2015材力试卷A

班级： 姓名密 ： 学 号 ： 封 试 题 共 8 线 页 加白纸 1 张

GDOU-B-11-302

广东海洋大学 2014—— 2015学年第 二 学期

《 材料力学 》课程试题

课程号：√ 考试 √ A卷 √ 闭卷

14122204

□ 考查

□ B卷 □ 开卷

题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 阅卷教师 各题分数 24 24 14 12 13 13 100 实得分数 一、选择题(在括号内填正确的答案) （每题3分，共24分） 1、图示杆件处于平衡状态，则力R与截面2-2的内力分别为（ ）。

(A) 20N、30N (B) 50N、10N (C) 30N、40N (D) 70N、20N 轴力图要会画，扭矩图，弯矩图都要会画

2、低碳钢经过冷作硬化处理后，其( )基本不变。 (A) 弹性模量 (B) 比例极限 (C) 延伸率 (D) 截面收缩率

3、中性轴是梁的（ ）的交线。

(A) 纵向对称面与横截面 (B) 横截面与底面 (C) 纵向对称面与中性层 (D) 横截面与中性层

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4、图示悬臂梁长为l，固定端横截面惯性矩为Iz，尺寸如图，则固定端最大拉应力为（ ）。

q F 22Fl?ql22Fl?ql2Fl?ql2Fl?ql(A) y 1 (B) y 2 (C) y 1 (D) y22IIIz2Izzz

危险截面在哪里？一般是内力最大的截面

危险点有在哪里？危险点的应力最大。无论拉压、扭转还是弯曲，截面上的应力分布（图）要弄清楚，最大应力在哪里就清楚了。

5、一实心碳钢轴，校核其扭转刚度时，发现单位长度扭转角超过了许用值。为保证该轴的抗扭刚度，应该（ ）。 (A) 改用合金钢材料 (B) 增加表面光洁度 (C) 增加轴的直径 (D) 减小轴的长度

强度、刚度条件的公式要清楚，会运用，简单的数学运算啦 6、图示单元体应力状态，沿y方向的线应变?y为（ ）。 (A)

?y1 (B) (?x???y)

EE?1(?y???x) (D)

GE(C)

广义胡克定律的应用

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7、等截面直梁在弯曲变形时，

挠曲线曲率在最大（ ）处一定最大。 (A) 挠度 (B)转角 (C) 剪力 (D) 弯矩 曲率、弯矩、抗弯刚度之间的关系

8、某机轴用塑性材料制成，工作时发生弯扭组合变形，对其进行强度计算时，宜采用（ ）强度理论。 (A) 第三或第四 (B)第二或第三 (C) 第一或第二 (D)第四或第一 强度理论的选择

二、填空题 （每题6分，共24分） 1、图示螺栓受拉力P，其????0.6???， 则螺栓剪切面面积是______,直径d和 高度h的合理比值是d/h=______。 2、图示悬臂梁受力如图所示，

则它将产生发生______、 ______、______ 组合变形。 变形的判断

3、阶梯直杆受力如图，各段横

22截面积A1?800mm，A2?400mm，材料弹性模量E?200GPa。则：

A1段长度变化量?l1?_______。 A2段长度变化量?l2?_______。

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变形的计算

4、一单元体的应力状态如图所示， 已知各量绝对值?x?60MPa，

?y?40MPa，?xy?30MPa，

? MPa，

??? MPa，?1? MPa，

，?3? MPa。 ?2? MPa?max? MPa。

平面应力状态的计算，公式要熟知啦，公式摆在面前都不一定知道用哪个的

三、某空心钢轴，内外直径之比??0.8，传递的功率是

??30?。则：??P?60kW，转速n?250r/min，材料的许用切应力????60MPa，轴的许用单位扭转角????0.8?/m，试按照强度和刚度条件选择该轴的外径D和内径d。（14分）

扭转变形的强度和刚度问题 强度条件和刚度条件的公式要会用，注意计算单位等，计算量大，用计算器计算

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四、一外伸梁受力如图所示。试画出该梁的剪力图和弯矩图。（12分）

简便算法最好做，否则分段求剪力方程和弯矩方程，根据方程作图。

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五、图示单级直齿圆柱齿轮减速器输出轴，齿轮轮齿受力

Ft?4053N，Fr?1475.2N，输出转矩T?664.67N?m。支承间跨距l?180mm，齿轮对称布置，轴的材料为45钢，

许用应力????100MPa，试用第三强度理论确定该轴的直径d。（13分）

弯扭组合变形，直接用下面的公式：

B

M2?T2???? （第三）

WM2?0.75T2????（第四）

W注意这里有两个方向的弯曲，每个方向的弯曲都得求出，即画两个方向弯矩图，公式中的M就是两个方向的最大弯矩平方和开根号。再做扭矩图，求最大的T，带入公式即可求得。 所以关键是做弯矩图（两个方向的）和扭矩图。 注意看懂书上的例题。

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六、如图所示托架，载荷F?12kN，BG杆是空心杆，外径

D?45mm，内径d?36mm，两端铰支，材料为Q235钢，E?210GPa，?P?200MPa，?S?235MPa， a?304MPa，b?1.12MPa。若稳定安全系数nst?2.5，试校核斜撑杆BG的稳定性。（13分）

F 1 m

1 m

A B C 45° G 结构中BG是二力杆，可通过理论力学的知识，分析ABC受力，求得BG杆的轴力。BG是两端铰支的压杆，根据稳定性的公式进行分析计算即可。如果其他都一样，F没给出，要确定许可载荷，该怎么办呢？

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考试用到的主要公式：

PkFl?D3TTl ?l? Me?9549 ?? Wt? ??

EAn16WtGIP?'maxTmax180?D4?(D4?d4) 圆形：IP? 圆环：IP? ??3232GIP?bh3bh2M 对矩形： Iz? Wz? ??126Wz 对圆形： Iz? ??? ????x??y2??d464 Wz??d332

?x??y2co2s???xysin2?

?x??y2sin2???xyco2s?；?x?1??x??(?y??z)? E??x??y2?max?x??y2 ? ??()??xy??22??min

M2?T2???? WM2?0.75T2????

Wa??s?l?2E?2EI?????? Fcr? ps2ib?p(?l) ?cr?a?b? 对实心圆横截面：i?对空心圆横截面：i?d 4D2?d2 4

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