材料力學期末試題

2021-03-03 21:24:11 字數 1703 閱讀 4384

第一套)

一、填空(括號內為供選擇的答案)(每空1分,共10分)

1、桿件的變形形式有和

2、垂直於截面的應力分量稱為切於截面的應力分量稱為全應力、正應力、剪應力、主應力)

3、低碳鋼是典型的________材料;鑄鐵是典型的_______材料。(彈性、脆性、塑性、韌性)。

4、單元體中_________為零的平面稱為主平面,主平面上的_________稱為主應力。(全應力、正應力、剪應力、主應力)。

二、選擇(每空4分,共20分)

1、圖示剛性梁ab由杆1和杆2支承,已知兩桿的材料相同,長度不等,橫截面積分別為a1和a2,若載荷p使剛梁平行下移,則其橫截面面積( )。

a、a1〈a2

b、a1 〉a2

c、a1=a2

d、a1、a2為任意

2、建立圓周的扭轉應力公式τρ=mρρ/iρ時需考慮下列因素中的哪幾個?答:( )

(1) 扭矩mt與剪應力τρ的關係mt=∫aτρρda

(2) 變形的幾何關係(即變形協調條件)

(3) 剪下虎克定律

(4) 極慣性矩的關係式it=∫aρ2da

a、(1) b、(1)(2) c、(1)(2)(3) d、全部

3、二向應力狀態如圖所示,其最大主應力σ1=( )

a、σb、2σ

c、3σ

d、4σ

4、高度等於寬度兩倍(h=2b)的矩形截面梁,承受垂直方向的載荷,若僅將豎放截面改為平放截面,其它條件都不變,則梁的強度( )

a、提高到原來的2倍

b、提高到原來的4倍

c、降低到原來的1/2倍

d、降低到原來的1/4倍

5. 已知圖示二梁的抗彎截面剛度ei相同,若二者自由端的撓度相等,則p1/p2=( )

a、2b、4c、8

d、16

三、圖示階梯形截面杆ac,承受軸向載荷f1=200 kn與f2=100 kn,ab段的直徑d1=40 mm。如欲使bc與ab段的正應力相同,試求bc段的直徑。(10分)

四、某傳動軸,轉速n=300 r/min,輪1為主動輪,輸入功率p1=50kw,輪2、輪3與輪4為從動輪,輸出功率分別為p2=10kw,p3=p4=20kw。 (12分)

(1) 試求軸內的最大扭矩;

(2) 若將輪1與輪3的位置對調,試分析對軸的受力是否有利。

五、試作圖示梁的剪力圖與彎矩圖。(12分)

六、、圖示槽形截面懸臂梁,載荷p=10kn ,=70knm,材料的許用拉應力[]=35mpa,許用壓應力[]=120mpa。截面形心至底邊的距離y=100mm,截面對形心軸z的慣性矩i=100×10mm。試校核梁的強度。

(14分)

七、在圖示剛性槽內放置一邊長為10mm的立方鋼塊,接觸面光滑密合。鋼塊頂面受到合力為p=8kn的均布壓力作用。鋼塊材料的彈性模量e=200gpa,泊松比=0.

3 。試求鋼塊的三個主應力與最大剪應力。(10分)

八、圖示活塞桿,用矽鋼製成,其直徑d=40mm,外伸部分的最大長度l=1m,彈性模量e=210gpa, =100。試確定活塞桿的臨界載荷。

參***

三、解:因bc與ab段的正應力相同,故

四、 輪1、2、3、4作用在軸上扭力矩分別為軸內的最大扭矩若將輪1與輪3的位置對調,則最大扭矩變為

最大扭矩變小,當然對軸的受力有利。

八、解:看成是一端固定、一端自由。此時

,而 ,所以, 。

用大柔度杆臨界應力公式計算。

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