材料力学试题 2

发布 2021-12-18 16:48:28 阅读 8177

一、填空题:(每空2分,共30分)

1. 三根尺寸相同,但材料不同的试件,它们的拉伸试验所得到的σ─ε曲线如图所示。则三根试件中:

强度最高的材料是

刚性最大的材料是

塑性最好的材料是

2. 胡克定理的两种表达式为和 。剪切胡克定理的表达式为。

3. 提高梁的弯曲强度的措施有:(123

4. 在静应力保持不变的前提下,增大静变形,将会提高”和“降低”选一)构件承受冲击的能力。

5. 在交变应力作用下,提高构件的疲劳强度的措施有:(123

6. 在电测直梁弯曲正应力实验中,所用的传感元件是所用的测量仪器是。

二、阶梯圆轴的直径分别为d1=40mm ,d2=50mm ,材料的许用应力为 [τ60mpa,轴的功率由c轮输入,pc=30kw , a轮输出功率为pa =13kw,轴的转速 n =200r/min。试校核轴的强度。(14分)

三、图示角拐的自由端c上作用一个铅垂向上的集中力f。设角拐两段在同一水平面上且相互垂直,材料相同而且均为同一直径的圆截面杆,抗弯刚度和抗扭转刚度都为已知。试求c点的铅垂位移。

(此题可用能量法解,也可用叠加法解)(14分)

四、已知图示单元体的mpa,mpa,mpa,试求出其主应力,并确定主平面的方位(要求在单元体上表示出来)。(12分)

五、已知:图示结构中,ab和bc段都是圆截面杆,mm,直径相同,m,q=2.5kn/m,许用应力〔〕=120mpa。要求:

1) 画ab和bc段的轴力图和弯矩图;(6分)

2) 判断危险面和危险点的位置;(5分)

3) 校核结构的强度。(9分本题共计20分)

六、一圆截面压杆ab,两端铰支,直径d=160mm,长l=5m。材料为q235钢,mpa,弹性模量e=200gpa,系数a=304mpa,b=1.12mpa,,。

试求该压杆的临界压力。(10分)

试卷二答案。

一、填空题:(每空2分,共30分)

1. 三根材料不同的试件中:

强度最高的材料是 ①

刚性最大的材料是 ②

塑性最好的材料是。

2. 胡克定理的两种表达式为和 。剪切胡克定理的表达式为 。

3. 提高梁的弯曲强度的措施有:(1) 合理安排梁的受力情况 ,(2) 采用合理截面 ,(3) 采用等强度梁 。

4. 在静应力保持不变的前提下,增大静变形,将会提高构件承受冲击的能力。

5. 在交变应力作用下,提高构件的疲劳强度的措施有:(1) 减缓应力集中 ,(2) 降低表面粗糙度 ,(3) 增加表面强度 。

6. 在电测直梁弯曲正应力实验中,所用的传感元件是电阻应变片 ,所用的测量仪器是静态电阻应变仪 。

二、阶梯圆轴的直径分别为d1=40mm ,d2=50mm ,材料的许用应力为 [τ60mpa,轴的功率由c轮输入,pc=30kw , a轮输出功率为pa =13kw,轴的转速 n =200r/min。试校核轴的强度。(14分)

解: (2分)

2分)2分)

4分)4分)

故:轴的强度足够。

三、图示角拐的自由端c上作用一个铅垂向上的集中力f。设角拐两段在同一水平面上且相互垂直,材料相同而且均为同一直径的圆截面杆,抗弯刚度和抗扭转刚度都为已知。试求c点的铅垂位移。

(此题可用能量法解,也可用叠加法解)(14分)

解: 角拐的总变形能由三部分组成:ab段的弯曲应变能、bc段的弯曲应变能和ab段的扭转应变能 (2分)

6分)应用卡氏定理求c点的铅垂位移。

6分)四、已知图示单元体的mpa,mpa,mpa,试求出其主应力,并确定主平面的方位(要求在单元体上表示出来)。(12分)

解: 由公式 (4分)

得。1=105 mpa 3=-65 mpa 2=0 (3分)

再由公式。得 (3分)

x所在平面位置逆时针转即到σ1所在主平面的位置(2分)

五、已知:图示结构中,ab和bc段都是圆截面杆,mm,直径相同,m,q=2.5kn/m,许用应力〔〕=120mpa。

要求:(1)画ab和bc段的轴力图和弯矩图;(2)判断危险面和危险点的位置;(3)校核结构的强度。(共20分)

解:(1)画出ab和bc段的图、图如图; (6分)

2)危险面在ab段中的任意横截面,危险点在ab段中的任意横截面的最下边一点; (5分)

3)校核结构的强度。

轴力产生的拉应力为。

1.27 mpa3分)

弯矩产生的应力为。

101.9 mpa3分)

mpa3分)

强度足够。六、一圆截面压杆ab,两端铰支,直径d=160mm,长l=5m。材料为q235钢,mpa,弹性模量e=200gpa,系数a=304mpa,b=1.

12mpa,,。试求该压杆的临界压力。(10分)

解: 惯性半径为mm2分)

柔度为 (2分)

临界应力为126.3mpa3分)

临界力为kn3分)

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