材料力学试题及答案9.docx

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△=。试求杆3和刚性梁AB连接后各杆的内力。（15分）
二、题二图所示手柄，已知键的长度l=30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Tmax相等，试求de^A。（本小题15分）
四、试作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。
“111”
2qaa
五、矩形截面外伸梁由圆木制成，已知作用力F=5kN,许用应力［。］=10MPa,长度
a=1m,确定所需木材的最小直径d。（本小题15分）
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。试用积分法求力作用处点A下降的位移。（本小题15分）
10分）
A a/2
a/2
题七图
、（本小题15分）
解：平衡条件Fa+Fb=F
变形协调条件
Fax Fb l -x EA - EA
得Fa
3f
l
Fb=：f
由 ,二 BC
F Al
♦f
Al
工 ［二］
A
C
］
Fa
Fb
3.
x=一|
4
、（本小题15分）解：
Fs=二，。=?=，：2W[T],则
8As8二d
FM2二d2[.]==302kN
.考虑挪钉的挤压强度
主板与挪钉间：鹿=上，abs=^bsl=—<[abs],则
411d4t1d
F_4tid[二bs]=^=408kN
盖板与挪钉间：Fb=£,仃bs=&=-F-<[abs],则812d8t2d
F<8t2d[cbs]===432kN
.考虑板件的拉伸强度
(1)主板拉伸强度分析
1-1截面：Fn1=F,仃1='=-F一<[^],则
A(b-d)t1
FH(b-d)t1[二]=(-)=432kN
F3F-
2-2截面：Fn1=3F/4,仃2=*=E[。],则
A24(b-2d)t1
446
F-一(b-2d)tF]=-(-)=512kN
33
(2)盖板拉伸强度分析
9,3
oo
oooo
Ioo
F
Fn2
3F
商
对比主板轴力图及板厚可知，板件的拉伸强度由主板控制。

最后确定[F]=302kN。
三、（本小题15分）
解：Ta+Tb=Mc（1）
(2)
M eGAI pA
由(1)(2)得 Ta =——e A PA
GaIpa GbIpb
M eGB I P B
B =
GAIpA GBIpB
2 徂 dB Ga
*A, max - *B,max T ' — ' 传 =~~
I p A I pB d A Gb
四、(本小题15分)
TAdA/2
TBdB/
五、（本小题15分）
解：Mmax=MB =「Fa,
令dW =0 ,可求得最合理的b和h为b db
d 2 …
=工，h =^-d 则 Wm
3
_ d
ax-
9,3
由二max =一_［二］
W
六、（本小题15分）
得 d ：:1 9 8. 3 m m
解:
EIw =Fl
-Fx
七、
解:
C =0, D
EIw=F
3
Fl
Wa 二一
3EI
Fl3
3
Fl3
(J)
(本小题10分)
_ 3
(F/2)a
wA =
3EI
,F(a/2) F(a/2) a
3EI
2EI 2
13Fa3
一48EI
一、题一图所示结构中，已知a,A,卞f1和杆2的拉压刚度分别为EiAi和E2A2。当Ci和
C2联结在一起时，试求各杆的轴力。（本小题15分）
二、题二图所示接头，已知：F=80kN,5=10mm,b=80mm,d=16mm,[]=100MPa,[g]=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P=80kW,转速
n=240r/min。轴的许用切应力为[『]=80MPa,螺栓的许用切应力为[务]=55MPa。试
（1）校核轴的强度；（2）设计螺栓直径。（本小题15分）
9,3
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