江苏科技大学
... ..................................... - --------------------- .... 级班 ..................................................... ------ I -------- - - - - - - - - - 一 / 土- .......................................... ...... .............. - - - I ----- -------- -------- -------- - - I - - - - ----- I _ 题号 -一一 -二二 -三 四 五 六 总分 得分 ______ 学年第二学期材料力学试题卷)
一、选择题(20分)
1、图示刚性梁AB由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，长度不等, 横截面积
分别为Ai和A,若载荷P使刚梁平行下移，则其横截面面积
A Ai〈 A
B、 Ai〉A C、 Ai=A D Ai、A为任意
2、 建立圆周的扭转应力公式T P =M p /I P时需考虑下列因素中的哪几个 答：()
(1) 扭矩M与剪应力T p的关系M=/AT p p dA (2) 变形的几何关系(即变形协调条件) (3) 剪切虎克定律
(4) 极惯性矩的关系式I T= / A p 2dA A (1) B、(1) (2) C、(1) (2) (3) D、全部
3、 二向应力状态如图所示，其最大主应力c 1=()
A、c B 2Q C 3 a
题一、3图
D 4a 4、高度等于宽度两倍（h=2b）的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若
仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都 不变，则梁的强度（）
A、提高到原来的2倍 B提高到原来的4倍 C降低到原来的1/2倍 D降低到原来的1/4倍 5.
已知图示二梁的抗弯截面刚度
El相同，若二者自由端的挠度相等,
则 Pl/P 2=（） A 2
B 4 C 8
D 16
Pi^kN
<7=1 5kN/iti
f—in^l2kN
、作图示梁的剪力图、弯矩图。（15分） 门二 4kN
题答准不内线封密 三、如图所示直径为d的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩 m的作用
材料的弹性常数E、卩均为已知。（15分）
设由实验测的轴表面上与轴线成 45°方向的正应变，试求力偶矩m之值、
四、电动机功率为 9kW转速为715r/min，皮带轮直径 D=250mm 主 轴外伸部分长度为l=120mm主轴直径d=40mm〔c〕=60MPa用第三
三题图
四题图
强度理论校核轴的强度。（15分）
五、重量为Q的重物自由下落在图示刚架 C点，设刚架的抗弯刚度为
EI，试求冲击时刚架D处的垂直位移。（15分）
六、结构如图所示，P=15kN已知梁和杆为一种材料，E=210GPa梁
ABC的惯性矩I=245cm4，等直圆杆BD的直径D=40mm规定杆BD的稳定
②用欧拉公式判断BD杆是否失稳。（20分）
号学二二二二二二名姓级班业专 安全系数nst=2。 求①BD杆承受的压力。
业专 题答号准学不二内二线二封二密 二二名姓 级班 江苏科技大学
_______ 学年第二学期材料力学试曙卷）
题号 -一一 -二二 -三 四 五 六 总分 得分 二、选择题（20分）
1下列结论中正确的是 （）
A、材料力学主要研究各种材料的力学问题 B材料力学主要研究各种材料的力学性质
C材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律
D材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系
2、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为 D,另一根为空心轴，内外径
比为d2/D2=。若两轴的长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同，
则它们的重量之比VWW1为（） A B 、0.62 C、 D、
3、 低碳钢拉伸试件的应力-应变曲线大致可分为四个阶段，这四个阶段 是（） A、弹性变形阶段、塑性变形阶段、屈服阶段、断裂阶段 B弹性变形阶段、塑性变形阶段、强化阶段、颈缩阶段 C弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、断裂阶段 D弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段
4、 高度等于宽度两倍（h=2b）的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若
仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（ ）
A、提高到原来的2倍 B提高到原来的4倍 C降低到原来的1/2倍
D降低到原来的1/4倍 5.
已知图示二梁的抗弯截面刚度 则 Pi/P 2=（）
A 2
B 4
题一、4图
相同，若二者自由端的挠度相等,
1 F E1 i L —^1 题一、5图
El
号学一二二一二二二名D 16
、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩图。
（15分）
二题图
三、如图所示直径为d的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩 m的作用。 设由实验测的轴表面上与轴线成 45°方向的正应变，试求力偶矩m之值、 材料的弹性常数E、卩均为已知。（15分）
三题图
四、电动机功率为 9kW转速为715r/min，皮带轮直径 D=250mm 主 轴外伸部分长度为l=120mm主轴直径d=40mm〔c〕=60MPa用第三 强度理论校核轴的强度。（15分）
II 题答准不内线封密 五、如图所示，重物Q由高度H处自由下落，落在AB梁的中点C处,
设EI =常数，求这时C点挠度△ CO （15分）
六、图示刚架，已知刚架各梁抗弯刚度为
1） C点支座反力；
2） 作刚架弯矩图。（20 分）
五题图
EI，求:
六题图
江苏科技大学- 学年第二学期材料力学考试题
课程名 ______________ 任课教师 __________ 评卷 ___________
专 __________ 班 ________ 姓 ____________ 学 _______ 考试日期
题号 -一一 -二二 -三 四 五 六 总分 得分 三、选择题(20分)
1下列结论中正确的是
()
A、材料力学主要研究各种材料的力学问题 B材料力学主要研究各种材料的力学性质
C材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律
D材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系 2、建立圆周的扭转应力公式T p =M p /I P时需考虑下列因素中的哪几个
答：()
(5) 扭矩M与剪应力T 的关系M=/ AT P p dA
P
(6) 变形的几何关系(即变形协调条件) (7) 剪切虎克定律
(8) 极惯性矩的关系式IT=/AP 2dA A (1) B、(1) (2) C、(1) (2) (3) D、全部
3、二向应力状态如图所示，其最大主应力c 1=() A、c B 2c CC 3 c D 4c
题一、3图
则 Pl/P 2=（）A 2
B 4 C 8
4、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为 D,另一根为空心轴，内外径
比为dJD2=。若两轴的长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同， 则它们的重量之比VWW1为（）
5.
已知图示二梁的抗弯截面刚度
EI相同，若二者自由端的挠度相等,
、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩图。
（15分）
E1 } 1 J 一- lb 一*4 L 』 —n
A B 、0.62 C、 D、
三、如图所示直径为d的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩 m的作用。 设由实验测的轴表面上与轴线成 45°方向的正应变，试求力偶矩m之值、 材料的弹性常数E、
题一、5图
卩均为已知。（15分）
题答准不内线封密 三题图
四、如图所示，未开启的易拉罐上沿其轴向粘贴有一应变片，其半径厚 度之比为200。打开易拉罐，应变片变化为170X10-6，试求罐内压p 设这时 E=68GPa v =。（15 分）四题图
五、悬臂梁ACB由铸铁材料制成，其许用拉应力[c t]=40MPa许用压 应力[cc]=160MPa载荷Fp=44kN,梁截面为T型，匚=00”血 尺寸女口 图，试校核其强度。（15分）
号学二二二二二二名姓级班
业 专一 一 二 二 二一二二二院学术技 题 答准 不 内 线 封密
六、图示刚架，已知刚架各梁抗弯刚度为
EI，求:
1） C点支座反力;
2）作刚架弯矩图。（20 分）
C
■■■ L» L/
六题图
江苏科技大学-
学年第二学期课程考试试卷卷）
考试科目材料力学考试时间 _______ 考试方式闭卷
成绩 题号 一一一 _ 二 三 四 核总分 得分 评卷人 （本试题满分100分，考试时间120分钟）
得仆 评卷人 四、选择题（每题4分，共20分，机制、农机做1-5， 建
环做1-4，6）
号学一二一二二二二二名姓 1、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为 c,则45°斜截面上的正应力和
剪应力 ______________ 。
A分别为c 12和c B 均为c C分别为c和c /2 D 均为c /2
2、图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知 [c jy] = 2[ T ]，为充 分提高材
料的利用率，贝恂卩钉的直径d应为 __________________ 。 A d=2t B d=4t C
d=4t/ n D d=8t/ n
3一点的应力状态如右图所示，则其主应力 A 30MPa, 100 MPa, 50 MPa B 50 MPa，30MPa -50MPa C 50 MPa，0，-50MPa D -50 MPa，30MPa 50MPa
i
、 2、 3分别为 ___________
\\ 50MPa
1
30 MPa
4、两根材料和柔度都相同的压杆， ________________ A临界应力一定相等，临界压力不一定相等 B临界应力不一定相等，临界压力一定相等 C临界应力和临界压力一定相等
D临界应力和临界压力不一定相等
5、图示交变应力循环特征r，应力振幅ca和平均应力cm分别为
A r = 2,c a= 20MPa c m=— 10Mpa
C r = — 2 ,c a= 30MPa c m=— 10Mpa
当该十字架绕o-o
B r = 2,c a= — 40MPa c vm= 10Mpa
轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆 AB和轴o-o分别发生
A、拉伸变形、压缩变形； B拉弯组合变形、压弯组合变形; C拉弯组合变形、压缩变形； D拉伸变形、压弯组合变形。
1 1 - b _
1 0 C £7 J 得分 押卷人
、计算题（共80分，适用农机、机制、建环 ）
1、（15分）梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图
丨 ----------- a ---------- rU ------ a --------- ------- 曰 ------------
2、（ 15分）已知平面应力状态如图所示（单位为 MPa，试用解析法求 1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。
2、面内最大剪应力。
20
3、（ 10分）一受扭转的圆轴，直径 d=260mm材料的的弹性模量 E = 200GPa泊松比V =，现用变形仪测得圆轴表面与轴线成 45方向的 线应变£ 45= x 10-4。试求转矩m。
4、（15分）直径d 60mm勺圆截面折杆，A端固定，受力与其他尺寸 如图所示。
若材料的许用应力[]100MPa，试按最大剪应力强度理论
（第三强度理论）校核A端外表面点b的强度（忽略剪力影响）
y
5、 （15分）平面刚架如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量 EI ,已
知m0、a，试求点D
V在铅垂方向的位移D。（忽略截面剪力与轴力）
EI
6、（ 10 分）重为Q的物体从高度h处自由落下，若已知梁的抗弯刚度为
k
I
3
EI，支座的弹簧刚度为k （产生单位长度变形所需的力），且 试求c点的挠度。
题 答 准不 内 线 封 密
江苏科技大学006-200学年第二学期课程考试试卷卷）
考试科目材料力学考试时间—考试方式闭卷 成绩 题号 一一一 _ 二 __ 四 核总分 得分 评卷人 （本试题满分100分，考试时间120分钟）
得仆 评卷人 五、 选择题（每题4分，共20分）
1、 材料的失效模式 ________ 。
A只与材料本身有关，而与应力状态无关； B与材料本身、应力状态均有关；
C只与应力状态有关，而与材料本身无关； D与材料本身、应力状态均无关。
2、 图中应力圆a、b、c表示的应力状态分别为
号学一二二二二二二一名姓级班
A二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态； B单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态； C单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态; D单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。
正确答案是 ___________
3、 关于压杆临界力的大小，说法正确的答案是 — A与压杆所承受的轴向压力大小有关； B与压杆的柔度大小有关；
C与压杆所承受的轴向压力大小有关； D与压杆的柔度大小无关。
4、 图示交变应力的循环特征r、平均应力m、应力幅值a的值分别是
A 40、20、10 C 0、20、10
B 20
、10、20 、20、20
寸
Q
〔应力单位为MF司
kh d
VB k2h
d
kd
D
1 C
1 1 1 0 A 1 1 || B C 得分 评卷人 计算题（共80分，信息学院学生做 1、2、
5Q
、如图所示重量为的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数 _____________ 2h
V
1
C Q I
3、4、6,非信息学院学生做1、2、3、4、5）
1、（ 16分）简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图
4kN/m
2、（15分）已知三向应力状态如图所示（图中应力单位： MPa, 试 求：1）主应
力；2）主切应力；3）形变应变能密度Uf。
3、（ 16分）圆截面杆，受横向外力F和绕轴线的外力偶mo作用。由实
4 10 4 5 6 7
验测得杆表面A点处沿轴线方向的线应变 0
4 10
，杆表面B点处
A
4
沿与轴线成45方向的线应变45 和绕轴线的外力偶m0。
3.75 10
。材料的弹性模量 E =
200GPa 泊松比 V = ，a=0.25L，L=800mm d=60mm 试求横向外力 F
4、16分）精密磨床砂轮轴如图所示（单位：mm）已知电动机功率N=3kW,
转速n=1400rpm,转子重量 Q=101N, 砂轮直径 D=25mm,砂轮重量
Q=275N,磨削力R/Pz=3,轮轴直径d=50mm材料为轴承钢，[]60MPa，
试用第三强度理论校核轴的强度。
5、（ 17分）平面刚架ABC与二力杆CD构成如图所示结构，并承受外力 偶m0
作用。若m。、a已知，冈寸架的抗弯刚度为El，CD杆的抗拉刚度为
EA 3EI
EA，且
2a2 。 试求CD杆的变形量
6、（17分）用积分法求梁B点的挠度和转角，梁的El，L已知
J q 7 / r I 「八1 ,；4 ； ； I 1 L Itau LB 江苏科技大学006-200学年第二学期课程考试试卷卷）
题号 -一一 _ 二 _ 三 四 核总分 题 答 准 不 内 线 封 密
得分 评卷人 得分 评卷人 选择题（每题4分，共20分）
考试科目 材料力学 考试时间— 考试方式闭卷 成绩 ___________________________
1、 ____________________________________________________________ 轴向拉伸细长
杆件如图所示，贝U正确答案是 _________________________________ 「P
--------------- P --------------------- 1 P ------ - ------------------- - -----
（本试题满分100分，考试时间120分钟） ——
A 1-1、2-2面上应力皆均匀分布；
B 1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布； C 1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布； D 1-1、2-2面上应力皆非均匀分布。 2、 一点的应力状态如右图所示，则其主应力
1
、 2、
3
分别为
A 30MPa、100 MPa 50 MPa B 50 MPa、30MPa -50MPa
C 50 MPa、0、-50MPa D -50 MPa、30MPa 50MPa
正确答案是 ____________
30 MPa
M (x)M (x),
dx
3、 对莫尔积分
1 El
的下述讨论，正确的是 __________ 。
A只适用于弯曲变形； B等式两端具有不相同的量纲； C对于基本变形、组合变形均适用； D只适用于直杆。
A 40、20、10
B 20
、10、 20
m、应力幅值a的值分别是 4、 图示交变应力的循环特征r、平均应力
C 0、20、10
(T
D 0
、20、20
O V t ft f
〔应力单位为倔或
5、如图所示重量为Q的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数 _____________
kd
1: k d 1 1 V
B
1:
2h
kd
1 J
V
Q C
1 1 1 1 1 1 A || V
B
B C
得分 评卷人 二、计算题（共80分，信息学院学生做 1、 3 、4、6,非信息学院学生做1、2、3、4、5）
1 、（16分）q、a已知，试作梁的剪力、弯矩图。
2
亠 qa
£ Mil i q JF F 2a -__a - 2
、（ 15分）已知平面应力状态如图所示（单位为
MP3，试用解析法求1、主应
力及主平面，并画出正应力单元体。
2、面内最大切应力。
、2
20
50
3、（16分）由五根直径为d=50mm勺圆钢杆组成正方形结
构，如图所示,
P 132
时
结构连接处均为光滑铰链，正方形边长 a=1m材料Q235钢，试求结构 的临界载荷值。（Q235钢，当
cr （235 0.0068 2 ）Mpa
。）
4、（ 16分）精密磨床砂轮轴如图所示（单位：mm）已知电动机功率N=3kW,
转速n=1400rpm,转子重量 Q=101N, 砂轮直径 D=25mm,砂轮重量
Q=275N,磨削力R/Pz=3,轮轴直径d=50mm材料为轴承钢，[]60MPa，
试用第三强度理论校核轴的强度。
5、17分）平面刚架如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量 EI ,
m0、a，
0
试求点D在铅垂方向的位移V
D
。（忽略截面剪力与轴力）
题号 一一一 _ k 二 四 核总分 题 答 准 不 内 线 封
得分 评卷人 江苏科技大学007-200学年第二学期课程考试试卷卷）
考试
得分 评卷人 建环做1-4 , 6）
（本试题满分100分，考试时间120分钟）
七、选择题（每题4分，共20分，机制、农机做1-5 ,
1、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为 c,则45°斜截面上的正应力和
剪应力 ______________ 。
A分别为c 12和c B 均为c C分别为c和c /2 D 均为c /2
3、图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知 [c jy] = 2[ T ]，为充 分提高材
料的利用率，贝恂卩钉的直径d应为 __________________ 。
A d=2t B d=4t C
d=4t/ n D d=8t/ n
1
3一点的应力状态如右图所示，则其主应力 A 30MPa、100 MPa 50 MPa B 50 MPa、30MPa -50MPa C 50 MPa、0、-50MPa D -50 MPa、30MPa 50MPa
、 2、 3分别为 ___________
■
i 50 MPa
4、两根材料和柔度都相同的压杆,
30 MPa
A临界应力一定相等，临界压力不一定相等 B临界应力不一定相等，临界压力一定相等 C临界应力和临界压力一定相等 D临界应力和临界压力不一定相等
5、图示交变应力循环特征 丫，应力振幅ca和平均应力cm分别为
A 丫= 2,c a= 20MPa c rn=— 10Mpa B 丫= 2,c a=— 40MPa c rn= 10Mpa C 丫=一 2,c a= 30MPa c rn=— 10Mpa
6、图示十字架，AB杆为等直均质杆，o-o为圆轴。当该十字架绕o-o 轴匀速
旋转时，在自重和惯性力作用下杆 AB和轴o-o分别发生
A、拉伸变形、压缩变形； B拉弯组合变形、压弯组合变形; C拉弯组合变形、压缩变形；
D拉伸变形、压弯组合变形。
--一 -- --/ -- --土旧 -- --- ---
-- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
iI C
\\> B
A d
a
a
---- a
---- ■
得分 评卷人 二、计算题（共80 分）
1、（15分）梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。
2、（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为 MPa，试用解析法求1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。 2、面内最大切应力。
20
3、（10分）一受扭转的圆轴，直径 d=260mm材料的的弹性模量 E = 200GPa泊松比V =，现用变形仪测得圆轴表面与轴线成 45方向的
线应变& = x 10-4。试求转矩m。
号学二二二二二二二名姓级班一二二二二二二二二二二一业专
4、（ 15分）直径d 60mm勺圆截面折杆，A端固定，受力与其他尺寸
如图所示。若材料的许用应力[]10°MPa，试按最大切（剪）应力强
度理论（第三强度理论）校核 A端外表面点b的强度（忽略剪切）o
5y 、（ 15分）平面刚架如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量 El , m°、a，
试求点D在铅垂方向的位移
V
D
。（忽略截面剪力与轴力）
6、（ 10 分）重为Q的物体从高度h处自由落下，若已知梁的抗弯刚度为 El，支座的弹簧刚度为k （产生单位长度变形所需的力），且哗， 试求C点的挠
度。
题 答 准不 内 线 封密 江苏科技大学007-200学年第二学期课程考试试卷卷）
考试科目材料力学考试时间 _考试方式闭卷 成绩 题号 一一一 _ 二 __ 四 核总分 得分 评卷人 （本试题满分100分，考试时间120分钟）
得分 评卷人 八、 选择题（每题4分，共20 分）
1、 轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面 （） A分别是横截面、45°斜截面 B 都是横截面 C分别是45°斜截面、横截面 D 都是45°斜截面
2、 图中应力圆a、b、c表示的应力状态分别为 ________________ A二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态； B单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态； C单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态；
号学二二二一二二二一名姓级班
M (x)M (x),
D单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态
dx
3、对莫尔积分
1 EI
的下述讨论，正确的是 ________
A只适用于弯曲变形； B等式两端具有不相同的量纲； C对于基本变形、组合变形均适用； D只适用于直杆。
4、图示交变应力的循环特征r、平均应力m、应力幅值a的值分别是
A 40、20、10 C 0、20、10
B 20 D 0
、10、20 、20、20
5、在连接件上，剪切面和挤压面分别 _________ 于外力方向
(应力单位为MPEI)
A垂直、平行 C平行
D
B
平行、垂直 垂直
得分 评卷人 计算题（共 80分)
1、（15分）q、a已知，试作梁的剪力、弯矩图
qa
C
2、（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为 MPa，试用解析法求
y)2
2 xy
57
MPa
1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。 tg2 0
2 xy 20
—0.8
x
max
y
0
2、面内最大切应力。
0 19020' 32MPa
y2
2 ) :
2、
3、（ 15分）皮带轮传动轴如图所示，皮带轮1的重量W1 800N ,直径
3
2 50 2
2
(20)
di 0.8m ,皮带轮2的重量W2 1200N ,直径d? 1m ,皮带的紧边拉
0.5m 0.75m I 一 0.75m C 匕 1 1 A 匕 2 bd D 1 1 1 1 F F 1J 2 f 力为松边拉力的二倍，轴传递功率为100kW,转速为每分钟200转。轴
材料为45钢，[]80MPa，试求轴的直径
4、（ 10分））直径d 60mm勺圆截面折杆，受力与其他尺寸如图所示 试计算
1
d
w1
| w2
T
点a的第三强度理论的相当应力。
5、（15分）总长度为I，抗弯刚度为EI的悬臂梁AB承受分布载荷q， 试用能
量法求截面B的挠度和转角。
q A彳 + * w “ + C x a . .L ---------------------------------------- 6、(10分)重量为Q的重物以速度v水平运动，冲击梁的B点，梁的 抗弯刚度EI
为常量，若Q、El、丨、V均已知，试推出B的转角d的 表达式。
Q
EL
2006-2007 (2)材料力学试卷 A答案
一、 选择题 1、 B 2、 C 3、 B 4、 D 5、 C
二、 计算题 1、简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。
RA
4kN/m 謨
R
A
0.9KN
Fy 0 RB RA 9 4 3.75
RB
5.1KN
3.752 mB 0 2
A
3.75 9 2.75 4 -
R
F
剪力方程和弯矩方程: AC段：
Fq(x)
RA 4 x 0.9 4x ； M (x) RA x
4x2
0.9x 2x
2
CB 段
Fq(x)
2
4 (3.75 x) RB 9.9 4x
M (x) 5.1 (3.75 x)
2
4 (3.75 x)
根据上面方程容易求出驻点、零点和剪力、弯矩的极值，如图。
4、
M(Nm)
,
65.3MPa ,
12
3
3
2 50MPa ,
3
15.3MPa
13
7.65MPa , 23 uf 11.9 10 J/m
3、
□0 ox
32.65MPa ,
40.3MPa
E 0 80MPa ,
E 45
xy
(1 )
60 MPa
MZ(Nm)
My(Nm)
扭矩： Mx 9549N 9549 —
n
1400
20.5N m
进而可以求出磨削力：
Pz D Mx 1640 N； Py 3Pz 4920 N
故可以求出My和Mz的极值：
max
Pz 130 10 3 (
213.2 Nm
Mzmax
弯矩：
py Q2)130 10 3 603.85N
m
M JlMyLjMzL J213・22 603.852
640.38N
m
第三强度理论:
32
W
(50 10 3)3
640.382
20.52
52.2MPa []
故该轴满足强度要求。 5、
3
2
11 16 EA
m°
6、
2a
11
— 1 F 11a
~~~~ m0
11
, X1 _ m0
,
El 8EI 16a
£ V 虽
v B
6EI 8EI
2006-2007 (2)材料力学试卷 B答案
二、选择题 1、B 2、 B 3、 C 4、 D 5、 C 二、计算题
1、
q、a已知，试作梁的剪力、弯矩图
耳
qa
C
2、 20
50
50
2
50
2
(20)
2
tg2 0.8
0
19020'
2
max 2
xy
32MPa
3、
应用截面法容易求出 :
AB AD BC DC四根压杆的内力 N1 BD 拉杆的内力 N2
0.05
80
结构临界载荷:
Pcr (235 0.0068
2
2 xy
MPa 7
57
Pcr
4、
531.7KN
扭矩： Mx 9549N 9549 3 20.5N m
3Pz 4920N
n
进而可以求出磨削力：
1400 2
Pz D Mx 1640 N； Py
故可以求出My和M z的极值：
My Mz
z max \\ y
Pz 130 10 3 213.2 Nm (Py Q2) 130 10 3 603.85Nm
2 /
弯矩：M ?M /
|Mz|[x J213.22 603.852 640.38N m
Pcr
\\ y max ■
531.7KN
厶1 max
第三强度理论:
________________
20.52
(50 卩彳厂640.382
52.2MPa [
故该轴满足强度要求。
2a3
a 2
11
3EI Xi字
,
1F
3EI
5、
2a ,
6、
ql5 V
ql4
6EI
8EI
2007-2008 (2)材料力学试卷 A答案
三、 选择题 1、 D
2、 D
3、 B
4、 A
5、 C
6、 C
_ 、 计算题
1、简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。
qa 2.5a qa )
5
5a2 24EI
(向下)
R
3 4qa
A
5
3/4qa 2 、 20
50
x y 2 (h)
50
50
2
(20)
tg2 2 xy
0 0.8
19°20'
x y
2 xy
max 32MPa
3 、 m=m
4、 x
82
・2 MPa ,
xy
16.34 MPa ,
r3 88.5MPa <[]
2 xy
MPa 7
180MPa
57
11
2a3
2
1F
a
… X1
m
—
V
5a m°
5、
3EI，
3EI
，
2a
24EI
18Elh 5Ql3
(1
5QI3)9EI
6、
2007-2008 (2)材料力学试卷 B答案
四、选择题 1、A 2、 C
3、 C 4、D 5、B 二、计算题
1、q、a已知，试作梁的剪力、弯矩图
2
qa
C
2a ________ ___ a ___
向下)
(
20
50
2
50
2 xy
tg2 0 0.8
19020'
x y
x y 2 2 max
)
xy
32MPa
3、解: 扭矩: 9549 N =4775Nm
n
皮带拉力 tTl
9438N,T1 2t1
18880 N
d1/2
tT2
9550N,T2 2t2 19100N
d2/2
2 xy
2
57
MPa 7
(20)
Pyi Ti ti Wi 36616
Py2
W 1200,PZ2 (T2 t2)
28650
内力分析
B截面
Mx
4775
M y
18308
C
截面
M y 10743
Mz
9604 M . M 2 M ；
14410
轴
危险
截
面
为
B
截
面
轴径计算
d
32
W= 236E-6
一 4、
2 ；W 41.8MPa XZa 16.3 MPa ,
1a 47.4 MPa 2a
r3a 53 MPa
5、在B点作用向下单位力
2
M d（AC 段）
2
5.6 MPa
w =0.134m
Pyi Ti ti Wi 36616
M (x l a)(AC 段)
B点向下位移
a MM ,
3
求转角：
0 El
dx
441 a) 24EI
向下
在B点作用顺时针单位力偶
2
M
坐（AC段）
2
M 1
2
3
B
aMMdx 0 El
0 2EI
a^-dx
qa
6EI
顺时针
B点转角
6、
绘制结构的剪力、弯矩图。（15分）
d V. gQl3
2EI
Fi=6kN,右轮沿切线作用铅垂向上
F2,a=0.4m,
三.如图，左轮沿切线作用水平向前
D=0.4m, D2=0.6m,轴的材料许用应力 [d ]=100MPa,。试按第三强度理论设计合 理的do （15
分）
2a a
四•图示结构，梁 AB的El、a、h和重物的重量 P已知。试求重
物自由下落冲击 C点所造成梁中的动态最大弯矩。
（15分）
五•图示结构，各杆材料许用应力
[d ]=120MPa ;边杆长度
l =1m 直径di=0.04m;对角线杆的直径
数0 =。试求该结构合理的允许载荷
d=0.06m，稳定因
[F]。（10分）
六.梁AB尺寸a=1m b=0.1m, h=0.2m ;材料的弹性模量
E=210GPa泊松比v =;在C截面中间层处测得 45度方 向应变为1 X
10-5。试计算梁上集中力 F。（10分）
二.绘制结构的剪力、弯矩图。（15分）
约束力 2 分，FAy=- qa（ J ） ,Fcy=3qa（ f ）, FDy=2qa（ f ）。 剪力图7分，4值3线；
2
弯矩图6分，3值3线。 若剪力图对，约束力不写不扣； 若图错，约束力对，最多给 4分。
三.如图，左轮沿切线作用水平向前
Fi=6kN,
y *
右轮沿 切线作 用铅 垂向上 F2， a=0.4m，
D=0.4m， D2=0.6m，轴的材料许用应力 [d ]=100MPa, Fi=6kN。试按第三强度理论设 计合理的do （15分）
解：
2Fi
F2
4 kN M e T 1
1.2 kN .m Di
5危险截面A （2分）
内力：M Ay Fia 2.4kN .m M AZ 0 M By 0 M Bz F2a 1.6kN .m
强度:
（8 分）
（
四•图示结构，梁 AB的El、a、h和重物的重量
（15 分） C点所造成梁中的动态最大弯矩。
P已知。试求重物自由下落冲击
解:
协调: 位移: 结果:
P
X
WB
P
WB 0
（2 分）
5Pa3 X
WB
6EI
WB
静位移:
P
st WC WC
X
Pa3 3EI
5P a3 16 3EI
a
3
2EI
动荷因数:
Kd 1
1 空 i
1
最大动弯矩：
Mdmax
st
3Pa Kc^ （ 1 分）
Pa
五.图示结构，各杆材料许用应力 [d ]=120MPa;边杆长度I =1m直径d1=0.04m；
对角线杆的直径 c=0.06m，稳定因数 0 =。试求该结构合理的允许载荷 （10 分） 解：
拉杆内力：FN ~^= （2分）
[F]。
拉杆强度:
4FN 2 d：
4F
（3 分）
F ———213.3kN
4
对角线杆压力：F （1分）
4F
杆稳定：
F
d： （3分）
178.8 kN
d
结论：F min 213.3,178.8 178.8 kN （1 分）
六•梁AB尺寸a=1m b=0.1m, h=0.2m;材料的弹性模量 E=210GPa泊松比v =;
在C截面中间层处测得
45度方向应变为1 X 10-5。试计算梁上集中力
F。（10 分）
解：
测量点截面剪力：Fs
（ 3分）
3
测量点纯剪切：
45 1
- 匚（4 分）
E bh
45 E
1
力：卩 45 bhE 32.81kN （3 分）
2
1
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