材料力学试题及答案中国农业大学.docx

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材料力学试题及答案中国农业大学

中国农业大学

2005~2006学年第1学期

材料力学课程考试试题

对象：

工程力学041-2班，总分值100，共6题，共2页，2005年11月18日

一.填空题，本大题共6小题，每题5分，本大题共30分

1.低碳钢试件拉伸的最终破坏形式为；紧缩的最终失效形式为；低碳钢工程构件的强度操纵是以其最终破坏形式为标准吗？

简单陈述理由：

。

2.依照材料力学假定，复杂受力的等截面直杆的纵、横截面上存在什么应力分量，它们别离由哪些内力引发？

。

3.图示正方形边长为a，圆的直径为d，试确信阴影部份：

Iy=，

Iz=，

Iy’Iy（<、>、=）。

4.

假设在梁经受横力弯曲时力线铅垂向下。

定性地绘制出开口薄壁截面的弯曲中心位置和截面上切应力的方向。

5.

重量相同的物体以一样高度冲击以下各梁，假设各梁EI一致。

试比较动荷因数KdA、KdB、KdC的大小。

KdA：

；

KdB：

；

KdC：

。

（大、中、小）

6.构件的疲劳失效一样分为时期；疲劳断口一样分为区和区。

考生诚信许诺

1．本人清楚学校关于考试治理、考场规那么、考试作弊处置的规定，并严格遵循执行。

2．本人许诺在考试进程中没有作弊行为，所做试卷的内容真实可信。

专业：

班级：

学号：

姓名：

成绩：

二.绘剪力、弯矩图。

（15分）

三.如图传动轴，轮C直径DC=0.1m，轮D直径为DD=0.15m，A、B为径向轴承，长度单位a=0.4m。

轴的内外径比为α=d/D=。

轮C受切向水平力FC=1kN，轮D受切向铅垂力F和2F。

材料的许用应力[σ]=100MPa。

试按第三强度理论设计合理的D。

（15分）

四.已知材料的E，μ，AB、BC段的长度为l，AB段的外径为D，α=d/D，在截面A的正上方沿-45°方向贴有一应变片，测得值为ε'。

试计算载荷F。

（15分）

五.图示刚架ABC固定于A，和杆CD铰接。

长度尺寸l、刚架的EI、杆的EA和载荷q已知。

试求杆的内力。

（15分）

六.图示两杆材质相同，材料的E、[σ]，和l和载荷F已知。

两杆圆形截面，直径同为d。

其中压杆为细长杆，两头球铰，稳固平安系数为[nst]。

试为该结构确信合理的ψ。

（15分）

材料力学试题标准答案和记分规那么

对象：

工程力学041-2班，总分值100，共6题，共2页，2005年11月18日

一.填空题，本大题共6小题，每题5分，本大题共30分

1.低碳钢试件拉伸的最终破坏形式为断裂

（2）；紧缩的最终失效形式为大塑性变形

（2）；低碳钢工程构件的强度操纵是以其最终破坏形式为标准吗？

简单陈述理由：

否，以屈服极限为标准

（1）。

2.依照材料力学假定，复杂受力的等截面直杆的纵、横截面上存在什么应力分量，它们别离由哪些内力引发？

纵：

切应力

（1）；横：

正应力、切应力

（1）。

正应力由轴力、弯矩引发

（2）；切应力由扭矩、剪力引发

（1）。

3.图示正方形边长为a，圆的直径为d，试确信阴影部份：

Iy=

，

（2）

Iz=

，

（2）

Iy’>Iy（<、>、=）。

（1）

4.假设在梁经受横力弯曲时力线铅垂向下。

定性地绘制出开口薄壁截面的弯曲中心位置和截面上切应力的方向。

弯曲中心位置（3）；上切应力方向（1，1）

5.重量相同的物体以一样高度冲击以下各梁，假设各梁EI一致。

试比较动荷因数KdA、KdB、KdC的大小。

KdA：

中；48

（2）

KdB：

小；24

（2）

KdC：

大。

192

（1）

（大、中、小）

6.构件的疲劳失效一样分为形核、微观扩展、宏观扩展（3）时期；疲劳断口一样分为粗糙

（1）区和滑腻

（1）区。

二.绘剪力、弯矩图。

（15分）

解：

1.支反力，每一个2分，共4分

2.绘剪力图

7值4线，每一个分，共5分

3.绘弯矩图

6值4线，每一个分，共6分

三.如图传动轴，轮C直径DC=0.1m，轮D直径为DD=0.15m，A、B为径向轴承，长度单位a=0.4m。

轴的内外径比为α=d/D=。

轮C受切向水平力FC=1kN，轮D受切向铅垂力F和2F。

材料的许用应力[σ]=100MPa。

试按第三强度理论设计合理的D。

（15分）

解：

1.受力分析，每一个1分，共4分

2.内力分析

3个图，每一个1分，危险截面及内力2分，共5分；

危险截面B，TB=，MBz=800M.m，MBy=0。

3.强度分析，共6分

四.已知材料的E，μ，AB、BC段的长度为l，AB段的外径为D，α=d/D，在截面A的正上方沿-45°方向贴有一应变片，测得值为ε'。

试计算载荷F。

（15分）

解：

1.截面内力、测点应力，每一个1分，共4分

2.测点斜截面应力；每一个3分，共6分

3.应变；共5分

五.图示刚架ABC固定于A，和杆CD铰接。

长度尺寸l、刚架的EI、杆的EA和载荷q已知。

试求杆的内力。

（15分）

解：

1.静定基，3分

2.变形和谐，3分

3.表示位移，6分

4.解出，3分

六.图示两杆材质相同，材料的E、[σ]，和l和载荷F已知。

两杆圆形截面，直径同为d。

其中压杆为细长杆，两头球铰，稳固平安系数为[nst]。

试为该结构确信合理的ψ。

（10分）

解：

1.内力，2分

2.杆1稳固条件，3分

3.杆2强度条件，3分

4.代入并整理，2分

中国农业大学

2005~2006学年第1学期

材料力学课程考试试题（B）

对象：

工程力学041-2班，总分值100，共6题，共2页，未利用，2005年11月18日

一.填空题，本大题共6小题，每题5分，本大题共30分

1.铸铁试件紧缩时的最终破坏应力为；铸铁试件扭转的最终破坏应力为；铝合金构件的强度操纵是以其最终破坏应力为标准吗？

简单陈述理由：

。

2.依照材料力学假定，复杂受力的等截面直杆的纵截面上存在什么应力分量，它们一样是由哪些外力在什么大体变形方式下引发？

。

3.图示正方形边长为2d，半圆的直径为d，试确信阴影部份：

Iy=，

IyIxC（<、>、=）。

4.假设在梁经受横力弯曲时力线铅垂向下。

定性地绘制出T型薄壁截面的弯曲中心位置和截面上切应力的方向。

5.重量相同的物体以一样高度冲击以下各梁，试比较4种情形动荷因数Kd的大小。

大：

；

中：

；

小：

。

6.如图交变应力的循环特点别离为：

左上，

右上，

左下，

右下。

考生诚信许诺

3．本人清楚学校关于考试治理、考场规那么、考试作弊处置的规定，并严格遵循执行。

4．本人许诺在考试进程中没有作弊行为，所做试卷的内容真实可信。

专业：

班级：

学号：

姓名：

成绩：

二.绘剪力、弯矩图。

（15分）

三.如图绞盘轴系统，AC、CB、BD、DH各段的长度皆为a=0.5m。

轴的直径为d=0.02m。

轮C受切向水平力F1=4kN。

材料的许用应力[σ]=120MPa。

试按第四强度理论进行强度校核。

（15分）

四.钢板E=206GPa，ν=，受均匀应力场作用，变形前钢板上刻有直径为d=0.3m的圆。

试求圆变形后的几何形状。

（10分）

五.图示刚架ABC固定于A，和杆CD铰接。

AB、BC、CD的长度为l，刚架的EI、杆的EA和载荷q已知。

试求杆的内力。

（15分）

六.

图示结构，载荷F=20kN，材料许用应力[σ]=120MPa；梁选用工字钢20a，半长度a=1m、横截面积A=×10-3m2，抗弯系数Wz=×10-4m3；斜杆的直径d=0.06m，稳固因数约为φ=。

试求分析结构的平安性。

（15分）

材料力学试题标准答案和记分规那么（B卷）

对象：

工程力学041-2班，总分值100，共6题，共3页，未利用，2005年11月18日

一.填空题，本大题共6小题，每题5分，本大题共30分

1.铸铁试件紧缩时的最终破坏应力为切应力（2分）；铸铁试件扭转的最终破坏应力为正应力（2分）；铝合金构件的强度操纵是以其最终破坏应力为标准吗？

简单陈述理由：

不是，塑性材料，用σ，（1分）。

2.依照材料力学假定，复杂受力的等截面直杆的纵截面上存在什么应力分量，它们一样是由哪些外力在什么大体变形方式下引发？

切应力（3分），扭矩（1分）、剪力（1分）。

3.图示正方形边长为2d，半圆的直径为d，试确信阴影部份：

Iy=（3分），

Iy、=）。

（2分）

4.假设在梁经受横力弯曲时力线铅垂向下。

定性地绘制出T型薄壁截面的弯曲中心位置和截面上切应力的方向。

（弯曲中心2分，切应力3分）

5.重量相同的物体以一样高度冲击以下各梁，试比较4种情形动荷因数Kd的大小。

大：

（a）（1分），（d）（1分）；

中：

（b）（1分）；

小：

（c）（2分）。

6.如图交变应力的循环特点别离为：

左上-1，（2分）

右上-1/3，（1分）

左下0，（1分）

右下。

（1分）

二.绘剪力、弯矩图。

（15分）

剪力图5值3线（8分）

弯矩图3值3线（7分）

三.如图绞盘轴系统，AC、CB、BD、DH各段的长度皆为a=0.5m。

轴的直径为d=0.05m。

轮C受切向水平力F1=4kN。

材料的许用应力[σ]=120MPa。

试按第四强度理论进行强度校核。

（15分）

解：

1.受力图（3分）

2.内力

（6分）

危险截面C。

（2分）

3.第4强度理论

，通过（4分）

四.钢板E=206GPa，ν=，受均匀应力场作用，变形前钢板上刻有直径为d=0.3m的圆。

试求圆变形后的几何形状。

（10分）

解：

主方向、主应力（4分）；主应变（3分）；椭圆长短轴（3分）。

五.图示刚架ABC固定于A，和杆CD铰接。

AB、BC、CD的长度为l，刚架的EI、杆的EA和载荷q已知。

试求杆的内力。

（15分）

解：

1.静定基，3分

2.变形和谐，3分

3.表示位移，6分

4.解出，3分

六.

图示结构，载荷F=20kN，材料许用应力[σ]=120MPa；梁选用工字钢20a，半长度a=1m、横截面积A=×10-3m2，抗弯系数Wz=×10-4m3；斜杆的直径d=0.06m，稳固因数约为φ=。

试求分析结构的平安性。

（15分）

解：

1.内力（4分）

梁：

危险截面C，

（2分）

杆：

（2分）

2.平安性（6分）

梁：

，平安（3分）

杆：

，稳固（3分）