材料力学试卷及答案7套_精品文档.doc
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材料力学试卷1
一、绘制该梁的剪力、弯矩图。
(15分)
Q
M
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)
30
170
30
200
q=10KN/m
P=20KN
A
B
C
D
2m
3m
1m
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)
30
20
50
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)
y
z
b
h
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=338-1.12l,,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)
B
A
C
1m
1m
P
1m
Z
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。
A
B
C
D
P
2a
a
a
(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。
h
A
b
4、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
Fs
M
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。
已知梁的横截面为边长等于0.20m的正方形,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。
m
m
D
h0
h
q
P1
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=23.17cm4,iZ=1.94cm,A=6.143cm2)。
(20分)
实腹式b类截面中心受压杆的稳定系数
101
102
103
104
0.549
0.542
0.536
0.529
六、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)
1500
D
B
PA
A
1000
1000
C
四、图示等直圆轴,已知外力偶矩TA=2.99kN·m,TB=7.20kN·m,TC=4.21kN·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=80GPpa.试确定该轴的直径。
(20分)
Tc
TB
TA
0.5m
1.0m
d
五、画出梁的剪力图和弯矩图。
(12分)
q=2kN/m
P=6kN
2m
6m
C
B
A
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)
h
b
d
B
q=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=1.14MPa.σ=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杆的稳定安全系数[nst]=2,试问此托架是否安全?
(20分)
d
600
L
300
D
B
C
A
Q
材料力学4
一、选择题(每小题2分,共计10分。
)
1、应力和内力有何不同。
( )
a、应力等于内力。
b、应力等于内力的代数和。
c、应力是矢量。
d、应力是内力的集度。
2、实心圆轴受扭,当其直径增加一倍时,则最大剪应力是原来的( )
a、倍。
b、倍。
c、倍。
d、倍。
3、关于剪力、弯矩的正负号与坐标的选择有无关系有以下四种说法,那种方法正确。
( )
a、它们都与坐标系的选择无关。
b、它们都与坐标系的选择有关。
c、剪力正负号与坐标系的选择无关;而弯矩则有关。
d、剪力正负号与坐标系的选择有关;而弯矩则无关。
4、弯曲正应力公式的应用条件是:
( )
a、适用所有弯曲问题。
b、纯弯曲、等截面直梁。
c、平面弯曲、弹性范围。
d、平面弯曲、剪应力为零。
5、在压杆稳定问题中,临届力什么时候可以用Pcr=π2EI/(μl)2计算。
( )
a、很长的杆。
b、很细的杆。
c、弹性模量小的杆。
d、柔度大于一定数值的杆。
二、简答题(每题4分,共计8分)
1、切应力τ正应力σ分别表示什么?
2、试叙述求解静不定梁的变形比较法。
三、两钢杆如图所示,已知截面积A1=1cm2,A2=2cm2;材料的弹性模量E=210GPa,线膨胀系数α=12.5×10-61/oC。
当温度升40oC时,试求两杆内的最大应力。
(18分)
A2
A1
A2
200
200
A1
100
四、图示传动轴,偶矩mA=2.99kN·m,mB=7.20kN·m,mC=4.21kN·m,许用应力[τ]=70Mpa,许用单位长度扭转角[θ]=1o/m,剪切模量G=80Gpa。
确定该轴的直径。
(16分)
mB
mA
mC
0.5m
d
1.0m
五、绘制图示静定梁的弯矩图和剪力图。
(12分)
Me=2kN·m
2m
2m
q=2kN/m
2m
C
B
A
E
12kN
六、由铸铁制造的外伸梁,受力和截面尺寸如图所示。
其中z为中性轴。
已知铸铁的拉伸许用应力[σ]+=40MPa,压缩许用应力[σ]-=60MPa。
,Iz=7.65×106mm4。
试校核该粱的强度。
(16分)
6kN
1m
1m
1m
C
B
A
E
七、图示托架中的AB杆,直径d=40mm,长度l=800mm,两端可视为铰支,材料为Q235钢,弹性模量E=200GPa,λp=100,λs=60,a=310MPa,b=1.14Mpa。
(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杆的稳定安全因数[nst]=2,试问此托架是否安全?
(16分)
Q
0.5m
1m
D
C
30º
L
A
B
材料力学5
一、选择题(每小题2分,共计10分。
)
1、关于力和变形及位移有下述论述:
正确答案是( )
a、有力一定有变形,有力不一定有位移; b、没有力就没有变形,因而也就没有位移;
c、没有力也可以有变形和位移; d、没有变形和位移一定没有力。
2、实心圆轴受扭,当其直径增加一倍时,则最大剪应力是原来的( )
a、倍; b、倍; c、倍; d、倍。
4、在利用积分计算梁位移时,积分常数主要反映了:
a、剪力对梁变形的影响; b、支承条件与连续条件对梁变形的影响;
c、横截面形心沿梁轴方向的位移对梁变形的影响;d、对挠曲线微分方程误差的修正。
4、平面弯曲时,如何确定中性轴的位置,有以下说法,那种方法正确。
( )
a、横截面上正应力为零的点之连线即为中性轴;b、梁横截面与中性层的交线即为中性轴;
c、过截面形心且与中性层的交线即为中性轴;d、梁的对称面与中性层的交线即为中性轴。
5、在压杆稳定问题中,临界力什么时候可以用Pcr=π2EI/(μl)2计算。
( )
a、很长的杆。
b、很细的杆。
c、弹性模量小的杆。
d、柔度大于一定数值的杆。
二、简答题(每题4分,共计8分)
1、切应力τ正应力σ分别表示什么?
2、冬天自来水管因其中的水结冰而被涨裂,但冰为什么不会受水管的反作用而被压碎呢?
三、两钢杆如图所示,已知截面积A1=1cm2,A2=2cm2;材料的弹性模量E=210GPa,线膨胀系数α=12.5×10-61/oC。
当温度升40oC时,试求两杆内的最大应力。
(18分)
A2
A1
A2
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