《材料力學》 A卷 答案及評分標準

2022-09-16 07:45:02 字數 1956 閱讀 6527

廣東工業大學考試試卷(開閉卷)

(a b 卷)

課程名稱: 材料力學課程**成績

考試時間:第周星期 (   年月日)

一、填空題 (共20分)

1.外力是根據座標標架來規定正負號的,內力則是根據變形的原則來規定正負號的,對於軸力,通常規定拉為(0.5分) 正 ,對於剪力,通常規定繞隔離體順時針方向為(0.

5分) 正 ,對於梁構件中的彎矩,通常規定下部受拉為(0.5分) 正 。

2.材料力學中,桿件變形的基本形式有:(0.5分) 軸向拉伸或軸向壓縮 、

(0.5分) 剪下 、(0.5分) 扭轉 、(0.5分) 彎曲這四種。

3.內力在一點處的集度稱為(0.5分) 應力 ,它的單位是(0.5分),

它分為:①垂直於橫截面的(0.5分) 正應力σ,

②相切於橫截面的(0.5分) 剪應力τ。

4.胡克定律的公式δl=nl/ea反映出:當桿件應力不超過某一限度時,其軸向變形與(0.

5分) 軸力和(0.5分) 桿長成正比,與(0.5分) 橫截面面積成反比,比例係數為材料的柔度,即1/e。

(要求:填寫中文)

5.剛度是抵抗變形能力的一種量度,由兩方面決定,一是跟所選的材料有關,另乙個則是由構件的幾何性質來決定的,因此,如果材料已選定,則構件的設計實際上就是構件截面的形狀和尺寸設計。要提高構件的剛度,對於軸力桿件,只需提高其(0.5分) 橫截面面積 ,對於彎曲桿件,只需提高其(0.

5分) 截面慣性距 。

6.在梁橫截面上由彎矩引起的應力是(0.5分) 正應力 ,它的分布規律是(1.5分) 中性軸為零、邊緣最大、沿截面呈線性分布 。

7.彎矩圖的橫座標表示(1分) 橫截面位置,縱座標表示(1分) 該橫截面上的彎矩值。

8.在受扭構件橫截面上的內力是(1分) 扭矩 ,由扭矩引起的最大剪應力發生在(1分) 最大扭矩截面的邊緣上。

9.矩形截面梁的最大剪應力發生在(2分) 最大的剪力截面的中性軸上。

10.偏心壓縮變形是(1分) 軸心壓縮變形和(1分) 彎曲變形的組合。

11.當壓杆受到的實際壓力p(1分) 大於臨界力pcr時,壓桿處於失穩狀態。

二、計算題 (本題共80分)

1.圖示三角支架,杆ab為圓鋼杆,直徑d=16㎜,許用強度[σ]=210n/㎜2;

杆bc為正方形截面木桿,邊長a=80㎜,許用強度[σ]=10n/㎜2;請驗算

橫截面上的正應力。(本題13分)

解:1.計算各桿軸力,畫b點受力圖(圖2分)

,(4分)

2.各桿強度計算

拉: 3分)

壓: 3分)

∴杆ab、bc都安全(1分)

2.通過計算畫下列圖示梁剪力圖和彎矩圖。

(1)(本題10分)

(上拉)(3分)

剪力圖3分,彎矩圖4分)

(2)(本題15分)

以a支座為原點,則

(1分)

(1分)

(1分)

(2分) (剪力圖3分,彎矩圖4分)

3.用疊加法計算並畫圖示梁的彎矩圖。(提示:不用求支座力) (本題13分)

左邊支座彎矩為

(上拉)(4分)

疊加法求兩支座跨中的彎矩為

(下拉)

5分)(圖4分)

4.簡支梁由20a號工字鋼(已知:wx=237cm3)製成,受力如圖示,材料的許用應力[σ]=160mpa ,試校核梁的正應力強度。(本題14分)

解:由對稱性知:

(2分)

(4分)

(5+2分該梁結構不安全(1分)

5.如圖所示的混凝土重力壩,剖面為三角形,壩高h=30m,混凝土的容重為23.5kn/m3。若只考慮上游水壓力和壩體自重的作用,試作出壩底應力分布圖。(本題15分)

解:大壩受力分析如圖所示

壩踵應力為

5分)壩址應力為

5分)因此,作壩底應力分布圖如下所示。5分)

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