材料力学试题及答案4.doc

材料力学试题D 一. 填空题，本大题共6小题，每小题5分，本大题共30分 1. 低碳钢试件拉伸的最终破坏形式为 断裂（2） ；压缩的最终失效形式为 大塑性变形（2） ；低碳钢工程构件的强度控制是以其最终破坏形式为标准吗？简单陈述理由： 否，以屈服极限为标准（1） 。 2. 按照材料力学假定，复杂受力的等截面直杆的纵、横截面上存在什么应力分量，它们分别由哪些内力引起？ 纵：切应力（1）；横：正应力、切应力（1）。正应力由轴力、弯矩引起（2）；切应力由扭矩、剪力引起（1）。 3. 图示正方形边长为a，圆的直径为d，试确定阴影部分： Iy= ，（2） Iz= ，（2） Iy’ Iy（、、=）。（1） 4. 假设在梁承受横力弯曲时力线铅垂向下。定性地绘制出开口薄壁截面的弯曲中心位置和截面上切应力的方向。 弯曲中心位置（3）；上切应力方向（1，1） 5. 重量相同的物体以同样高度冲击下列各梁，假设各梁EI一致。试比较动荷因数KdA、KdB、KdC的大小。 KdA： 中 ；48（2） KdB： 小 ；24（2） KdC： 大 。192（1） （大、中、小） 6. 构件的疲劳失效一般分为 形核、微观扩展、宏观扩展（3） 阶段；疲劳断口一般分为 粗糙（1） 区和 光滑（1） 区。 二. 绘剪力、弯矩图。（15分） 解： 1. 支反力，每个2分，共4分 2. 绘剪力图 7值4线，每个0.5分，共5分 3. 绘弯矩图 6值4线，每个0.6分，共6分 三. 如图传动轴，轮C直径DC=0.1m，轮D直径为DD=0.15m，A、B为径向轴承，长度单位a=0.4m。轴的内外径比为α=d/D=0.8。轮C受切向水平力FC=1kN，轮D受切向铅垂力F和2F。材料的许用应力[σ]=100MPa。试按第三强度理论设计合理的D。（15分） 解： 1. 受力分析，每个1分，共4分 2. 内力分析 3个图，每个1分，危险截面及内力2分，共5分； 危险截面B，TB=50N.m，MBz=800M.m，MBy=0。 3. 强度分析，共6分 四. 已知材料的E，μ的l，AB段的α=d/D，在截面A的正上方沿-45°方向贴有一应变片，测得值为ε。试计算载荷F。 2. 测点斜截面应力；每个3分，共6分 3. 应变；共5分 五. 图示刚架ABC固定于A，和杆CD铰接。长度尺寸l、刚架的EI、杆的EA和载荷q已知。试求杆的内力。（15分） 解： 1. 静定基，3分 2. 变形协调，3分 3. 表示位移，6分 4. 解出，3分 六. 图示两杆材质相同，材料的E、[σ]，以及l和载荷F已知。两杆圆形截面，直径同为d。其中压杆为细长杆，两端球铰，稳定安全系数为[nst]。试为该结构确定合理的ψ。（10分） 解： 1. 内力，2分 2. 杆1稳定条件，3分 3. 杆2强度条件，3分 4. 代入并整理，2分