南航816916真题0018docx.docx

1、南航816916真题0018docx816/916乥乬乬乬 乥ZZZ.HVWXGVN.FRP446966F016816/916乥乬乬乬 乥ZZZ.HVWXGVN.FRP446966F016816/916乥乬乬乬 乥ZZZ.HVWXGVN.FRP446966F016816/916乥乬乬乬 乥ZZZ.HVWXGVN.FRP446966F016816/916乥乬乬乬 乥ZZZ.HVWXGVN.FRP446966F016南京航空航天大学2012 年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷）科目代码： 816 科目名称： 材料力学 满分： 150 分注意: 认真阅读答题纸上的注意事项；所有答案必须写在答题纸

2、上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！816 材料力学 第 1 页 共 3 页第五题（15 分）某一圆轴直径为 D，受到轴向拉力 F 及扭矩 M n 作用如图，用电测试验测得沿 R1 和 R2 方向的应变 -45 、 45 ，假设材料常数 E 、 均为已知。试求拉力 F 和扭矩M n 。第六题（15 分）有一横截面直径 Dd =6030 mm，长度 L=2m 的空心圆截面轴，材料弹性常数 E200GPa、=0.3，材料许用应力200MPa ,受扭矩 Mx = 3kN.m和中部集中力 FP =1.5kN，轴向力 FN =30kN 作用，试求该轴：（1）危险截面

3、横截面上的最大切应力 max；（2）危险截面横截面上的最大正应力 max；（3）危险截面危险点的三个主应力、最大切应力和第一主应变；（4）用最大切应力设计准则（第三强度理论）校核该轴强度。第七题（15 分）铰接桁架，由竖杆 AB 和斜杆 BC 组成，两杆均为弯曲刚度为 EI 的细长杆，在节点 B 处承受水平力 F 作用。（1）设a = 1.2 m,b = 0.9 m ，试确定水平力 F 的最大值（用 、 EI 表示）。（2）保持斜杆 BC 的长度不变，确定充分发挥两杆承载能力的 角。A1.6 mF BaCb816 材料力学 第 2 页 共 3 页第八题（15 分）已知图示杆 BC 的横截面面积

4、为 A，梁 AD 的惯性矩 I =a 2 A90，杆和梁的弹性模量均为 E，重物 P 自由下落冲击于梁上的点 D，求杆 BC 的最大动应力。CEA aP hA EI a B a D第九题（15 分）图示刚架 ABC 水平放置，A 端受垂直向下的力 F 作用，C 端固支，尺寸如图。设刚架具有圆形截面，抗弯刚度 EI 为常数。试用能量法求刚架 A 端沿 y 方向的位移和绕 x 轴的转角。第十题（15 分）图示结构由两悬臂梁 AB 和 CD 通过拉杆 BC 在 B, C 处铰接而成，B 处受垂直向下的集中力 F 作用。两悬臂梁的抗弯刚度均为 EI（EI 为常数），拉杆的抗拉刚度为 EA=3EI/(7

5、a2)，尺寸如图。试用力法正则方程求拉杆 BC 的内力。816 材料力学 第 3 页 共 3 页科目代码: 816南京航空航天大学2013 年硕士研究生入学考试初试试题（ A卷 ）满分: 150 分科目名称: 材料力学注意: 认真阅读答题纸上的注意事项；所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！第一题（15 分）大力钳的连杆 AB 的横截面积 A40mm2，弹性模量 E210GPa。（1）如果需产生 1500N 的剪切力，则需施加多大的力 F？（2）设材料的许用应力=60MPa，校核 AB 杆的强度。（3）这时 AB 杆的长度变化量有多大？

6、第二题（15 分）焊管使用厚 5mm 的平板卷板后焊接而成。焊接后管的外径 D600mm，承受扭矩me=100kNm 作用。已知材料的切变模量 G=80GPa，屈服极限s=220MPa，安全因数 n=2.2，焊接面的许用拉应力1=40MPa。（1）按第三强度理论校核该焊管的抗扭强度；（2）校核焊管焊接面的抗拉强度；（3）如果 AB 长 l =20m，求这时的扭转角AB。第三题（15 分）试作图示梁的剪力图和弯矩图。F=2qa qA Ba 2a科目代码：816 科目名称：材料力学 第 1 页 共 4 页第四题（15 分）图示为两种材料复合成一体的矩形悬臂梁及其横断面，平面假设成立。正中间材料的弹

7、性模量为 E1，上下材料的弹性模量为 E2，且 E1=10E2，H=10h，两材料的许用应力均为。尺寸 h、H 和 b 已知。试求：（1）材料 2 与材料 1 的最大伸长线应变之比；（2）材料 2 与材料 1 的最大正应力之比；（3）按强度条件求许可弯矩 M 的表达式。bE2M H/2hzH/2E1y第五题（15 分）内径为 d 的刚性圆柱体 A 内，有一直径为 d 的圆柱体 M，M 的材料弹性模量为 E，泊松系数为 ，其上部放置一刚性圆盘 B，圆盘中心受到 F 力作用如图所示，试求圆柱体 M内中心点的：（1）三个主应力；（2）最大剪应力；（3）三个主应变；（4）绘该点的应力圆。第六题（15

8、分）底部固支，上端自由的立柱，横截面是外直径为 D 内径为 d 的空心圆截面，受到两个集中力 F 作用如图所示，材料许用应力为 ，试：（1）计算距上端距离为 H 处 B 截面上的内力；（2）写出 B 截面危险点的应力；（3）建立危险点的强度条件（用第三强度理论）。科目代码：816 科目名称：材料力学 第 2 页 共 4 页第七题（15 分）图示桁架 ABC 由两根材料相同的圆截面杆组成，该桁架在节点 B 处受载荷 F 作用，其方位角 可在 0 与 90 间变化， 0 /2 。已知杆 1,2 的直径分别为 d = 20 mm ， d2 = 30 mm ，a = 2 m ，材料的屈服极限 s =

9、240 MPa ，比例极限 p = 196 MPa ，a=304MPa， b=1.12MPa，弹性模量 E = 200 GPa ，稳定安全因数nst = 2.5 。试计算许可载荷值F 。y F B x1 2第八题（15 分）60A30 Ca如图所示，圆轴直径为 d，圆轴长为 L2，右端有一直径为 D 的鼓轮。轮上绕以钢绳，钢绳的端点 B 悬挂吊盘。钢绳长 L1，横截面积为 A，弹性模量为 E。圆轴的切变模量为 G。重量为 P 物块自 h 处落在吊盘上，试求轴内最大扭转切应力和绳内最大正应力。L2d D/2L1BP h第九题（15 分）图示刚架 ABC，抗弯刚度为 EI（常量），尺寸如图，A 端

10、固定铰支，C 端可动铰支。已知 AB 段受均布载荷 q 作用，试用能量法求刚架 C 端的位移和 C 截面的转角。科目代码：816 科目名称：材料力学 第 3 页 共 4 页第十题（15 分）图示结构由刚架 ABC 和绳索 ADC 在 A 和 C 处连接而成，刚架 ABC 的抗弯刚度为 EI（常量），绳索 ADC 的抗拉刚度 EA=EI/a2，尺寸如图。刚架在 A 端为固定铰支，在 B 处为可动铰支，绳索在 D 处穿过光滑定滑轮（忽略定滑轮直径）。已知刚架在 C 端受集中载荷 F 作用，试用力法正则方程求绳索 ADC 的内力。科目代码：816 科目名称：材料力学 第 4 页 共 4 页科目代码:

11、 816南京航空航天大学2014 年硕士研究生入学考试初试试题（ A卷 ）满分: 150 分科目名称: 材料力学注意: 认真阅读答题纸上的注意事项；所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！第一题（15 分）塔吊各部分尺寸如图。当起吊重物在最大伸展位置 D 时，允许起吊重量为 W=10kN。配重块的重量为 WB=15kN。A、B、C、E、F 各处均为铰链联接。AB、AC 使用圆截面钢杆连接， 材料的屈服极限为 360MPa。设计要求的安全因数不小于 3.0，试分别设计 AB 杆和 AC 杆的截面尺寸（直径）。第二题（15 分）空心圆截面杆A

12、B承受扭转力偶矩M作用，在D点沿与轴线成45方向的外表面粘贴应变片。杆的外径为D=120mm，内径为d=110mm，长度l=500mm。材料的切变模量为G=70GPa。试确定（1）D点沿与轴线成45方向的应变值与B截面转角间的关系。（2）当测得D点沿与轴线成45方向的应变量为-0.0008时，力偶矩M有多大？（3）这时B截面的转角有多大？如果B点在形心位置，BC的初始位置为水平放置，且长为300mm，求C点的垂直位移。科目代码：816 科目名称：材料力学 第 1 页 共 4 页第三题（15 分）试作图示梁的剪力图和弯矩图。M1=0.5qa2M2=qa2q qA BCa 2a第四题（15 分）图

13、示矩形截面梁在 B 截面作用力偶 Me，截面高 H，宽为 B，材料的拉、压弹性模量不同，压缩弹性模量 Ec 是拉伸弹性模量 Et 的 4 倍， Ec = 4Et ，试求：（1）写出中性轴位置 Zc 的表达式；（2）最大压应力与最大拉应力之比 c max ； t max（3）若许用压应力c为许用拉应力t的 4 倍，试求力偶 Me 许可值。BMeA B第五题（15 分）HZc z y某点应力单元体如图所示，应力单位为 MPa， 设材料弹性模量 E = 200GPa ，泊松比 = 0.3 ，试计算：1.该点的 3 个主应力和最大切应力。2.最大线应变。3.绘制该点的应力圆。科目代码：816 科目名称

14、：材料力学 第 2 页 共 4 页第六题（15 分）传动轴受力如图示。若 F1 = 2k N ，材料的许用应力 = 120MPa ，试根据第三强度理论设计该轴的直径 d。第七题（15 分）图示钢杆和铜杆的截面和长度均相同，且都是细长杆。将两杆的两端分别用铰链联结，此时两杆都不受力。试计算当温度升高多少度时，将会导致结构失稳？已知杆长l = 2 m ，横截面积 A = 20 cm2 ，惯性矩 I = 40 cm4 ，钢的弹性模量 E = 200 GPa ，铜的弹性模量z sE = 100 GPa ，钢的线膨胀系数 = 12.5 10-6 / ，铜的线膨系数 = 16.5 10-6 / 。钢铜第八

15、题（15 分）一体重 W=500N 的蹦极选手，身上系着一根抗拉刚度 EA=2.1kN 的减震保险绳，从 60m 高的桥面上飞身跳下，若要求人距水面的安全距离（高度）为 10m，试设计减震保险绳的长度 L（不考虑绳子的自重）。科目代码：816 科目名称：材料力学 第 3 页 共 4 页第九题（15 分）图示桁架 ABC，AC 杆的应力应变关系为= E （E 为常量），BC 杆的应力应变关系为 2 = k （k 为常量），两杆截面积均为 A（常量），尺寸如图。已知桁架 C 处受集中载荷 F作用，试用能量法求 C 处的水平和垂直位移（不考虑稳定性）。第十题（15 分）图示刚架 ABC，弯曲刚度为

16、EI（常量），尺寸如图。已知刚架 BC 段受均布载荷 q 作用，试用力法正则方程求 C 处反力。科目代码：816 科目名称：材料力学 第 4 页 共 4 页科目代码: 816南京航空航天大学2015 年硕士研究生入学考试初试试题（ A卷 ）满分: 150 分科目名称: 材料力学注意: 认真阅读答题纸上的注意事项；所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、（15 分）刚性梁 ABC，用两根长度相等、截面积相同的杆 DB 和 EC 支承。其中一杆为铝杆，弹性模量 Eal70GPa，许用应力al=100MPa；另一杆为钢杆，弹性模量 Est2

17、10GPa，许用应力st=120MPa。两杆的长度 l=1m，截面积 A=100mm2。今有方案 A：1 杆为铝杆，2 杆为钢杆；方案 B：1 杆为钢杆，2 杆为铝杆。问：（1）为使结构有最大承载能力，应选择方案 A还是方案 B？许可载荷有多大？（2）求最大许可载荷时，载荷作用点的位移有多大？二、（15 分）使用钢板卷板后焊接而成的圆形截面筒，焊缝与轴线平行。板材料为低碳钢，许用切应力=80MPa，焊接面的许用切应力1=40MPa。圆筒外径为 D=0.6m，壁厚 t=10mm，长 L=4m， 材料的切变模量为 G=80GPa。试计算圆筒的允许承载能力。并计算在最大许可载荷时两端面的相对扭转角。

18、15 分三、（15 分）图示简支梁在 AB 部分作用均布荷载 q，在支座 C 处作用集中力偶 m=qa2，试画出该梁的剪力图和弯矩图。q m=qa2A CB2a a科目代码：816 科目名称：材料力学 第 1 页 共 4 页四、（15 分）图示 T 型截面铸铁梁长为 L，已知截面对中性轴惯性矩为 I，到上、下边缘到中性轴距离分别为 y1 和 y2，许用拉、压应力分别为t和c，且 y2=4y1，c=8t，试求：1.为使该梁有最大承载力，外伸长度 a 应为多少；2.求此时荷载 q 的最大允许值（用 L，I，t，y1 表示结果）。qy1C B A za y2L y五、（15 分）圆柱形薄壁容器受内压

19、 p 和扭矩 T 作用如图所示。已知壁厚 ( D / 20) ，平均直径 D，材料弹性模量 E、泊松比 ，在容器表面某点沿与 x 轴成 45方向分别粘贴两枚应变计 R1、R2 用电测法测出应变1和 2 ，试根据所测应变1和 2 表示内压 p 和扭矩 T 的大小。六、（15 分）已知直径为 d=40mm 的传动轴受力如图所示，材料许用应力为 = 120MPa ，试计算 A、D支座约束反力；确定危险截面位置；用第三强度理论校核强度。科目代码：816 科目名称：材料力学 第 2 页 共 4 页七、（15 分）图示平面结构中，在杆 BC 中点处受到力 F 的作用，杆 AB 和杆 DE 长均为 l =

20、1.5 m，横截面直径 d = 70 mm，杆的材料为 Q235 钢，E = 206 GPa , p = 200 MPa，s = 235MPa，直线经验公式系数 a = 304 MPa，b = 1.12 MPa，稳定安全因数 nst = 6。结构的尺寸和角度如图。设梁 BC 的强度足够且刚度无穷大，试从稳定角度确定结构最大许可载荷 Fmax。F1m 1mBD C60A E60八、（15 分）2014 年 5 月 16 日一架太原飞往厦门的海南航空飞机在高空疑遭遇鸟击，机头被撞凹受损， 该航班安全降落在合肥新桥机场。据有关资料记载，一只质量为 m=0.45kg 的鸟，撞在速度为 v=960km/

21、h 的飞机上，会产生 216kN 的力。试分析若飞机的速度为 300km/h 时（起降时的大约速度），将会受到多大的撞击力？冲击点的最大位移是多少?注：忽略鸟的飞行速度、解体过程中吸收的能量及撞击的角度，简化为水平冲击，其力学模型如图（b）。(a)(b)九、（15 分）图示刚架 ABC，弯曲刚度为 EI（常量），尺寸如图。已知 BC 段承受均布载荷 q 作用，试用能量法求 C 处水平位移、垂直位移和转角。科目代码：816 科目名称：材料力学 第 3 页 共 4 页十、（15 分）图示超静定结构，由弯曲梁 AB 和弹性绳 BDEF 构成，其中弹性绳穿过光滑定滑轮 D、E 后分别连接于梁的 B、F

22、 点，尺寸如图。已知弯曲梁的抗弯刚度为 EI（常量），弹性绳的抗拉刚度为 EA=EI/a2，弯曲梁 C 处承受集中力偶 Me 作用，试用力法正则方程求弹性绳拉力。科目代码：816 科目名称：材料力学 第 4 页 共 4 页科目代码: 816南京航空航天大学2016 年硕士研究生招生考试初试试题（ A卷 ）满分: 150 分科目名称: 材料力学注意: 认真阅读答题纸上的注意事项；所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！第一题（15 分）图示拉杆直径 65mm，计算长度（即受拉部分的相当长度）为 1200mm， 弹性模量为 200GPa，泊松

23、比为 0.3。测得拉杆的直径减少了 0.012mm。（1）确定加载在螺栓上的力；（2）这时拉杆计算长度内的长度变化；（3）这时拉杆计算长度内的体积变化 65mm 第一题 第二题第二题（15 分）焊管在工程中普遍使用。图示焊管用钢板卷板后焊接而成，焊接面与管轴线成 45，管子外径为 300mm，壁厚 6mm，管长 6m。设材料为 Q235，屈服强度 235MPa，安全因数 1.8，弹性模量按 210GPa 计算，泊松比 0.3，焊接面最大允许拉应力 60MPa，求（1）最大允许扭转力偶矩 T (按第三强度理论)；（2）这时在垂直于焊缝方向的正应变；（3）两端面的相对扭转角。第三题（15 分）作图

24、示梁的剪力图和弯矩图。第三题 第四题第四题（15 分）一简支梁是由100 300 的木块 1 与工字钢梁 2 在翼板上缘用螺栓固定而成，已经测得危险截面上 A 、B 两点的线应变 = -420 10-6 , = 70010-6 ，木材的弹性模量 E1 = 10 GPa ，许用应力 1 = 10 MPa 。试校核木材强度。第五题（15 分）曲拐受力如图所示，AB 段为 D=30mm、=d/D=0.5 的空心圆截面杆， 图中自由端沿 x 方向和 y 方向分别作用了两个集中力 F=1kN，材料许用应力=200MPa， 试求 AB 段危险截面的内力并用第三强度理论校核 AB 段的强度。第六题（15 分

25、）某点两个方向面的应力如图，应力单位 MPa。试求该点主应力、最大切应力及主平面方位。科目代码：816 科目名称：材料力学 第 1 页 共 2 页y300z A FAB 段横截面xBd300150 360o300F 200 D第五题 第六题第七题（15 分）如图所示，水平刚性梁 AB 的 A 端为可动铰支座，在 C、D 处受两相同的钢制圆杆的支撑，连接处均为铰接，尺寸 L1= 0.2m。已知杆 CG 和杆 DH 为相同材料和相同尺寸的杆件，直径 d =20mm，L =0.4m，E=206GPa，p =200MPa，s =235MPa，直线经验公式系数 a =304MPa，b =1.12MPa，

26、nst =2。试从压杆稳定角度，求所允许的 F 最大值。第八题（15 分）图示平面结构，位于铅垂位置的杆 AE，通过光滑铰链与杆 CD 相连， 已知杆 AE 的惯性矩为 I，抗弯截面系数为 W，杆 CD 横截面面积 A，两杆材料相同，弹性模量为 E，一重为 P 的小球从 h 高度处无初速释放，垂直冲击杆 AE 的 B 处。求杆 AE 上的最大冲击正应力和最大动位移。GLA C D B C2L L 3L h aL DF E B AH a a a第七题 第八题第九题（15 分）图示刚架，A 端固定，尺寸如图。已知弯曲刚度为 EI（常量），受图示均布载荷 q 作用，试用能量法求 C 处水平位移、垂直

27、位移和转角。第十题（15 分）图示超静定刚架，两端固定，尺寸如图。已知刚架弯曲刚度为 EI（常量），受图示均布载荷 q 作用，试用力法正则方程求横截面 C 处内力（提示：已知 C 处横截面上轴力和剪力均等于零）。第九题 第十题科目代码：816 科目名称：材料力学 第 2 页 共 2 页南京航空航天大学2017 年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷 ）科目代码: 816 满分: 150 分 科目名称: 材料力学 注意: 认真阅读答题纸上的注意事项；所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！第 1 题（15 分）如图所示结构， BAC 整体为

28、刚性杆。杆直径 d140mm，杆为圆形阶梯形直杆，D240mm，d220mm，尺寸如图所示。杆弹性模量1210GPa，杆弹性模量2180GPa。已知 F118kN，l500mm，试求两杆的轴力及杆的最大应力。B Dd2la a D2ACF第 1 题第 2 题（15 分）图示齿轮传动系统。马达的输入功率 P1 = 36kW，经轴 CD 输出。已知：轴 AB 的转速 n1 = 300r/min。B 处齿轮与 C 处齿轮的齿数之比 z1: z2=1:2。实心圆轴 AB 直径 d1=40mm，空心圆轴 CD 外径 D2=50mm，内径 d2=40mm。两根轴采用相同的材料，其剪切弹性模量 G=80GPa。试求：（1）所有轴中的最大切应力；（2）所有轴中的最大单位长度扭转角。马达 A BC D第 2 题科目代码：816 科目名称：材料力学 第 1 页 共 4 页第 3 题（20 分）矩形截面梁的载荷和截面尺寸(单位：mm)如图所示。材料的许用应力=160MPa，= 50MPa。试：（1）求图示梁的剪力图和弯矩图；（2）校核其强度（考虑剪切强度）。1mB3mC1mF=100kN A q=20kN/m 20kNm