材料力学试题 2.docx
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材料力学试题2
河北工程大学~学年第学期期末考试试卷
(1)卷
一、结构构件应该具有足够的、和。
(本题3分)
二、低碳钢拉伸破坏经历了四个典型阶段:
阶段、阶段、阶段和阶段。
衡量材料强度的指标是、。
(本题6分)
三、在其他条件不变的前提下,压杆的柔度越大,则临界应力越、临界力越;
材料的临界柔度只与有关。
(本题3分)
四、两圆截面杆直径关系为:
,(本题8分)
则;;;;
五、已知构件上危险点的应力状态,计算第一强度理论相当应力;第二强度理论相当应力;第三强度理论相当应力;第四强度理论相当应力。
泊松比。
(本题15分)
六、等截面直杆受力如图,已知杆的横截面积为A=400mm2,P=20kN。
试作直杆的轴力图;计算杆内的最大正应力;材料的弹性模量E=200Gpa,计算杆的轴向总变形。
(本题15分)
七、矩形截面梁,截面高宽比h=2b,l=4米,均布载荷q=30kN/m许用应力,1、画梁的剪力图、弯矩图2、设计梁的截面(本题20分)。
八、一圆木柱高l=6米,直径D=200mm,两端铰支,承受轴向载荷F=50kN,校核柱子的稳定性。
已知木材的许用应力,折减系数与柔度的关系为:
。
(本题15分)
九、用能量法计算结构B点的转角和竖向位移,已知。
(本题15分)
材料力学期末考试试卷
(1)参考答案
一、结构构件应该具有足够的强度、刚度和稳定性。
(本题3分)
二、低碳钢拉伸破坏经历了四个典型阶段:
弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。
衡量材料强度的指标是屈服极限、强度极限。
(本题6分)
三、在其他条件不变的前提下,压杆的柔度越大,则临界应力越小、临界力越小;
材料的临界柔度只与材料有关。
(本题3分)
四、两圆截面杆直径关系为:
,
则;;
;;(本题8分)
五、解:
三、(15分)解:
主应力
第一强度理论相当应力
第二强度理论相当应力
第三强度理论相当应力
第四强度理论相当应力
六、解:
轴力图如图所示(三段共6分,每一段2分)
由:
(3分)得:
(6分)
(5分)
七、解:
画梁的受力图(2分)
由(2分)
由(2分)
梁的剪力图、弯矩图如图所示(4分)
最大剪力为:
Fs=60kN最大弯矩为:
M=60kNm(2分)
(2分)(2分)
(2分)
所以梁截面尺寸为:
!
(2分)
八、解:
圆截面的惯性半径和柔度为:
(5分)(5分)
由公式(5分)
(5分)
柱子满足稳定性要求。
九、(15分)解:
利用摩尔积分法得:
河北工程大学~学年第学期期末考试试卷
(2)卷
一、(5分)图(a)与图(b)所示两个矩形微体,虚线表示其变形后的情况,确定该二微体在A处切应变的大小。
二、(10分)计算图形的惯性矩。
图中尺寸单位:
毫米。
三、(15分)已知构件上危险点的应力状态,计算第三强度理论相当应力;第四强度理论相当应力。
四、(10分)画图示杆的轴力图;计算横截面上最大正应力;计算杆最大轴向应变。
已知杆的横截面积A=400mm2,E=200GPa。
五、(15分)某传动轴外径,传递的扭矩为:
,材料的许用应力为,试校核轴的强度。
六、(15分)一矩形截面梁,截面宽,高,梁的许用应力,画梁的剪力图、弯矩图,并校核梁的正应力强度。
七、(15分)两端固定支承圆截面钢压杆,直径,长,钢的弹性模量,试用欧拉公式计算压杆的临界应力。
八、(15分)用能量法计算结构B点的竖向位移,梁的长度为L,抗弯刚度为。
材料力学期末考试试卷
(2)参考答案
一、(5分)解:
切应变,
二、(15分)解:
形心坐标,
三、(15分)解:
主应力
第一强度理论相当应力
第二强度理论相当应力
第三强度理论相当应力
第四强度理论相当应力
四、(15分)解:
轴力分别为20kN,5kN,
由胡克定律得最大应变
由泊松效应得:
五、(15分)解:
抗扭截面系数
强度足够!
六、(15分)解:
最大弯曲正应力强度满足!
七、(15分)解:
柔度
临界应力
八、(15分)解:
利用摩尔积分法得:
河北工程大学~学年第学期期末考试试卷(3)卷
一、(10分)重量为P的重物自高度h自由落下,冲击梁的自由端B,梁的抗弯刚度EI已知,计算悬臂梁自由端的最大挠度。
二、(15分)画图示杆的轴力图,并求最大正应力。
已知杆的横截面积A=8cm2。
三、(15分)某空心传动轴外径,内径,传递的扭矩为,计算轴的最大、最小扭转切应力。
四、(15分)画图示梁的剪力图、弯矩图。
设圆截面直杆的直径为D=200mm,求梁的最大弯曲正应力。
五、(15分)已知构件上危险点的应力状态,求该点的主应力以及第三强度理论的相当应力。
六、(15分)两端铰支圆截面钢压杆,直径,长,钢的弹性模量,试用欧拉公式计算压杆的临界压力。
七、(15分)用能量法计算结构B点的转角。
已知。
材料力学期末考试试卷(3)参考答案
一、(10分)解:
静位移动荷系数
最大挠度
二、(15分)解:
最大正应力(图略)
三、(15分)解:
抗扭截面系数
四、(15分)解:
最大弯矩
最大弯曲正应力
五、(15分)解:
主应力
第三强度理论相当应力
六、(15分)解:
柔度
临界应力
临界力
七、(15分)解:
利用摩尔积分法得:
河北工程大学~学年第学期期末考试试卷(4)卷
一、计算小题
1、圆杆横截面半径增大一倍,其抗拉压刚度、抗扭刚度以及抗弯刚度有何变化?
(10分)
2、自由落体物体,重力为P,求B截面的冲击挠度。
(10分)
P
B
A
q
h
二、作图题:
(共20分)
1.试绘图示杆件的轴力图(6分)
2.如图所示,绘出剪力图和弯矩图。
(14分)
qa
q
a
a
a
三、图示圆轴AB的直径d=80mm,材料的[σ]=160MPa。
已知P=5kN,M=3kN·m,l=1m。
指出危险截面、危险点的位置;试按第三强度理论校核轴的强度。
(15分)
四.图示矩形截面简支梁,材料容许应力[σ]=10MPa,已知b=12cm,若采用截面高宽比为h/b=5/3,试求梁能承受的最大荷载。
(15分)
五、试确定图示轴心压杆的临界力。
已知杆长,直径为,临界柔度为,弹性模量,(经验公式为)(15分)
六、用单位载荷法求刚架C点的水平位移。
(EI已知)
F
a
b
B
C
A
材料力学期末考试试卷(4)参考答案
一、计算小题
1、(10分)答:
分别变为原来的4倍;16倍;16倍。
2、(10分)解:
二、作图题:
(共20分)
1.轴力图如图所示(6分)
2.剪力图和弯矩图如图所示(14分)
三、(15分)解:
周左端点上下表面为危险点。
轴安全!
四.(15分)解:
得:
五、(15分)解:
属于中柔度杆,
六、(15分)解:
河北工程大学~学年第学期期末考试试卷(5)卷
一、图(a)与图(b)所示两个矩形微体,虚线表示其变形后的情况,确定该二微体在A处切应变的大小。
(本题5分)
二、硬铝试样,厚度,试验段板宽b=20mm,标距长度l=70mm,在轴向拉力F=6kN的作用下,测得试验段伸长,板宽缩短量,试计算硬铝的弹性模量E与泊松比。
(本题10分)
三、某圆截面钢轴,转速n=250r/min,传递功率P=60kW,许用切应力为,单位长度许用扭转角,切变模量G=80GPa,试确定轴的直径。
(本题15分)
四、图示矩形截面外伸梁,承受载荷F作用,F=20kN,许用应力,许用切应力,截面高宽比,画梁的剪力图、弯矩图。
确定梁的截面尺寸(本题20分)。
五、已知构件上危险点的应力状态,许用应力,用第三强度理论校核该点的强度。
(本题15分)
六、图示结构水平横梁AB的弯曲刚度无限大,承受均布载荷q作用,立柱CD直径,立柱长度,立柱材料为A3号钢,其临界柔度为:
,弹性模量,两端可以看作固定铰支,若稳定安全系数nw=2,试确定载荷q的最大值。
(本题20分)
七、用能量法计算图示外伸梁C点的竖向位移,已知。
(本题15分)
材料力学期末考试试卷(5)参考答案
一、(5分)解:
切应变(2分),(3分)
二、(10分)解:
(2分)(2分)
(2分)(2分)(2分)
三、(15分)解:
(5分)(2分)
(3分)(5分)
四、(20分)解:
剪力图、弯矩图(略)(各4分)
(1分)(2分)(2分)
(2分)(1分)
(2分)(2分)
五、(15分)解:
由(4分)
得主应力(2分)(2分)(2分)
所以:
第三强度理论相当应力强度足够!
(5分)
六、(20分)解:
立柱的柔度(5分)
立柱的临界压力(5分)
立柱的容许压力(3分)
由平衡方程确定外载荷最大值(7分)
七、(15分)解:
两个弯矩图(各5分)
利用图乘法得:
(5分)
用其他方法解题时具体问题具体分析!
河北工程大学~学年第一学期期末考试试卷(6)卷
一、某材料的应力-应变曲线如图所示,图中水平坐标每一格代表0.5×10-3,竖坐标每一格代表30Mpa。
试确定材料的弹性模量E,屈服极限σs,强度极限σb。
(本题10分)
二、硬铝试样,厚度,试验段板宽b=20mm,标距长度l=70mm,在轴向拉力F=6kN的作用下,测得试验段伸长,板宽缩短量,试计算硬铝的弹性模量E与泊松比。
(本题10分)
三、某圆截面钢轴,转速n=250r/min,传递功率P=60kW,许用切应力为,试确定轴的直径。
(本题15分)
四、图示矩形截面外伸梁,承受载荷F作用,F=20kN,许用应力,截面高宽比,画梁的剪力图、弯矩图。
确定梁的截面尺寸(本题20分)。
五、已知构件上危险点的应力状态,许用应力,用第三强度理论校核该点的强度。
(本题15分)
六、理想轴心压杆直径,长度,材料为A3号钢,其临界柔度为:
,弹性模量,两端可以看作是铰支座,若稳定安全系数nw=2,试确定压杆的容许压力最大值。
(本题15分)
七、用能量法计算图示刚架C点的竖向位移,两段杆长度均为l,不考虑轴力及剪力的影响,为常数。
(本题15分)
材料力学期末考试试卷(6)参考答案
一、(10分)解:
弹性模量约为(4分),屈服极限σs=240Mpa,(3分)强度极限σb=420Mpa。
(3分)
二、(10分)解:
(2分)(2分)
(2分)(2分)(2分)
三、(15分)解:
(5分)(2分)
(3分)(5分)
四、(20分)解:
剪力图、弯矩图(略)(各5分)
(2分)(2分)(2分)
(2分)(2分)
五、(15分)解:
由(4分)
得主应力(2分)(2分)(2分)
所以:
第三强度理论相当应力强度足够!
(5分)
六、(15分)解:
压杆的惯性半径(2分)
压杆的柔度(5分)