材料力学试题及答案.docx

材料力学试题及答案.docx一、一结构如题一图所示。钢杆 1、2、3的横截面面积为 A=200mm2,弹性模量 E=200GPa,长度l=1m。制造时3杆短了△=。试求杆3和刚性梁 AB连接后各杆的内力。(15分)la a1 2 3A C B二、题二图所示手柄,已知键的长度l30mm,键许用切应力[]80MPa,许用挤压应力[bs]200MPa,试求许可载荷[F]。(15分)键F633400得分三、题三图所示圆轴,受Me作用。已知轴的许用切应力[]、切变评分人模量G,试求轴直径d。(15分)AMeBda bl四、作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。(15分)qa2q qaa a a五、小锥度变截面悬臂梁如题五图所示, 直径db 2da,试求最大正应力的位置及大小。 (10分)Fda dbAB六、如题六图所示,变截面悬臂梁受均布载荷q作用,已知q、梁长l及弹性模量E。试用积分法求截面A的挠度wA和截面C的转角θC。(15分)wqAxhCBl/3b(x)lb(x)b0七、如图所示工字形截面梁AB,,求固定端截面翼缘和腹板交界处点a的主应力和主方向。(15分)、(15分)(1)静力分析(如图( a))FN1 FN2 FN3图(a)Fy0,FN1FN3FN2MC0,FN1FN3(2)几何分析(如图( b))a)b)l3l2l1图(b)l12l2l3(3)物理条件l1FN1l,l2FN2l,l3FN3lEAEAEA(4)补充方程FN1l2FN2lFN3l(c)EAEAEA(5)联立(a)、(b)、(c)式解得:,、(15分)以手柄和半个键为隔离体,MO0,FS20F4000取半个键为隔离体,FbsFS20F由剪切:FS[],F720NAs由挤压:[bs]Fbs[bs],F900NAbs取[F]720N。三、(15分)MAMBMeAB0,MAaMBb得MBaMe,MAbMeabab当ab时d316Mea;当ba时d16Meb。ab3abπ(]π()[])[四、(15分)FSqaxqa/45qa/4M2/4qax3qa2/4qa2五、(10分)解:在距截面A为x的截面上MxFxdxda(dbda)xda(1x)llM32FxWπda)3(1x/l)3由d0,可求得xldx2对应的max128Fl发生在梁中间截面的上、下边缘,上拉下压。27πda)3六、(15分)I(x)b(x)h3b0h312x12lEwM(x)6ql3xI(x)b0hEw3qlx2C3b0hEwql3x3CxDb0h由边界条件xl,ww0得C3ql32ql43,D3b0hb0hwA2ql4(↓),C8ql3()Ebh33Ebh300七、(15分)解:(压应力)=,20,(2xy)1arctan()、题一图所示的杆件两端被固定,在C处沿杆轴线作用载荷F,已知杆横截面面积为A,材料的许用拉应力为[ ],许用压应力为[ ],且[ ]3[ ],问x为何值时,F的许用值最大?(本小题15分)xA C BFl二、题二图所示接头,承受轴向载荷 F作用,试计算接头的许用载荷 [F]。已知铆钉直径d=20mm,许用正应力 [σ]=160MPa,许用切应力[τ]=120MPa,许用挤压应力 [σbs]=340MPa。板件与铆钉的材料相同。 (本小题 15分)三、圆管A套在圆杆B上并二者焊在一起如题三图所示,它们的切变模量分别为GA和GB,当管两端作用外力偶矩Me时,欲使杆B和管A的max相等,试求dB/dA。(本小题15分)A BMedB dAMel四、试作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。 (本小题15分)q qa22qaa a a五、矩形截面外伸梁由圆木制成,已知作用力 F 5kN,许用应力 [ MPa,长度a 1m,确定所需木材的最小直径 d。(本小题15分)F FABhdDC2a2aab六、题六图所示梁的左端可以自由上下移动,但不能左右移动及转动。试用积分法求力作用处点A下降的位移。(本小题15分)wFEI xA Bl七、试用叠加法计算题七图所示梁A点的挠度wA。(本小题10分)FFEIEICABaaa/2a/2题七图一、(本小题 15分)解:平衡条件 FA FB FFAxFBlx变形协调条件EAEAlxxx得FAF,FBFllAC由xF≤3[]FAFBCAlAClxF≤