2002年湖南大学材料力学答案

湖南大学2002年招收攻读硕士学位研究生

入学考试试题

招生专业：固体力学、工程力学、一般力学与力学基础 考试科目：材料力学 试题编号：411

注：答题（包括填空题、选择题）必须答在专用答卷纸上,否则无效。 一、作图示刚架的轴力图、剪力图和弯矩图。（已知：q＝5kN／m，P＝20kN）（12.5分）

题一图

二、图示钢梁其受力及截面尺寸如图所示，已知截面对其中性轴Z的惯性矩IZ?404.5cm4，梁材料的许用应力为[σ]＝140MPa，[τ]＝80MPa，P＝10kN，试求梁中最大拉应力、压应力、剪应力并校核梁的弯曲强度。（12.5分）

题二图

三、直径d＝20mm的圆钢杆，其材料的弹性模量E＝200GPa，泊松比μ＝0.28，钢杆受力的情况如图所示。T＝

－

PL，L＝200mm，由实验测得C点处与水平线成60°方向的线应变ε＝2－250×105。试求P和T值。（12.5分）

四、圆截面刚架各杆在同一水平面内，且AC垂直于BC，尺寸及受力如图所示，已知直径d＝100mm，P1＝2kN，P2＝3.5kN，[σ]＝100MPa。试按第三强度理论校核刚架的强度。（12.5分）

题三图

湖南大学2002年材料力学试题

湖南大学2002年招收攻读硕士学位研究生

入学考试试题

招生专业：固体力学、工程力学、一般力学与力学基础 考试科目：材料力学 试题编号：411

注：答题（包括填空题、选择题）必须答在专用答卷纸上,否则无效。 一、作图示刚架的轴力图、剪力图和弯矩图。（已知：q＝5kN／m，P＝20kN）（12.5分）

题一图

二、图示钢梁其受力及截面尺寸如图所示，已知截面对其中性轴Z的惯性矩IZ?404.5cm4，梁材料的许用应力为[σ]＝140MPa，[τ]＝80MPa，P＝10kN，试求梁中最大拉应力、压应力、剪应力并校核梁的弯曲强度。（12.5分）

题二图

三、直径d＝20mm的圆钢杆，其材料的弹性模量E＝200GPa，泊松比μ＝0.28，钢杆受力的情况如图所示。T＝

－

PL，L＝200mm，由实验测得C点处与水平线成60°方向的线应变ε＝2－250×105。试求P和T值。（12.5分）

四、圆截面刚架各杆在同一水平面内，且AC垂直于BC，尺寸及受力如图所示，已知直径d＝100mm，P1＝2kN，P2＝3.5kN，[σ]＝100MPa。试按第三强度理论校核刚架的强度。（12.5分）

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湖南大学2

湖南科技大学考试试题纸（A卷）

（2007 -2008学年第二学期）

材料力学A 课程 院（系） 班级 考试时量 100 分钟 学生人数 命题教师 徐大清 系主任 交题时间： 2008年6月20日 考试时间： 2008年7月10日 一．选择题（20分，每题4分） 1．轴向拉伸细长杆件如图所示__________ A．1-1、2-2面上应力皆均匀分布； B．1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布； C．1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布； D．1-1、2-2面上应力皆非均匀分布。 2．如右图所示，在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高__________ A．螺栓的拉伸强度； B．螺栓的挤压强度； C．螺栓的剪切强度； D．平板的挤压强度。 3．塑性材料试件拉伸试验时，在强化阶段发生__________ A．弹性变形； B．塑性变形； C．线弹性变形； D．弹性与塑性变形。 4．图示十字架，AB杆为等直

三、计算题

8.1凝土柱的横截面为正方形，如图所示。若柱的自重为G?90kN，并承受F?200kN的偏

心压力，压力F通过z轴。当柱的底部横截面A点处的正应力?A与B点处的正应力?B之间的关系为?A?2?B，求压力F的偏心距e及应力?A、?B。

2m 2m B e O A

z y

1. 求柱底横截面的内力

FN??G?F??90?200??290kNMy?Fe?200ekN.m

2. 求偏心距e

FNMyFNMy ??A??,?B??,又?A?2?BAWyAWy

?FNMy?FNMy????2?? ??AWy?AWy?

????3636?290?10200?e?10?290?10200?e?10?? ??2?33?2?2?106?32?2?1062?1032?10??

66?? e?0.161m

????

3. 求应力σA、σB

FNMy?290?103200?0.161?106?A??????0.0966MPa363AWy2?2?102?10

6 36MF?290?10200?0.161?10?B?N?y????0.0483MPa363 AWy2?2?102?10??

第二章 轴向拉压应力与材料的力学性能

2-1 试画图示各杆的轴力图。

题2-1图

解：各杆的轴力图如图2-1所示。

图2-1

2-2试画图示各杆的轴力图，并指出轴力的最大值。图a与b所示分布载荷均沿杆轴

均匀分布，集度为q。

(a)解：由图2-2a(1)可知，

轴力图如图2-2a(2)所示，

题2-2图

FN(x)?2qa?qx

1

FN,max?2qa

(b)解：由图2-2b(2)可知，

轴力图如图2-2b(2)所示，

图2-2a

FR?qa FN(x1)?FR?qa

FN(x2)?FR?q(x2?a)?2qa?qx2

FN,max?qa

图2-2b

2-3 图示轴向受拉等截面杆，横截面面积A=500mm，载荷F=50kN。试求图示斜截

2

面m-m上的正应力与切应力，以及杆内的最大正应力与最大切应力。

题2-3图

解：该拉杆横截面上的正应力为

F50?103Nζ???1.00?108Pa?100MPa －62A500?10m斜截面m-m的方位角α??50?，故有

2

ζ??ζcos2α?100MPa?cos2(?50?)?41.3MPa

ζηα?sin2α?50MPa?sin(?100?)??49.2MPa

2杆内的最大正应力

弯 曲 变 形 答 案

一、概念题

1. D。 2. B。 3. D。 4. A。 5. C。 6. D。 7. C。 8. B。 9. D。 10. B。 11. A。 12.C。 13.C。

3Fl315ql415ql414. 。15.（C）。16. 8。17. 4。18. ?；?。19. 增加了横截面对中

256EI2384EI2384EI性轴的惯性矩。20.x?0,vA?0;x?l,vB?二、计算题 1.解：M(x1)??ql。 2Kqlllqll(??x1)??(3l?4x1)，（0?x1?） 24282M(x2)??q(l?x2)?(l?x2)lq??(l?x2)2，（?x2?l）

222EIv(x1)???ql(3l?4x1)dx1dx1?C1x1?D， 81qEIv(x2)???(l?x2)2dx2dx2?C2x2?D2,

2l边界条件：x1?0,v1?0,?1?0;x1??x2,v1?v2,?1??2，

241ql47ql3得：f??，???

384EI48EI2.解：

??y2??y?y1?y2?y1?y2qM????A?a??A?a?y2ql3mlMa2

??a??a?24EI3EI2EIqal2?(5l?6a)24EI

材料力学

请在以下五组题目中任选一组作答，满分100分。 第一组：

计算题（每小题25分，共100分）

1. 梁的受力情况如下图，材料的a。

若截面为圆柱形，试设计此圆截面直径。

q?10kN/m4m

2. 求图示单元体的： （1）图示斜截面上的应力； （2）主方向和主应力，画出主单元体；

（3）主切应力作用平面的位置及该平面上的正应力，并画出该单元体。

y100MPa60MPa50MPaO30050MPaxn60MPa100MPa

解：

（1）、斜截面上的正应力和切应力：??30o??64.5MPa,??300?34.95MPa

（2）、主方向及主应力：最大主应力在第一象限中，对应的角度为?0?70.670，则主应力为：?1?121.0(MPa),?3??71.0MPa

/（3）、主切应力作用面的法线方向：?1/?25.670,?2?115.670 // 主切应力为：????1??96.04MPa??2

// 此两截面上的正应力为：??1???2?25.0(MPa)，主单元体如图3-2所示。

y?1?121.0MPa70.670O19.330x?3?71.0MPa

图3-1

25.0MPa96.4MPa25.0MPa25.670O

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湖南大学课程考试试卷

一 20 二 20 三 20 四 40 五 六 七 八 九 十 总分 100 考 试 用 课程名称：汽车系统动力学；课程编码： 试卷编号： A ；考试时间：120分钟 题 号 应得分 实得分 阅卷教师签名 一、选择题 （总共10题，每题2分，共计20分） 专业班级： 1、行驶动力学主要研究由路面的不平激励，通过悬架和轮胎垂向力引起的（ ）以及车轮的运动。 装订线（题目不得超过此线）A 车辆侧滑 B 车辆横摆 C 车身跳动和俯仰 D 车辆侧倾 2、在建立多柔体动力学方程中，（ ）是需要解决的三个关键问题之一。 A 约束问题 B 控制问题 C 数值计算 D 变形问题 3、（ ）是典型的轮胎物理模型。 A 魔术公式轮胎模型 B 幂指数轮胎模型 C 刷子模型 D SWIFT轮胎模型 4、在制动稳定性分析中，（ ）会影响车辆稳定性。 A 前轮先抱死 B 后轮先抱死 C 无车轮抱死 5、（ ）是扭杆弹簧最显著的优点。 A 充分有效利用材料

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考 试 用

湖南大学课程考试试卷

二 10 三 20 四 15 五 40 六 七 八 九 十 总分 100 专业班级： 湖南大学课程考试试卷 课程名称： 工程热力学A ；课程编码： 试卷编号： B ；考试时间：120分钟 题 号 应得分 实得分 评卷人 一 15 一、名词解释题（每题3分，共15分） 1. 简单可压缩系统：与环境的功交换只有体积变化功的可压缩系统。 装订线（题目不得超过此线）2. 平衡状态：一个热力系统在不受环境影响（重力场除外）的条件下，如果其状态参数不随时间变化，同时热力系统内外建立了热和力的平衡，则该热力系统处于热和力的平衡状态。 3. 稳定流动：若流动过程中开口系统内部及其边界上各点工质的热力参数及运动参数都不随时间而发生变化。 4. 熵增原理：孤立系统（定质量系）的熵通常总是增大的，极限情况时不变，永不可能减小。 学号： 5. 比热容： 单位质量工质吸热使之温度升高（或降低）1K所需的热量。 二、判断题（下列各题，你认为正确的，请在题干