材料力学答案.docx

1、材料力学答案材料力学请在以下五组题目中任选一组作答，满分 100 分 第一组：计算题（每小题 25分，共 100 分）1.梁的受力情况如下图，材料的 a。若截面为圆柱形，试设计此圆截面直径。q 10kN/m4m2.求图示单元体的： （1）图示斜截面上的应力；（2）主方向和主应力，画出主单元体；（3）主切应力作用平面的位置及该平面上的正应力，并画出该单元体y100MPa50MPa60MPaO 300x50MPan60MPa 100 MPa解：1）、斜截面上的正应力和切应力： 30o 64.5MPa, 300 34.95MPa（2）、主方向及主应力：最大主应力在第一象限中，对应的角度为 0 70.

2、670 ，则主应力为： 1 121.0（MPa ）, 3 71.0MPa（3）、主切应力作用面的法线方向 ： 1/ 25.670, 2/ 115.670主切应力为： / 1 96.04MPaxO 19.33071.0MPa图 3-125.0MPa96.4MPa25.0MPa25.670O25.0MPa25.0MPa96.04MPa图 3-23.图中所示传动轴的转速 n=400rpm，主动轮 2 输入功率 P2=60kW从, 动轮 1，3， 4和 5 的输出功率分别为 P1=18kW,P3=12kW,P4=22kW,P5=8。k试W绘制该轴的扭矩 图。4.用积分法求图所示梁的挠曲线方程和转角方程

3、，并求最大挠度和转角。各梁 EI 均为常数。第二组：计算题（每小题 25分，共 100 分）1.简支梁受力如图所示。采用普通热轧工字型钢，且已知 = 160MPa。试确定工字型钢型号，并按最大切应力准则对梁的强度作全面校核。 （已知选工字钢 No.32a： W = 692.2 cm 3， Iz = 11075.5 cm 4）解：1FRA = F RB = 180kN （）kNmkNmkN由题设条件知：2W = 692.2 cm 2，Iz = 11075.5 cmcmE截面：2A 、 B截面：3C、 D截面：MPaMPaMPaMPaMPaMPa选 No.32a 工字钢安全。2.绘制下图所示各梁的

4、剪力图和弯矩图， 并求出剪力和弯矩绝对值的最大值。 F、q、已知。3.梁的受力及横截面尺寸如下图所示。 试求：1 绘出梁的剪力图和弯图；2 确定梁内横截面上的最大拉应力和最大压应力；3 确定梁内横截面上的最大切应力； 4画出横截面上的切应力流。4.图示梁及柱的材料均为 Q235钢， E = 200GPa， 24kN/m，竖杆为两根 63635 等边角钢（连结成一整体）作安全因数第三组： 计算题（每小题 25分，共 100 分）1.作图所示的各梁的剪力图和弯矩图2. 求下列图示各刚架的弯矩、剪力及轴力图3. 用积分法计算图示梁的变形时， 需分几段建立方程？并写出其位移边界条件4. 图示压杆两端为

5、球铰约束， 截面如图所示， 为 200mm125mm18mm的不等边 角钢。杆长 l = 5m ，材料为 Q235钢，其弹性模量 E = 205GPa。试求压杆的临界 载荷。第四组： 计算题（每小题 25分，共 100 分）1.图示结构中 AC为刚性梁， BD为斜撑杆，载荷 F 可沿梁 AC水平移动。试问： 为使斜杆的重量最小，斜撑杆与梁之间的夹角 应取何值？12 m ，拉杆的许用应力 150 MPa ，试设计拉杆的直径 d43. 如图所示结构中，悬臂梁 AC为 No.10 工字钢，惯性矩 I z =245cm4 ， A 端铰 支于空心钢管 AB上。钢管的内径和外径分别为 30mm和 40mm

6、，B端也是铰支。 当 重为 500N的重物从 h=5mm处自由落于 A 端时，试校核杆 AB的稳定性。规定稳定 安全系数 n=2.5 。已知钢梁和钢管的模量为： E=210GP。a径 d 200mm 的木桩顶部。已知木材弹性模量 EW11GPa ，求木桩内的最大 正应力。第五组：计算题（每小题 25分，共 100 分）d1 52mm 。长度 l 600mm ，材料为 A3 钢， E 210GPa ， p 200MPa s 235MPa ， a 304MPa ， b 1.12MPa 。可以认为丝杠的下端固定，上端为自由。2.图示铸铁梁 a 0.6m。材料许用拉应力 t 35MPa ，许用压应力

7、c 140MPa ，求 q的最大允许值。已知 yc 126.8mm , IZ 6431cm3.如图所示，一实心圆杆 1 在其外表面紧套空心圆管 2。设杆的拉压刚度分别 为 E1A1和 E 2A2 。此组合杆承受轴向拉力 F，试求其长度的改变量。 (假设圆杆和 圆管之间不发生相对滑动)4. 设有一实心钢杆，在其外表面紧套一铜管。材料的弹性模量和线膨胀系数分 别为 E1， E2和 l1， l2 ，且 l2 l1 。两者的横截面面积均为 A。如果两者紧套的程度不会发生相互滑动，试证明当组合管升温 T 后，其长度改变为要求：1. 独立完成，作答时要写明题型、题号；2.作答方式：手写作答或电脑录入，使用 A4 格式白纸；3.提交方式：以下两种方式任选其一，1) 手写作答的同学可以将作业以图片形式打包压缩上传；2) 提交电子文档的同学可以将作业以 word 文档格式上传；4.上传文件命名为“中心 -学号-姓名-科目.rar ” 或“中心 -学号-姓名-科 目.doc ”；5.文件容量大小：不得超过 20MB。