材料力学试卷及答案7套.doc

材料力学试卷1一、绘制该梁的剪力、弯矩图。(15分)QM二、梁的受力如图,截面为T字型,材料的许用拉应力[s+]=40MPa,许用压应力[s-]=100MPa。试按正应力强度条件校核梁的强度。(20分)3017030200q=10KN/mP=20KNABCD2m3m1m三、求图示单元体的主应力及其方位,画出主单元体和应力圆。(15分)302050单位:MPa四、图示偏心受压柱,已知截面为矩形,荷载的作用位置在A点,试计算截面上的最大压应力并标出其在截面上的位置,画出截面核心的形状。(15分)A(yp,zp)yzbh五、结构用低碳钢A3制成,A端固定,B、C为球型铰支,求:允许荷载[P]。已知:E=205GPa,ss=275MPa,scr=338-,,lp=90,ls=50,强度安全系数n=2,稳定安全系数nst=3,AB梁为N016工字钢,Iz=1130cm4,Wz=141cm3,BC杆为圆形截面,直径d=60mm。(20分)BAC1m1mP1mZ六、结构如图所示。已知各杆的EI相同,不考虑剪力和轴力的影响,试求:D截面的线位移和角位移。ABCDP2aaa(15分)材料力学2一、回答下列各题(共4题,每题4分,共16分)1、已知低碳钢拉伸试件,标距,直径,拉断后标距的长度变为,断口处的直径为,试计算其延伸率和断面收缩率。2、试画出图示截面弯曲中心的位置。3、梁弯曲剪应力的计算公式,若要计算图示矩形截面A点的剪应力,试计算。hAb4、试定性画出图示截面截面核心的形状(不用计算)。圆形截面中间挖掉正方形矩形截面中间挖掉圆形圆形矩形FsM二、绘制该梁的剪力、弯矩图。(15分)三、图示木梁的右端由钢拉杆支承。,q=4OKN/m,弹性模量E1=10GPa;钢拉杆的横截面面积A2=250mm2,弹性模量E2=210GPa。试求拉杆的伸长及梁中点沿铅垂方向的位移。(14分)四、砖砌烟窗高,底截面的外径,内径,自重,受的风力作用。试求:(1)烟窗底截面的最大压应力;(2)若烟窗的基础埋深,基础及填土自重按计算,土壤的许用压应力,圆形基础的直径D应为多大?(20分)注:计算风力时,可略去烟窗直径的变化,把它看成是等截面的。mmDh0hqP1五、图示结构中钢梁AB和立柱CD分别由16号工子钢和连成一体的两根角钢制成,杆CD符合钢结构设计规范中实腹式b类截面中心受压杆的要求。均布荷载集度。梁及柱的材料均为Q235钢,,。试验算梁和立柱是否安全。(20分)(16号工字钢:IZ=1130cm4,WZ=141cm3。63×63×5角钢:IZ=,iZ=,A=)。(20分)、试用能量法求图示刚架截面A的铅垂位移和截面B的转角。略去剪力和轴力的影响,EI为已知。(15分)材料力学3一、填空题(每空2分,共计10分)1、构件强度计算时,塑性材料以屈服极限作为极限应力,脆性材料以强度极限作为极限应力。2、圆柱扭转时,影响扭转角的因素有,如果只将直径增大一倍扭转角将减小16倍。3、一拉杆横截面上的正应力为σ,斜截面上最大切应力=。二、简答题(8分)1、构件设计中,一受弯的碳素钢轴刚度不够,为了提高刚度而改用优质合金钢是否合理?为什么?。答:不合理。因为各种钢材的弹性模量E非常接近。2、铸铁T形截面悬臂梁,在自由端上作用向下的集中荷载。若保证在任何情況下都无扭转变形,即只产生弯曲变形,截面如何放置,梁的强度最高。(画出截面放置图,并说明理由。)三、图示结构中的AB杆可视为刚体,斜杆CD为直径d=20mm的圆形杆,许用应力[σ]=160MPa。试求结构的许可载荷[P]。(15分)1500DBPAA10001000C四、图示等直圆轴,已知外力偶矩TA=·m,TB=·m,TC=·m,许用切应力[τ]=70MPa,许用单位长度扭转角[θ]=1º/m,剪切模量G=。(20分) 五、画出梁的剪力图和弯矩图。(12分)q=2kN/mP=6kN2m6mCBA六、简支梁受力和尺寸如图所示,材料为钢,许用应力[σ]=160MPa,(1)按正应力强度条件分别设计两种截面的尺寸。(2)比较两种截面的Wz/A值,以说明那种形式比较经济。(15分)A(h=2b)hbdBq=15kN/m七、图示托架中杆AB的直径d=40mm,长度L=800mm,两端可视为铰支,材料为Q235钢。=100,=60,a=300MPa,b==240MPa.(1)试求托架的临界载荷QC;(2)若已知工作载荷Q=70kN,并要求AB杆的稳定