2019機械《材料力學》期末樣卷答案與評分標準

2021-03-04 09:36:02 字數 1492 閱讀 7278

樣卷答案與評分標準所需時間:120分鐘

一.__選擇題___(本大題共__8__題,每題___3___分,共__24__分。)

(將正確的答案填入下表中)

二、作圖題:(共21分)

1.試繪圖標桿件的軸力圖(6分)

2.試繪圓軸的扭矩圖,並畫出橫截面內應力分布(6分)

3.如圖所示,繪出剪力圖和彎矩圖。(9分)

解(1)利用平衡條件得支反力:

(2)分三段作圖,可用外力簡化法求a、b、c、d四截面內力:

a面:,;

b面:,,

c面:,,

d面:,。

(3)各段q、m圖形狀:

ab段:,剪力圖水平線 ,彎矩圖斜直線

bc段:q向下均布,剪力圖斜直線,彎矩圖拋物線(上凸拋物線)。

(4)最大值

三、(10分)某空心軸外徑,內外徑比值,軸的轉速,軸所傳遞的功率,材料的許用切應力,單位長度許用扭轉角,切變模量。試校核軸的強度和剛度。

解 (1)由外力偶矩計算公式,得

(2)強度校核。由強度條件

(3)剛度校核。由剛度條件

綜上可見,該軸的強度和剛度均滿足要求。

四、 (本題共__15 _分) 某外伸梁,其橫截面為寬140mm,高240mm的矩形,所受載荷及其它尺寸如圖所示,試:(1)作出剪力圖、彎矩圖;(2)求最大正應力的數值及所在點的位置;(3)求最大切應力。

解:求支座反力2分)

(1)剪力圖和彎矩圖

剪力圖:

(3分)

彎矩圖:

3分)由彎矩圖可見,,在c截面上

(2)最大正應力處於c截面的頂端與底端1分)

其值為3分)

(3)求最大切應力

3分)五、(本題共__10__分) 試求題四圖所示梁的支座反力。ei為已知常數。

題四圖表1:梁在簡單載荷作用下的變形

解:這是一次超靜定結構。解除b處約束,用約束反力代替,則得到該超靜定結構的相當系統(圖a)(2分)。

運用疊加法將圖a分解為圖b和圖c。此時,(2分)。

查表1可知,,,於是,,即(3分)。

進而,可知(3分)。

六、對圖6所示單元體的應力狀態,寫出四個常用強度理論的相當應力。設。應力單位:mpa 。(10分)

圖6解:由圖可知:,, (1分)

2分) (2分)

則主應力1分)

四種常用強度理論的相當應力:

1分)1分)

1分) (1分)

七、(本題共__10__分) 圖示結構,ab、ac杆的材料、長度、截面相同。已知:p=90kn, e=200gpa, ab桿長 l=0.

8m,直徑,λp=100, , 經驗公式,。校核該結構的穩定性。

解:由於支承方式為兩端鉸支,所以 (1分)

(2分)

採用直線經驗公式

(3分)

又根據靜力學平衡公式

得 (2分)

而,故該結構穩定。 (2分)

土木《材料力學》期末樣卷

樣卷所需時間 120分鐘 一 選擇題 本大題共 8 題,每題 2 分,共 16 分。將正確的答案填入下表中 1 軸向拉伸杆正應力最大的截面和切應力最大的截面 a 分別是橫截面 45 斜截面 b 都是橫截面 c分別是45 斜截面 橫截面 d 都是45 斜截面 2 如圖表示階梯杆,ab段為鋼,bd段為鑄...

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