材料力學期末考試複習題及答案

2021-03-04 09:36:42 字數 4065 閱讀 2005

材料力學

一、填空題:

1.受力後幾何形狀和尺寸均保持不變的物體稱為

2.構件抵抗的能力稱為強度。

3.圓軸扭轉時,橫截面上各點的切應力與其到圓心的距離成比。

4.梁上作用著均布載荷,該段梁上的彎矩圖為

5.偏心壓縮為的組合變形。

6.柔索的約束反力沿離開物體。

7.構件保持的能力稱為穩定性。

8.力對軸之矩在情況下為零。

9.梁的中性層與橫截面的交線稱為

10.圖所示點的應力狀態,其最大切應力是

11.物體在外力作用下產生兩種效應分別是

12.外力解除後可消失的變形,稱為

13.力偶對任意點之矩都

14.階梯杆受力如圖所示,設ab和bc段的橫截面面積分別為2a和a,彈性模量為e,則杆中最大正應力為

15.梁上作用集中力處,其剪力圖在該位置有

16.光滑接觸面約束的約束力沿指向物體。

17.外力解除後不能消失的變形,稱為

18.平面任意力系平衡方程的三矩式,只有滿足三個矩心的條件時,才能成為力系平衡的充要條件。

19.圖所示,梁最大拉應力的位置在點處。

20.圖所示點的應力狀態,已知材料的許用正應力[σ],其第三強度理論的強度條件是

21.物體相對於地球處於靜止或勻速直線運動狀態,稱為 。

22.在截面突變的位置存在集中現象。

23.梁上作用集中力偶位置處,其彎矩圖在該位置有

24.圖所示點的應力狀態,已知材料的許用正應力[σ],其第三強度理論的強度條件是

25.臨界應力的尤拉公式只適用於杆。

26.只受兩個力作用而處於平衡狀態的構件,稱為

27.作用力與反作用力的關係是

28.平面任意力系向一點簡化的結果的三種情形是

29.階梯杆受力如圖所示,設ab和bc段的橫截面面積分別為2a和a,彈性模量為e,則截面c的位移為

30.若一段梁上作用著均布載荷,則這段梁上的剪力圖為

二、計算題:

1.梁結構尺寸、受力如圖所示,不計梁重,已知q=10kn/m,m=10kn·m,求a、b、c處的約束力。

2.鑄鐵t梁的載荷及橫截面尺寸如圖所示,c為截面形心。已知iz=60125000mm4,yc=157.

5mm,材料許用壓應力[σc]=160mpa,許用拉應力[σt]=40mpa。試求:畫梁的剪力圖、彎矩圖。

按正應力強度條件校核梁的強度。

3.傳動軸如圖所示。已知fr=2kn,ft=5kn,m=1kn·m,l=600mm,齒輪直徑d=400mm,軸的[σ]=100mpa。

試求:①力偶m的大小;②作ab軸各基本變形的內力圖。③用第三強度理論設計軸ab的直徑d。

4.圖示外伸梁由鑄鐵製成,截面形狀如圖示。已知iz=4500cm4,y1=7.

14cm,y2=12.86cm,材料許用壓應力[σc]=120mpa,許用拉應力[σt]=35mpa,a=1m。試求:

畫梁的剪力圖、彎矩圖。按正應力強度條件確定梁截荷p。

5.如圖6所示,鋼製直角拐軸,已知鉛垂力f1,水平力f2,實心軸ab的直徑d,長度l,拐臂的長度a。試求:

作ab軸各基本變形的內力圖。計算ab軸危險點的第三強度理論相當應力。

6.圖所示結構,載荷p=50kkn,ab杆的直徑d=40mm,長度l=1000mm,兩端鉸支。已知材料e=200gpa,σp=200mpa,σs=235mpa,a=304mpa,b=1.

12mpa,穩定安全係數nst=2.0,[σ]=140mpa。試校核ab杆是否安全。

7.鑄鐵梁如圖5,單位為mm,已知iz=10180cm4,材料許用壓應力[σc]=160mpa,許用拉應力[σt]=40mpa,試求:畫梁的剪力圖、彎矩圖。

按正應力強度條件確定梁截荷p。

8.圖所示直徑d=100mm的圓軸受軸向力f=700kn與力偶m=6kn·m的作用。已知m=200gpa,μ=0.

3,[σ]=140mpa。試求:作圖示圓軸表面點的應力狀態圖。

求圓軸表面點圖示方向的正應變。按第四強度理論校核圓軸強度。

9.圖所示結構中,q=20kn/m,柱的截面為圓形d=80mm,材料為q235鋼。已知材料e=200gpa,σp=200mpa,σs=235mpa,a=304mpa,b=1.

12mpa,穩定安全係數nst=3.0,[σ]=140mpa。試校核柱bc是否安全。

10.如圖所示的平面桁架,在鉸鏈h處作用了乙個20kn的水平力,在鉸鏈d處作用了乙個60kn的垂直力。求a、e處的約束力和fh杆的內力。

11.圖所示圓截面桿件d=80mm,長度l=1000mm,承受軸向力f1=30kn,橫向力f2=1.2kn,外力偶m=700n·m的作用,材料的許用應力[σ]=40mpa,試求:

作桿件內力圖。按第三強度理論校核杆的強度。

12.圖所示三角桁架由q235鋼製成,已知ab、ac、bc為1m,杆直徑均為d=20mm,已知材料e=200gpa,σp=200mpa,σs=235mpa,a=304mpa,b=1.12mpa,穩定安全係數nst=3.

0。試由bc杆的穩定性求這個三角架所能承受的外載f。

13.槽形截面梁尺寸及受力圖如圖所示,ab=3m,bc=1m,z軸為截面形心軸,iz=1.73×108mm4,q=15kn/m。

材料許用壓應力[σc]=160mpa,許用拉應力[σt]=80mpa。試求:畫梁的剪力圖、彎矩圖。

按正應力強度條件校核梁的強度。

14.圖所示平面直角剛架abc在水平面xz內,ab段為直徑d=20mm的圓截面杆。在垂直平面內f1=0.

4kn,在水平面內沿z軸方向f2=0.5kn,材料的[σ]=140mpa。試求:

作ab段各基本變形的內力圖。按第三強度理論校核剛架ab段強度。

15.圖所示由5根圓鋼組成正方形結構,載荷p=50kkn,l=1000mm,杆的直徑d=40mm,聯結處均為鉸鏈。已知材料e=200gpa,σp=200mpa,σs=235mpa,a=304mpa,b=1.

12mpa,穩定安全係數nst=2.5,[σ]=140mpa。試校核1杆是否安全。

(15分)

16.圖所示為一連續梁,已知q、a及θ,不計梁的自重,求a、b、c三處的約束力。

17.圖所示直徑為d的實心圓軸,受力如圖示,試求:①作軸各基本變形的內力圖。②用第三強度理論匯出此軸危險點相當應力的表示式。

18.如圖所示,ab=800mm,ac=600mm,bc=1000mm,桿件均為等直圓杆,直徑d=20mm,材料為q235鋼。已知材料的彈性模量e=200gpa,σp=200mpa,σs=235mpa,a=304mpa,b=1.

12mpa。壓桿的穩定安全係數nst=3,試由cb杆的穩定性求這個三角架所能承受的外載f。

參***

一、填空題:

1.剛體 2.破壞 3.

正 4.二次拋物線 5.軸向壓縮與彎曲 6.

柔索軸線 7.原有平衡狀態 8.力與軸相交或平行 9.

中性軸 10.100mpa 11.變形效應(內效應)與運動效應(外效應) 12.

彈性變形 13.相等 14.5f/2a 15.

突變 16.接觸面的公法線 17.塑性變形 18.

不共線 19.c 20.2τx≤[σ] 22.

平衡 22.應力 23.突變 24.

25.大柔度(細長) 26.二力構件 27.

等值、反向、共線 28.力、力偶、平衡 29.7fa/2ea 30.

斜直線二、計算題:

1.解:以cb為研究物件,建立平衡方程

解得:以ac為研究物件,建立平衡方程

解得2.解:求支座約束力,作剪力圖、彎矩圖

解得:梁的強度校核

拉應力強度校核

b截面c截面

壓應力強度校核(經分析最大壓應力在b截面)

所以梁的強度滿足要求

3.解:以整個系統為為研究物件,建立平衡方程

解得:3分)求支座約束力,作內力圖

由題可得:

由內力圖可判斷危險截面在c處

4.解:求支座約束力,作剪力圖、彎矩圖

解得:梁的強度校核

拉應力強度校核

c截面d截面

壓應力強度校核(經分析最大壓應力在d截面)

材料力學期末總複習題及答案

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