材料力学试题详解.docx
河北工程大学 期末考试 试卷1卷
一、结构构件应该具有足够的 、 和 。（本题3分）
二、低碳钢拉伸破坏经历了四个典型阶段： 阶段、 阶段、 阶段和 阶段。衡量材料强度的指标是 、 。 （本题6分）
三、在其他条件不变的前提下，压杆的柔度越大，则临界应力越 、临界力越 ；材料的临界柔度只与 有关。 （本题3分）
四、两圆截面杆直径关系为：D2?3D1，
则IZ2???IZ1；
WZ2?
WZ1；
IP2?
IP1；
WP2?
WP1； （本题8分）
五、已知构件上危险点的应力状态，计算第一强度理论相当应力；第二强度理论相当应力；第三强度理论相当应力；第四强度理论相当应力。泊松比??0.3。（本题15分）
六、等截面直杆受力如图，已知杆的横截面积为A=400mm2，P=20kN 。试作直杆的轴力图；计算杆内的最大正应力；材料的弹性模量E=200Gpa，计算杆的轴向总变形。（本题15分）
七、矩形截面梁，截面高宽比h=2b，l=4米，均布载荷q=30kN/m 许用应力????100MPa，1、画梁的剪力图、弯矩图 2、设计梁的截面 (本题20分)。
八、一圆木柱高l=6米，直径D=200mm ，两端铰支，承受轴向载荷F=50kN，校核柱子的稳定性。已知
????
??3000
木材的许用应力
10MPa，折减系数与柔度的关系为： ?2 。 (本题15分)
九、用能量法计算结构B点的转角和竖向位移，EI已知。（本题15分）
河北工程大学 试卷1 参考答案
一、结构构件应该具有足够的强度 、刚度 和稳定性 。（本题3分）
二、低碳钢拉伸破坏经历了四个典型阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。
衡量材料强度的指标是屈服极限 、强度极限 。 （本题6分）
三、在其他条件不变的前提下，压杆的柔度越大，则临界应力越小 、临界力越小 ；材料的临界柔度只与材料 有关。 （本题3分）
四、两圆截面杆直径关系为：D2?3D1，
则IZ2? 81
IZ1；
WZ2? 27
WZ1；
IP2?
81 IP1；
WP2? 27
WP1； （本题8分）
五、解：三、（15分）解：主应力?1?52.4MPa
第一强度理论相当应力?r1??1?52.4MPa
?2?7.64MPa
?3?0MPa
第二强度理论相当应力?r2??1????2??3??50.2MPa
第三强度理论相当应力?r3??1??3?52.4MPa
o? 1?(???)2?(???)2?(???)2??49MPa
r4
第四强度理论相当应力
2 1 2
2 3 3 1
六、解：轴力图如图所示 （三段共6分，每一段2分）
??N
o ?Nmax
?2P?2?20?1000?100MPa
由： A（3分） 得：
max A A
400
（6分）
??l? NlEA
?
?10000?1000?0?0.125mm(伸长)200?1000?400
（5分）
七、解：画梁的受力图 （2分）
由?MA?0
? YB?4?q?2?5?0
? YB?75kN
（2分）
由?Y?0
? YA?YB?q?2?0
? YA??15kN
（2分）
梁的剪力图、弯矩图如图所示 （4分）
最大剪力为:Fs=60kN 最大弯矩为：M=60kNm（2分）
??M
WZ
M
（2分）
3M
WZ?
bh2
3?
3?3
2?100
?2b3
3
（2分）
W?max?
W
Z
?????
b?3
2????
?96.55mm
（2分）
所以梁截面尺寸为：b?96.55mm h?193.1mm！（2分）
八、解：圆截面的惯性半径和柔度为：
i?D?50mm
???l?1?6000?120
4 （5分）
i 50
（5分）
??3000?3000?0.208
??P?
由公式 ?2 1202
st50?103 ?
st
（5分）
A 3.14?1002
1.59MPa??????????0.208?10?2.08