西北工业大学材料力学历年期末考试试题.doc

2010年
一、作图示结构的内力图,其中P=2qa,m=qa²/2。(10分)

二、已知某构件的应力状态如图,材料的弹性模量E=200GPa,泊松比µ=。试求主应力,最大剪应力,最大线应变,并画出该点的应力圆草图。(10分)


三、重为G的重物自高为h处自由落下,冲击到AB梁的中点C,材料的弹性模量为E,试求梁内最大动挠度。(8分)

四、钢制平面直角曲拐ABC,受力如图。q=,AB段为圆截面,[σ]=160MPa,设L=10d,Px=qL,试设计AB段的直径d。(15分)

五、图示钢架,EI为常数,试求铰链C左右两截面的相对转角(不计轴力及剪力对变形的影响)。(12分)

六、图示梁由三块等厚木板胶合而成,载荷P可以在ABC梁上移动。已知板的许用弯曲正应力为[σ]=10Mpa,许用剪应力[τ]=1Mpa,胶合面上的许用剪应力[τ]胶=,a=1m,b=10cm,h=5cm,试求许可荷载[P]。(10分)

七、图示一转臂起重机架ABC,其中AB为空心圆截面杆D=76mm,d=68mm,BC为实心圆截面杆D1=20mm,两杆材料相同,σp=200Mpa,σs=235Mpa,E=206Gpa。取强度安全系数n=,稳定安全系数nst=4。最大起重量G=20KN,临界应力经验公式为σcr=304-(Mpa)。试校核此结构。(15分)
八、水平曲拐ABC为圆截面杆,在C段上方有一铅垂杆DK,制造时DK杆短了△。曲拐AB和BC段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GIP和EI。且GIP=EI。杆DK抗拉刚度为EA,且EA=。试求:
(1)在AB段杆的B端加多大扭矩,才可使C点刚好与D点相接触?
(2)若C、D两点相接触后,用铰链将C、D两点连在一起,在逐渐撤除所加扭矩,求DK杆内的轴力和固定端处A截面上的内力。(15分)

九、火车车轴受力如图,已知a、L、d、P。求轴中段截面边缘上任意一点的循环特征r,平均应力σm和应力幅σa。(5分)

2009年
一、作梁的内力图。(10分)

二、直径d=100mm的圆轴,受轴向拉力P和力偶矩m的作用,材料的弹性模量E=200Gpa,泊松比μ=,现测得圆轴表面轴向线应变ε0=500×10-6,45方向线应变ε45=400×10-6。试求P和m。(10分)

三、已知直径为d的钢制圆轴受力如图。
(1)试确定可能危险点的位置,并用单元体表示其应力状态;
(2)若此圆轴单向拉伸时的许用应力为[σ],试列出校核此轴强度的强度条件。(10分)

四、已知图示结构中各杆的直径均为d,以及E、G、m、a
试求:(1)A端在y-z平面内的转角θA;
(2)若在A端沿z方向再加上一集中力P,问θA的变化值是多少?(10分)

五、已知钢架受力如图,试求: A处的约束反力。(12分)

六、结构如图所示,横梁AC为T型截面铸铁梁。
已知其许用拉应力[σt]=40Mpa,许用压应力[σc]=160Mpa,IZ=800cm4,y1=5cm,y2=9cm,BD杆用A3钢制成,直径d=24cm,E=200Gpa,λp=100,λs=60,经验公式为σcr=(304-)Mpa,稳定安全系数nst=。试校核该结构是否安全?(12分)

七、已知: a、b两种材料的σ-ε曲线,若取安全系数n=2,是分别求出其许用应力[σ];并说明何谓冷作硬化现象?(6分)

八、已知如图,
(1)、试列出求解AB梁弯曲变形所需的挠曲线近似微分方程。(不必积分)
(2)、列出确定积分常数所需的全部条件。(6分)

九、试指出下面各截面梁在P的作用下,将产生什么变形?(6分)

十、求下列结构的弹性变形能。(E、G均为已知)(6分)

十一、已知某材料的σ-1=300Mpa,σb=700Mpa,σ0=450Mpa,用此材料制成的构件的有效应力集中系数K σ=,尺寸系数εσ=,表面质量系数β=。试作出此构件的持久极限简化折线。(6分)
十二、已知如图,一重量为Q的冲击物,以速度v水平冲击杆AB,试根据能量守恒定律,推导水平冲击时的动荷系数。(6分)

2008年
一、已知:q、a,试作梁的内力图。(10分)

二、图示矩形截面杆,上、下表面的轴向线应变分别为:
εa=1×10-3, εb=×10-3,E=210Gpa
1)试求拉力P和偏心距e;
2)并画出横截面上的正应力分布图。(10分)

三、铸铁梁上作用有可移动的荷载P,已知:y1=52mm,y2=88mm,Iz=763cm4,铸铁拉伸时的σ