(完整word版)大学期末考试---材料力学试题及答案 下载本文

A、50MPa(压应力) ; B、40MPa(压应力) ; C、90MPa(压应力) ; D、90MPa(拉应力)

8、矩形截面梁受弯曲变形,如果梁横截面的高度增加一倍时,则梁内的最大正应力为原来的多少倍?梁的最大挠度为原来的多少倍?( )

A 正应力为1/4倍,挠度为1/8倍;B正应力为1/2倍,挠度为1/4倍; C 正应力和挠度均为1/4倍;D 无法确定 三、填空题(12分)

1、横截面和材料均相同的两根等长细长压杆,A为两端铰支,B为一端固定另一端自由,则前者与后者临界压力之比为 。

2、已知塑性材料某点的三个主应力为30MPa、-15MPa、-45MPa,则该点的最大主应力为 ;第三强度理论的相当应力为 。

3、受力构件的材料弹性常数为E、G、μ,该构件一点处的主应力σ1=σ2=σ3,则最大主应变为 ,形状改变比能为 。

4、两根承受轴向拉伸的杆件均在弹性范围内,一为钢杆其弹模量为200Gpa,另一为铸铁杆其弹模量为100Gpa。若两杆横截面上的正应力相同,则两杆纵向应变的比值为 ;若两杆的纵向应变相同,则两杆横截面上正应力的比值为 。

5、标距为100mm的标准试件,直径为10 mm ,拉断后测得伸长后的标距为123 mm ,颈缩处的最小直径为6.4 mm,则该材料的δ= ;ψ= 。

6、从材料力学的角度来讲,为了使构件能正常的工作,必须使构件具有足够的 ; ; 。 ××××√;××√××选择题B A B C C D D A

(1?2u)?1,30MP75MPa ,a 3、E1、4:1 2、0

4、1:2,2:1 5、23%, 59.04% 6、强度、刚度、稳定性

四、绘制此梁的内力图

五、如图所示结构,A,B,C均为铰接,AB杆为实圆截面杆,其d0=40mm,BC杆为空心圆管外径为D=60mm,内径d=40mm,已知材料的?p= 200Mpa,?s=240Mpa,E=200Gpa,a=304Mpa,b=1.12Mpa,若规定稳定安全系数ηst=3,强度安全数η=2试求结构的许可载荷[F]。 节点B受力如图所示

系心

?Fxi?0 FBCcos30??FBA?0sin30??F?0

?Fyi?0 FBC

F?2F解得 FBA?3F BC

FBC对杆BC,应满足拉伸强度条件:解得 F?75.4KN

d02??s2

4对杆AB,

?2E?p??99?p?? 而

ul1?1500??150??pd0i4

FCr?3F故杆AB为大柔度杆,应满足稳定性条件:AB

?2EI4FCr(ul)2?d??3I?F3F64 解得 F?21.2KN 即 BA 其中

故该结构的最大许可载荷[P]=21.2KN。

六、图示钢质拐轴,AB轴的d=30mm,承受集中载荷F=1kN作用,许用应力[σ]=160Mpa。试根据第四强度理论校核轴AB的强度。

解:(1)AB轴产生弯扭组合变形,固定端面为危险截面,危险点位于固定端面的最上和最下的边缘点。危险截面上的内力有: 弯矩M?1?0.15?0.15KN.m,

扭矩:T?1?0.14?0.14KN.m。 (2)危险点的应力单元体如图所示 (3)该杆为圆截面杆所以第四强度理论的相当应力

?xd4?M2?0.75T2W,其中

W??d332 代入数据

的:

?r4?72.8MPa?160MPa 所以AB轴强度足够。

七、悬臂梁尺寸载荷如图所示,若材料的容许拉应力[σ]+=40Mpa,容许压应力[σc]—=160Mpa,截面对形新轴的惯性矩Iz=10180cm4,h1=9.64cm,试计算该梁的许可载荷

[P]。

梁的弯矩图

为:

危险截面为A、C两截面,通过比较,危险点皆位于离中性轴较远的边缘,

??max对A截面上:解得

M?maxh20.8P(250?h1)???[??]IzIz

P?132.6KN

??max对C截面上:解得

M?maxh20.6P(250?h1)???[??]IzIz

P?44.2KN

故该梁的许可载荷[P]=44.2KN

八、验测得拉伸试件上点K沿与轴线成45o方向的线应变为ε,已知试件的横截面积为A,材料的弹性模量为E,泊松比为μ,试求时所受拉力F。

试件此

?x?FA ?y?0?x?0 ??45?

?45???x2

?135???x2