《材料力学》2016年4月毕业清考作业考核试题

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《材料力学》2016年4月毕业清考作业考核试题

材料力学

请在以下五组题目中任选一组作答，满分100分。

第一组：

计算题（每小题25分，共100分）

1. 梁的受力情况如下图，材料的file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif。

    若截面为圆柱形，试设计此圆截面直径。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif

2. 求图示单元体的：  （1）图示斜截面上的应力；

（2）主方向和主应力，画出主单元体；

（3）主切应力作用平面的位置及该平面上的正应力，并画出该单元体。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif

3. 图中所示传动轴的转速n=400rpm，主动轮2输入功率P2=60kW,从动轮1，3，4和5的输出功率分别为P1=18kW,P3=12kW,P4=22kW,P5=8kW。试绘制该轴的扭矩图。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.jpg

4. 用积分法求图所示梁的挠曲线方程和转角方程，并求最大挠度和转角。各梁EI均为常数。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.jpg

第二组：

计算题（每小题25分，共100分）

1. 简支梁受力如图所示。采用普通热轧工字型钢，且已知 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.gif=160MPa。试确定工字型钢型号，并按最大切应力准则对梁的强度作全面校核。（已知选工字钢No.32a： W = 692.2 cm3，Iz = 11075.5 cm4）

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.jpg

2.绘制下图所示各梁的剪力图和弯矩图，并求出剪力和弯矩绝对值的最大值。设F、q、已知。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.jpg

3. 梁的受力及横截面尺寸如下图所示。

试求：

    1．绘出梁的剪力图和弯图；

    2．确定梁内横截面上的最大拉应力和最大压应力；

    3．确定梁内横截面上的最大切应力；

4．画出横截面上的切应力流。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.gif

4. 图示梁及柱的材料均为Q235钢，E = 200GPa， file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.gif= 240MPa，均布载荷q = 24kN/m，竖杆为两根63×63×5等边角钢（连结成一整体）。试确定梁及柱的工作安全因数。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.jpg

第三组：

计算题（每小题25分，共100分）

1. 作图所示的各梁的剪力图和弯矩图。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image024.gif

2. 求下列图示各刚架的弯矩、剪力及轴力图。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.gif

3. 用积分法计算图示梁的变形时，需分几段建立方程？并写出其位移边界条件。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image028.gif

4. 图示压杆两端为球铰约束，截面如图所示，为200mm×125mm×18mm的不等边角钢。杆长l = 5m，材料为Q235钢，其弹性模量E = 205GPa。试求压杆的临界载荷。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image030.jpg

图

第四组：

计算题（每小题25分，共100分）

1. 图示结构中AC为刚性梁，BD为斜撑杆，载荷F可沿梁AC水平移动。试问：为使斜杆的重量最小，斜撑杆与梁之间的夹角file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image032.gif应取何值？

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image034.jpg

2. 如图所示，一半圆拱由刚性块AB和BC及拉杆AC组成，受的均布载荷file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image036.gif作用。若半圆拱半径file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image038.gif，拉杆的许用应力file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image040.gif，试设计拉杆的直径d。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image042.jpg

3. 如图所示结构中，悬臂梁AC为No.10工字钢，惯性矩file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image044.gif=245file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image046.gif， A端铰支于空心钢管AB上。钢管的内径和外径分别为30mm和40mm，B端也是铰支。当重为500N的重物从h=5mm处自由落于A端时，试校核杆AB的稳定性。规定稳定安全系数n=2.5。已知钢梁和钢管的模量为：E=210GPa。

           file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image048.jpg  

4. 如图所示，重量 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image050.gif的冰块以 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image052.gif的速度冲击长为file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image054.gif，直径file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image056.gif的木桩顶部。已知木材弹性模量file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image058.gif，求木桩内的最大正应力。  

                    file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image060.jpg      

第五组：

计算题（每小题25分，共100分）

1. 试求千斤顶丝杠的工作安全因数。已知最大承载file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image062.gif，有效直径file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image064.gif。长度file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image066.gif，材料为A3钢，file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image068.gif，file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image070.gif，file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image072.gif，file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image074.gif，file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image076.gif。

可以认为丝杠的下端固定，上端为自由。

                                      file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image078.jpg   

2. 图示铸铁梁file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image080.gif。材料许用拉应力file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image082.gif，许用压应力file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image084.gif，求file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image086.gif的最大允许值。已知 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image088.gif,  file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image090.gif   

  

       file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image092.jpg   

   

3. 如图所示，一实心圆杆1在其外表面紧套空心圆管2。设杆的拉压刚度分别为file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image094.gif和file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image096.gif。此组合杆承受轴向拉力F，试求其长度的改变量。（假设圆杆和圆管之间不发生相对滑动）

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image098.jpg

4. 设有一实心钢杆，在其外表面紧套一铜管。材料的弹性模量和线膨胀系数分别为file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image100.gif，file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image102.gif和file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image104.gif，file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image106.gif，且file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image106.gif＞file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image104.gif。两者的横截面面积均为A。如果两者紧套的程度不会发生相互滑动，试证明当组合管升温file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image110.gif后，其长度改变为file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image112.gif。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image114.jpg

要求：

1. 独立完成，作答时要写明题型、题号；

2. 作答方式：手写作答或电脑录入，使用A4格式白纸；

3. 提交方式：以下两种方式任选其一，

1)  手写作答的同学可以将作业以图片形式打包压缩上传；

2)  提交电子文档的同学可以将作业以word文档格式上传；

4.  上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.rar” 或“中心-学号-姓名-科目.doc”；5.  文件容量大小：不得超过10MB。