1432.5N.m，MA=620.8N.m。

轴的许用单位长度扭转角[θ]=20/m，许用切应力[τ]=60MPa，切变模量G=80GPa，试校核轴的强度和刚度。

6．空心钢轴的外径D=100mm，内径d=50mm。

已知间距l=2.7m之间两截面的相对扭转角ϕ=1.8°，材料的切变模量G=80GPa。

试计算：

（1）轴内最大切应力；

（2）当轴以n=80r/min的速度旋转时，轴传递的功率（kW）。

7．T形截面铸铁梁受力如图，许用拉应力[σt]=40MPa，许用压应力[σc]=60MPa，已知F1=12kN，F2=4.5kN，Iz=765×10-8m4，y1=52mm，y2=88mm。

不考虑弯曲切应力，试校核梁的强度。

8．在图示简易吊车中，BC为钢杆，AB为木杆。

木杆AB的横截面面积A1=100cm2，许用应力[σ]1=7MPa；钢杆的横截面面积A2=6cm2，许用应力[σ]2=160MPa。

试求许可吊重F。

9．图示槽形截面铸铁梁，F=10kN，Me=70kN·m，许用拉应力[σt]=35MPa，许用压应力[σc]=120MPa。

试校核梁的强度。

10.图示为圆轴AB，在轴的右端联轴器上作用有一力偶M。

已知：

D=0.5m，F1=2F2=8kN，d=90mm，a=500mm，[σ]＝50MPa，试按第四强度理论设计准则校

四、画内力图

1．作下列图示梁的剪力图和弯矩图，并求出

和

。

2．试求图示各杆1-1、2-2、3-3截面上的轴力，并作轴力图。

3．已知F1=10kN；F2=20kN；F3=35kN；F4=25kN；试画出图示杆件的轴力图。

F1

F3

F2

F4

A

B

C

D

4．图示结构AD段为钢杆，横截面面积A1=2×104mm2，弹性模量E=210GPa，DB段为铜杆，横截面面积A2=1×104mm2，弹性模量E2=100GPa，F=1000kN，试求上、下端反力及各段横截面上的应力。

5．矩形截面简支梁由圆形木材刨成，已知F=5kN，a=1.5m，[σ]=10MPa，试确定此矩形截面b/h的最优比值，使其截面的抗弯截面系数具有最大值，并计算所需圆木的最小直径。