中国石油大学材料力学试题及答案.doc

A卷20011—2012学年第2学期《材料力学》试卷专业班级姓  名学  号开课系室工程力学系        阅卷人       一、选择题(每题2分,共10分),AB杆将发生的变形为:(),材料的抗拉弹性模量Et大于材料的抗压弹性模量Ec则正应力在截面上的分布图为()。()。A集中载荷 B集中力偶 C分布载荷 D ()。A第一主应力P/A  B第二主应力为0 C第三主应力为0 ()。A构件材料的极限应力由计算可得B塑性材料已屈服极限为极限应力C脆性材料以强度极限作为极限应力D材料的破坏形式主要有2种二、填空题(30分)1.(3分)两圆轴的尺寸、受力及其支承情况均相同,但其一材料为钢,另一轴的材料为铝,若G钢=3G铝,则:两周的最大剪应力之比τmax钢/τmax铝为。2.(5分)图示单元体的最大剪应力为。3.(5分)图示销钉的剪应力为τ,积压应力σp为。4.(5分)已知AB杆直径d=30mm,a=1m,E=210GPa。若测得AB杆应变ε=×10–4时,则载荷P的值为。5.(12分)悬臂梁的截面如图所示,C为形心,小圆圈为弯曲中心位置,虚线表示垂直于轴线的横向力作用线方向。试问各梁发生什么变形?将答案写在相应的横线上。a     bc     de     f三、计算题(60分)1.(15分)T字形截面铸铁梁的荷载及截面尺寸如图7-8(a)示,C为T形截面的形心,惯矩Iz=6013×104mm4,材料的许可拉应力[t]=40MPa,许可压应力[c]=160MPa,试校核梁的强度。2.(15分)平行杆系1、2、3悬吊着刚性横梁AB如图所示。在横梁上作用有荷载G。如杆1、2、3的截面积、长度、弹性模量均相同,分别为A、l、E。试求三根杆的轴力N1、N2、N3。3.(15分),上端为球形铰支,下端为固定,长度l=6m,材料的弹性模量E=200GPa,比例极限σp=200MPa,试问当a为何值时该立柱临界荷载最大,并求此临界荷载。,并写出简要绘图步骤(15分)2009--2010学年第1学期材料力学试题标准答案及评分标准一、选择题,每题2分D DDD B二、填空题1.(3分)1:12.(5分)50MPA3.(3分)(2分)4.(5分)×104N5.(12分,每空2分)(a)、(c)平面弯曲。(b)、(d) 斜弯曲变形。(e) 斜弯曲与扭转组合变形。(f) 平面弯曲变形。三、:梁弯矩图如图b所示。绝对值最大的弯矩为负弯矩,发生于B截面上,应力分布如图c所示(3分)。此截面最大拉、压应力分别发生于截面上、下边缘各点处(2分)。=<[t]             (3分)=<[c]    (3分)虽然A截面弯矩的绝对值|MA|<|MB|,但MA为正弯矩,应力分布如图d所示。最大拉应力发生于截面下边缘各点,由于y1>y2因此,全梁最大拉应力究竟发生在哪个截面上,必须经计算才能确定。A截面最大拉应力为=<[t](3分)最大压应力在B截面下边缘处,最大拉应力在A截面下边缘处,都满足强度条件。(1分):设在荷载G作用下,横梁移动到AB位置(图2-8b),则杆1的缩短量为l1,而杆2、3的伸长量为l2、l3。取横梁AB为分离体,如图2-8c,其上除荷载G外,还有轴力N1、N2、N3以及X。由于假设1杆缩短,2、3杆伸长,故应将N1设为压力,而N2、N3设为拉力。(1)平衡方程(a)三个平衡方程中包含四个未知力,故为一次超静定问题。(2)变形几何方程由变形关系图2-8b可看出B1B=2C1C,即,或(b)(3)物理方程(c)将(c)式代入(b)式,然后与(a)式联立求解,可得::(1)计算P(2)查表,得槽钢的截面几何性质:截面惯性矩:Iy=,Iz0=26cm4惯性半径:iy=,iz0=,面积A=,槽钢截面形心Z0到直边的距离y0=。(3)计算在xz平面失稳的柔度y为大柔度杆。(4)计算距离a。注意到当Iy=Iz时,Pcr有最大值Iy=2×==2×[(Iz0+A×(y0+a/2)2)=2×[26+×(+a/2)2]令Iy=Iz,解得a=(5)计算Pcr  四、解:(1)利用平衡条件求出A、B支座的支反力YA和YB。mA=0,20×1-40+Y