西安建筑科技大学材料力学考题参考答案.docx

1、西安建筑科技大学材料力学考题参考答案西安建筑科技大学考试试卷（答案）一选择题1. (5分) 变截面杆受集中力P作用，如图。设F1，F2和F3分别表示杆件中截面1-1，2-2和3-3上沿轴线方向的内力值，则下列结论中哪个是正确的？(A)F1=F2=F3； (B)F1=F2F3；(C)F1F2=F3； (D)F1F2F3。 正确答案是(A) 。 2. (5分) 低碳钢试件拉伸时，其横截面上的应力公式=N/A(A)只适用于p； (B)只适用于e；(C)只适用于s； (D)在试件拉断前都适用。 正确答案是D。 3. (5分) 梁的内力符号与坐标系的关系是: (A)剪力、弯矩符号与坐标系有关；(B)剪力

2、、弯矩符号与坐标系无关；(C)剪力符号与坐标系有关，弯矩符号与坐标系无关；(D)弯矩符号与坐标系有关，剪力符号与坐标系无关。 正确答案是B。 4. (5分)由惯性矩的平行移轴公式，Iz2的答案有四种: (A)Iz2=Iz1+bh3/4；(B)Iz2=Iz+bh3/4；(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

3、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=0.5kNm d=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

4、) 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(Dd)，其动应力d的关系为:(A)(d)a=(d)b；(B)(d)a(d)b；(D)无法比较。 正确答案是。

5、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1(5分) 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=。 2(5分) 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

6、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1(5分) Ua=P2l/(6EA)，Ub=P2l/(2EA) 2(5分) r=-0.5，max=100MPa，min=-50MPa，m=25MPa， 三

7、计算题1(10分) =3.84MPa，(5分)=-16.65MPa (5分)2(20分) max=Mmaxcos+(Wz/Wy)sin/Wz (5分)Wz/Wy=h/b=3/2 (5分)Wz=bh2/6=2.5210-4 m3 (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 (

8、5分)d=Kdst=1+1+3EIH/(2Qa3)1/2Qa/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1. (5分) 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。 正确答案是。 2. (5分) 一内、外直径分别为d、D的空心圆轴，其抗

9、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。 3. (5分) 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)；(

10、B) x=0，y=0；x=a+l，=0；x=a y(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，、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。

11、求、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。 五 (15分) 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 案一 选择题1. (5分) (B) 2. (5分) (C) 3. (5分) (D) 4. (5分) (C) 二 (15分) RA=5qa/2()MA=3qa2(逆)（2分）RB=3qa/2()x=a/2 （2分）（11分）三 (15分) max=Tmax/Wt=19.26M

12、Pa （7分）AC=0.60.4/(GIp)-0.80.5/(GIp)109=-1.48210-3rad （8分）四 (15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=46.1MPac （6分）最大拉应力:B截面上边缘，(t)max=27.3MPat （6分）C截面下边缘，(t)max=28.8MPa90，(Ncr)2=248kN Ncr/nst=124kN=31/2P，P=71.6kN (5分)P=71.6kN (1分)三.填空题1. (5分)边界条件是：yA=0，

13、A=0，yC=0。 （2分）连续条件是：yD(左)=yD(右)，D(左)=D(右)，yB(左)=yB(右) （3分）2. (5分)3. (5分)m=(max+min)/2=40MPa, a=(max-min)/2=80MPa , r=min/max=-0.333 四 (15分)危险截面A处的强度条件:32(M2+T2)1/2/(d3) (5分)d32(150P)2+(140P)21/2/() (6分) X=63.9mm , 取d=64mm (4分) 五 （15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) (2分) (2分) (2分)六（15分）XB=-qa/16()， (9分)A=9qa/16()， (2分)XA=qa/16()， (2分)B=7qa/16()。 (2分)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)