材料力学试题1

河北工程大学 ～ 学年 第 学期 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，（本题8分）

则

IZ2?IZ1；

WZ2?WZ1；

IP2?IP1；

WP2?WP1；

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=400mm， 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）

2

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)。

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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。已知木材的许用应力????10MPa，折减系数与柔度的关系为：题15分)

??3000?2。 (本

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）

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材料力学 期末考试 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?IP2?81IZ1；

WZ2?2727WZ1WP1；

81IP1；

WP2?； （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 第四强度理论相当应力

六、解：轴力图如图所示 （三段共6分，每一段2分）

?r4?1(?1??2)2?(?2??3)2?(?3??1)2?49MPa2

??

N2P2?20?1000N?max?max???100MPa??AAA400由：（3分） 得：（6分）

Nl10000?1000?l????0?0.125mm(伸长)EA200?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）

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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）

23Mbh2b??W??WZ（2分） Z63（2分）

?max?M3M33?60000000?????b?3??96.55mmWZ2???2?100（2分）

所以梁截面尺寸为：b?96.55mmh?193.1mm！（2分）

八、解：圆截面的惯性半径和柔度为：

D?l1?6000i??50mm????1204i50（5分） （5分）

30003000??2??0.2082?120由公式（5分）

P50?103????1.59MPa2???st???????0.208?10?2.08MPa（5分） A3.14?100柱子满足稳定性要求。 九、（15分）解：

lM?x?M?x?dxl??m???x?dxml2?????????00EIEI2EI 利用摩尔积分法得：

???l??m???1?dxM?x?M?x?dxml???00EIEIEI l

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河北工程大学 ~ 学年 第 学期 期末考试 试卷（ 2 ）卷

一、（5分）图（a）与图（b）所示两个矩形微体，虚线表示其变形后的情况，确定该二微体在A处切应变?a?b的大小。

二、（10分）计算图形的惯性矩IzIy 。图中尺寸单位：毫米。

三、（15分）已知构件上危险点的应力状态，计算第三强度理论相当应力；第四强度理论相当应力。

四、（10分）画图示杆的轴力图；计算横截面上最大正应力；计算杆最大轴向应变?。已知杆的横截面积A=400 mm2，E=200GPa 。

五、（15分）某传动轴外径D?90mm，传递的扭矩为：T?1.5kNm，材料的许用应力为

????60MPa，试校核轴的强度。

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