完整版材料力学试题及答案.docx
- 文档编号:16206673
- 上传时间:2023-07-11
- 格式:DOCX
- 页数:29
- 大小:298.58KB
完整版材料力学试题及答案.docx
《完整版材料力学试题及答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《完整版材料力学试题及答案.docx(29页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
完整版材料力学试题及答案
一、一结构如题一图所示。
钢杆1、2、3的横截面面积为A=200mm2,弹性模量E=200GPa,长度l=1m。
制造时3杆短了△=0.8mm。
试求杆3和刚性梁AB连接后各杆的内力。
(15分)
、题二图所示手柄,已知键的长度I30mm,键许用切应力[]80MPa,许用挤压应
[]、切变
(15分)
A
四、
五、小锥度变截面悬臂梁如题五图所示,
A
q
1
qa|
A
■
-I
(15分)
作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。
2
直径db2da,试求最大正应力的位置及大小。
(10
六、如题六图所示,变截面悬臂梁受均布载荷q作用,已知q、梁长I及弹性模量E。
试用
积分法求截面A的挠度Wa和截面C的转角eCo(15分)
七、如图所示工字形截面梁
AB,截面的惯性矩
Iz72.56106m4,求固定端截面翼缘和
腹板交界处点a的主应力和主方向。
(15分)
|50kN
B
0.75m
、(15分)
(1)静力分析(如图(a))
FN1
FN2
FN3
图(a)
Fy0,FN1Fn3Fn2(a)
MC0,FN1FN3(b)
(2)几何分析(如图(b))
(3)
物理条件
补充方程
(5)
FN31
EA
l2
FN1l
EA,
FN
"Ea
FNil
FN21FN3l
EA
联立(a)、(b)、(c)式解得:
2EAEA
(c)
FN1FN3
5.33kN,FN210.67kN
二、(15分)
以手柄和半个键为隔离体,
MO0,FS20F
4000
由剪切:
取半个键为隔离体,
Fs
aS
由挤压:
[bs]
Fbs
[
FbsFs20F
720N
bs],
F900N
720N。
取[F]
三、(15分)
Me
Maa得MbaMea
AB0,
四、(15分)
Mb
Ma処
ab
3n:
駕];当ba时
d^a駕]。
五、(10分)
解:
在距截面A为x的截面上
MxFx
dxda(^晋da(1f)
M32Fx
Wnda)3(1X/I)3
由d0,可求得x-
dx2
对应的max128FI3发生在梁中间截面的上、下边缘,上拉下压。
27nda)3
六、
(15分)
I(x)
叫3
12
b°h3
x
12l
Ew
M(x)
而
6ql
x
b°h3
Ew
3ql3xb°h
Ew
2x3
b0h
Cx
七、
解:
由边界条件
Wa
(15分)
I,w
3ql3
b0h3,
2ql4
2ql4,
丽(J)
1030.750.07
50
72.56106
3
50101503085
8ql3
3Eb0h
36.18
MPa(压应力)
MPa
8.79
max
MPa
min
109
1
arctan(
2
2xy)
y
larctan(^^)77.04
236.18
一、题一图所示的杆件两端被固定,在C处沿杆轴线作用载荷F,已知杆横截面面积为A,材料的许用拉应力为[],许用压应力为[],且[]3[],问x为何值时,F的许用值最大?
(本小题15分)
二、题二图所示接头,承受轴向载荷F作用,试计算接头的许用载荷[F]。
已知铆钉直径
d=20mm,许用正应力[(]=160MPa,许用切应力[T=120MPa,许用挤压应力[es]=340MPa。
板件与铆钉的材料相同。
(本小题15分)
Ga和Gb,
三、圆管A套在圆杆B上并二者焊在一起如题三图所示,它们的切变模量分别为
当管两端作用外力偶矩Me时,欲使杆B和管A的max相等,试求dp/dA。
(本小题15分)
(本小题15分)
四、试作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。
qaln
LaJ
2qa
LaJ
a
a1m,确定所需木材的最小直径d。
(本小题15分)
12a1
-2aJ
ia
七、试用叠加法计算题七图所示梁A点的挠度
Wa。
(本小题
10分)
F|
F
CEl1
*
‘EI%
A
SaJ
LaJ
a/2-
a/2
图
七
六、题六图所示梁的左端可以自由上下移动,但不能左右移动及转动。
试用积分法求力F
作用处点A下降的位移。
(本小题15分)
」|W
F
Wa~
LI
一、(本小题15分)
解:
平衡条件FaFbF
变形协调条件匕
EA
Fblx
EA
得Fa
?
f
由BC
—F<3[
Al
AC
A
FB
得x31
4
二、(本小题15分)
解:
1.考虑铆钉的剪切强度
LF
FS
4F
Fs
牙[],则
8
As
8d2
F
226
2d[]20.02012010N302kN
2.考虑铆钉的挤压强度
主板与铆钉间:
Fb
F
4
bs
Fbs1
t1d
F
4t1d
[bs],则
F4t1d[
bs]
40.015
0.020
340
106N4.08
105N408kN
盖板与铆钉间:
Fb
F
bs
Fbs2
F
[bs],则
8
t2d
8t2d
F8t2d[bs]
8
0.008
0.020340
106
N4.08105
N432kN
3.考虑板件的拉伸强度
(1)主板拉伸强度分析
1-1截面:
FN1
F,1
FN1
A
F
[],
则
(b
d)t1
F(b
d)t1[
](0.200
0.020)
0.015
160
106N
432kN
2-2截面:
FN1
3F/4,
FN2
3F
[],
则
2
A
4(b
2d)t1
4
3(b2d)td]
46
(0.2000.040)0.015160106N
512kN
(2)盖板拉伸强度分析
3F
8
对比主板轴力图及板厚可知,板件的拉伸强度由主板控制。
4.结论
最后确定[F]=302kN。
三、(本小题
15分)
TaTb
Me
TaI
TbI
即GaIpa
GbIp
4一M
eGAIp
(1)
B
B
GAIPAGBIpB
解:
MeGBIPB
GAIpAGBIpB
A,max
B,max
四、(本小题
15分)
五、(本小题
15分)
TAdA/2
TBdB/2
1pB
dBGa
dAGb
解:
MmaxMbFa,
22
Wb(db)
6
令dW0,可求得最合理的b和h为bdb
jd则Wmax
3
d
9「3
max
得d198.3mm
六、(本小题15分)解:
ElwFlFx
C0,D
Fl
3
Fl2F3FlEIwxx
263
Wa
Fl3
3EI
(J)
七、
解:
(本小题10分)
Wa
3
(F/2)a
3EI
3
F(a/2)
3EI
F(a/2)2a
2EI2
13Fa3
48EI
(J)
C2联结在一起时,试求各杆的轴力。
(本小题15分)
、题二图所示接头,已知:
F=80kN,=10mm,b=80mm,d=16mm,[T=100MPa,
[(bs]=300MPa,[d=160MPa。
试校核接头的强度。
(本小题15分)
三、两段同样直径的实心钢轴,由法兰盘通过六只螺栓连接。
传递功率P80kW,转速
n240rmin。
轴的许用切应力为[』80MPa,螺栓的许用切应力为[2]55MPa。
试
(1)校核轴的强度;
(2)设计螺栓直径。
(本小题15分)
四、试作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。
(本小题15分)
2qa|q徉
五、当力F直接作用在梁AB中点时,梁内的最大正应力超过许用应力30%。
当配置了与
梁AB同截面的辅助梁CD后,强度满足要求,已知梁长I6m,试求此辅助梁的跨度a。
(本小题
六、如题六图,简支梁上自A至B的分布载荷q(x)=Kx2,K为常数。
试求挠曲线方程。
(本小题15分)
七、试用叠加法求题七图所示梁BC段中点的挠度。
(本小题10分)
iEIJ
.El
五B
亠a亠
iElC
L2aJ
;D
.3a
题七图
题七图
、(本小题15分)
平衡条件
Mb0
FN12aFN2a0
(1)
变形条件
Al12a△内2
a
⑵
物理条件型Fn12a,从
Fn2a
(3)
Ed
E2A2
求解得Fn1
E1E2A1A2△
2a(2E1A1E2A2)
Fn2
E1E2AA2△
a(2E1A1E2A2)
二、(本小题
15分)
解:
剪切强度:
Fs-
s4
4Fs
2
99.5MPa
[]
n
nd
解:
挤压强度:
bs
Fs
d
125MPa[]bs
拉伸强度:
FN1
F
11
125MPa[]
A
(bd)
FN2
3F
22
125MPa[]
A2
4(b2d)
L
—
严4
111111*^^
接头强度足够。
三、(本小题15分)
P
解:
⑴Me95493183Nm
n
Me
max
75MPa[]
16
(2)Fs3D黑5894N
亠[2]d
nd2
4
四、(本小题15分)
五、(本小题15分)解:
分别作无辅助梁和有辅助梁的弯矩图
Mmax
W
Fl
Fl
41.3
F(la)
所以a
六、(本小题
解:
M(x)
l
l
1.3
15分)qKx2
1.385m
二次积分M(x)
K4
xAx
12
B=0
x=l,
M=0,
A
EIw
M(x)
K4x
12
EIw
K5
Kl32
x
x
60
24
3
K6
Kl
EIw
x
x
360
72
x=0,
w=0,
D=0
x=l,
w=0,
C-
x=0,
M=0,
C
3
CxD
5
K
Kl3
x
12
6
3
Kl
12
360
w(x
360EI
33
5lx4l
5
x)
(J)
MiM2=F(l-a)/4
/2\
x
七、(本小题10分)
解:
w1皿
23EI
qa(3a)3
3EI
5q(2a)4
384EI
39qa4
8EI
(J)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 完整版 材料力学 试题 答案