2008级材料力学试卷B答案_图文

发布于:2021-05-15 06:57:07

浙江理工大学材料力学试题
共 3 第 1 页 页

课程名称

材料力学 B

考试日期

2009.12.

层次、专业、 函授本科<<材料力学 材料力学>> 姓名 层次、专业、班级 2008 级函授本科 材料力学 题 号 得 分 阅卷人 签名
(1 1=1 一、填空题: 16×1=16 分) 填空题: ( 1、材料力学是 固体力学 的一个分支,主要研究构件在 外力 作用下的 变形 、 受力 与 破坏 或 失效 的规律。 2、材料拉伸时,在 线性 阶段正应力与正应变成正比。材料经过 屈服 阶段之后,发生硬 化现象。 3、对于塑性材料,通常以 屈服 应力作为极限应力。对于脆性材料,安全因素 nb 通常取 3.0~5.0 ,甚至更大。 4、 内力分析 是解决强度、刚度与稳定性的基础。 。 5、杆件的刚度代表杆件 抵抗变形 的能力。 6、对于超静定结构,当未知力个数多于*衡方程个数时,需补充 变形协调 条件,来求解 问题。 。 7、对于没有屈服极限的塑性材料,通常将弹性应变为 0.2%时的应力值,定为屈服强度,并 以 σ P 0.2 表示 。 8、梁弯曲变形时弯矩与分布荷载集度间的微分方程是: d 2Q = q。 dx 2











总计

检查人 签名

A、σ B、τ C、τmax D、σbs 5、以下不属于内力的有( A ) 。 A、体积力 B、轴力 C、扭矩 D、剪力 6、以下说法中正确的是( B ) 。 A、只要杆件的内力相同,则应力也相同; B、只要杆件的外力相同,则内力也相同; C、只要杆件的应力相同,则应变也相同; D、只要杆件的强度相同,则刚度也相同; 7、关于低碳钢试样拉伸至屈服时,有以下结论,请判断哪一个是正确的( C ) : A.应力和塑性变形很快增加,因而认为材料失效; B.应力和塑性变形虽然很快增加,但不意味着材料失效; C.应力不增加,塑性变形很快增加,因而认为材料失效; D.应力不增加,塑性变形很快增加,但不意味着材料失效。 8、纯剪切状态属于( B )向应力状态。 A、单向应力状态 B、双向应力状态 C、三向应力状态 D、多向应力状态 9、塑性材料冷作硬化后,材料的力学性能发生了变化。试判断以下结论哪一个是正确的 ( B ) : A.屈服应力提高,弹性模量降低; B.屈服应力提高,塑性降低; C.屈服应力不变,弹性模量不变; D.屈服应力不变,塑性不变。 10、正应力是指( C ) 。 A、与 x 轴正向相同的应力;B、与 y 轴正向相同的应力;C、沿截面法向的应力分量;D、 沿截面正法向的应力分量 画内力图(方法不限)(20 三、画内力图(方法不限)( 分) 。 1. 求以下各杆件中 AB、BC、CD 各段的轴力,并画出轴力图。 分) (8

解:FAB = 0 FBC = 40N FBC = 20N

二、选择题(10×2=20 分) 选择题 10× 1、应力的两种形式为( B ) 。 A、正应力与扭应力 B、正应力与切应力 C、正应力与挤压应力 D、拉应力与压应 力 2、由试验确定的材料的力学性能是( A ) 。 A、弹性模量与切变模量 B、弹性变形与塑性变形 C、应力与应变 D、拉伸与压缩 。 3、以下不属于极限应力的是( D ) A、σb B、σs C、τu D、[τ] 4、不需通过内力计算的应力是( D ) 。
1

40N A F N

(15× 四、计算梁的内力并画剪力和弯矩图: ×2=30 分) 计算梁的内力并画剪力和弯矩图: (
20N C D

1、求如图所示的斜齿轮传动轴的剪力和弯矩并剪力图和弯矩图。
解:由静力学方程,可以求出 A、B 两处的支座反力分别为

B

∑M ∑M
x 20N

B

=0 =0

RA l ? M e = 0 RB l ? M e = 0

A

Me l (2 分) Me RB = l RA =



力 G 使 CB 段处于压缩状态。 剪力方程:由于在整个轴段上无论在哪一个截面上剪力总是等于支座反力,故有
Q( x) = ? Me M Q( x) = ? e l l (0 < x < l ) (3 分)

40N

2、作梁的弯矩图。 分) (12
F A C
l/2

弯矩方程:
Fl/2 B

AC 段: M ( x) = ?

Me x l

(0 ≤ x < a ) (3 分)

l
Fl/2 A C B

CB 段:
M ( x) = Me (l ? x) l (a < x ≤ l ) (3 分)

剪力图和弯矩图如图所示。 分) (4

l/2

l

2

2、如图所示的简支梁 q = 12.5 × 103 kN / m ,试作剪力图和弯矩。

五、设计题(14 分) 设计题 图示等直圆杆, 已知外力偶矩 MA = 2.99 kN·m, = 7.20 kN·m, = 4.21 kN·m, MB MC 许应切应力[τ]= 70 MPa,许可单位长度扭转角[φ’]=1(°)/m,切变模量 G = 80 GPa。试确定该轴的直径 d。

解:利用截面法作扭矩图

(2 分) 强度校核

解:支座反力为 RA = RB = 5000 AC 段: Q( x) = RA = 5000 M ( x) = RA x = 5000 x CD 段:
Q( x) = 5000 ? 12500( x ? 0.43) kN kN m
二者取大值

kN (2 分)
刚度校核

Tmax Tmax = ≤ [τ ] Wp πd 3 16
d ≥ 67.4mm

(3 分)

(2 分)

kN kN m

(3 分)

′ ? max =

Tmax 180 × = GI P π

d ≥ 74.4mm

4.21 180 × ≤ [? ′] 4 πd π 80 × 32

(3 分) (2 分) (2 分)

q M ( x) = RA x ? ( x ? 0.43) 2 = 5000 x ? 6250( x ? 0.43) 2 2

(3 分)

DB 段:
Q( x) = ? RB = ?5000 M ( x) = RB (1.66 ? x) kN kN m

(3 分)

剪力图和弯矩图如图所示。 分) (4

3

4


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