四川大学2014春材料力学(2)期中考试卷

C
注：1 试题字迹务必清晰。 2 题间不留空，一般应题卷分开
本题 页，本页为第 教务处试题编号：
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四、 （12 分）作如图所示简支梁的剪力图和弯矩图。
qa
qa 2
C
q
A
B
D
E
a
a
4a
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五、 （12 分） 如图所示两端固定的圆轴， 内径为 d 20 mm ， 外径为 D 40 mm ， 长度 2 L 200 mm ，
y
z
h 2 h 2
M
o
b
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（ No .22 a 工字钢的截面参数为： [ ] 160MPa 。不计工字钢的自重，求梁的许可载荷 [ q ] 。
A 42.128cm2 ， I z 3400cm4 ,Wz 309cm3 )
q
A
B
z
L/3
L
L/3
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D
E
h
d
F
A
B
O
H
D
G
C
F
4． （4 分）如上右所示矩形等截面轴自由扭转时，截面上切应力为零的点是： 注：1 试题字迹务必清晰。 2 题间不留空，一般应题卷分开 本题 页，本页为第 教务处试题编号： 页
。
二、多项选择题（2 小题，共 12 分）
1． （8 分）生活中一些常见的现象都具有一定的力学道理，描述这些现象的力学道理往往可用一个关 键的力学术语来描述，如“弹性、各向同性、各向异性、拉应力、切应力、应力集中、预应力、失稳、 蠕变、松弛”等等，下面是生活中一些常见的现象，请在上面列举的力学术语中选择最贴切的一个填 到后面的括号中。 （1） 铸铁压缩时并不是从横截面上破坏，而是从接近 45 的斜截面上破坏。 （ ） （2） 我家煤气灶的烟道管必须穿过阳台的一扇窗户，为此安装师傅在窗户的玻璃上开了一个圆孔以 让烟道管通过，而且还用砂纸将圆孔的周边打磨得非常光滑，这样窗户玻璃使用的时间会较为长久。 （ ） ） （3） 自行车骑一段时间后，其辐条就需要再拧紧一次，不然自行车将不能正常行驶。 （
( A)
(B)
(C )
( D)
(E)
(F )
三、 （16 分）如图所示结构，①、②、③三杆一端铰接在固定的刚性圆弧构件 BDC 上，另一端铰 接在 A 处，铰 A 受竖向集中力 F 作用，各杆的抗拉刚度均为 EA ，长度均为 L ，求铰 A 的水平
位移和竖向位移。
B
① ② 4 5
4 5 ③
D
A
F
kN ，弯矩 M
y
30
kNm 。
y
max
x
z
60
o
z
2． （4 分）如上右图所示是两个直径为 d 的圆形组成的截面，其对两根对称轴的惯性矩分别为：
Iz
；Iy
；惯性积 I zy
。
3． （4 分）如下左图所示，螺钉穿过一刚性平板，螺钉的几何尺寸为： D 30 mm ， d 20 mm ， MPa ； MPa ； 载荷 F 40 kN 。 则螺钉中的拉伸应力为： 挤压应力为： h 10 mm ， MPa 。 剪切应力为：
a
x
A
F
B
c
b
h
L
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选做题： （20 分）如图所示纯弯曲梁的横截面为高 h 、宽 b 的矩形，梁材料为非线弹性材料，其应力 应变的绝对值满足关系 C ，这里 C 为材料常数，梁截面上所受的弯矩为 M 。则在满足平截面 假设和单向受力假设的条件下，试求梁横截面上的正应力计算公式。
四川大学期中考试试题（闭卷）
（2013-2014 学年下学期）
材力ⅡLeabharlann 课程号：305019050 课序号：01~04 课程名称：材料力学（Ⅱ）任课教师：曾祥国、石秋英、胡益平 系别： 班级： 学号： 姓名： 专业： 学生人数： 印题份数： 成绩：
考 试 须 知
四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行《四川大学考试工作 管理办法》和《四川大学考场规则》 。有考试违纪作弊行为的，一律按照《四川大学学生考试违纪作 弊处罚规定》进行处理。 四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》 、 《四川大学考 场规则》和《四川大学监考人员职责》 。有违反学校有关规定的，严格按照《四川大学教学事故认定 及处理办法》进行处理。
（4） 秦始皇兵马俑坑除了出土了震惊中外的真人大小的兵马俑外，还出土了数量众多的青铜剑，有 的青铜剑被倒伏的兵俑压折成超过 45 角，但搬开兵俑后，青铜剑又奇迹般地恢复到直线形状，这让 在场的考古工作者十分惊叹古人的智慧和生产工艺。 （ ） ） ） （5）坐火车的时候，特别是在晚上，我们能清晰地听到很有节奏的“哐铛——哐铛”声，那是因为火 车的铁轨在连接处都留有一条缝隙，而不是紧靠在一起连接起来。 （ 力卸掉，这样制成的钢筋混凝土梁将具有更好的承载能力。 （ （6）制造钢筋混凝土梁时，往往先将钢筋绷得很紧后再浇筑混凝土，养护适当时间后再将绷紧钢筋的 （7）成语“势如破竹”形容的是做某件事情时如果我们把最初的环节做好了，而事情后面的各个环节 会因此而迅速容易地被解决这样一种情景，但该成语的字面意思是竹子很容易在竖直方向劈开，而在 横向却很难如此。 （ ） ） 。 （8） 玻璃品制造师傅要切割一块玻璃， 他先是用直尺和金刚钻在这块玻璃需要切割的地方划开一条线， 再将这条线移至桌沿，然后轻轻一拍，这块玻璃即从划线处断为两截。 （ 2． （4 分）如下图所示的截面图形中，弯曲中心与图形形心重合的有：
在轴的中间作用有集中外力偶矩 m 1 kN m 。已知 [ ] 60 MPa ， [ ] 2 /m ， G 60 GPa 。试 校核圆轴的强度和刚度。
m
L
L
六、 （16 分）如图所示 No .22 a 工字钢外伸梁受均布载荷 q 作用，已知 L 6 m ，材料的许用应力
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七、 （16 分）如图所示矩形截面悬臂梁在自由端受集中力作用，梁表面与轴线平行的线段 AB 的长
度 a 300 mm ，变形后的伸长量 a 0.125 mm ， AB 线段距轴线的距离 c 50 mm ，截面高
h 120 mm ，宽 b 40 mm ，梁长 L 1 m ，材料的弹性模量 E 80 GPa ，不考虑梁的剪切变 形， （1）求梁自由端的集中力 F 是多大？（2）梁上缘的总伸长 L 是多少？
注：本卷共 6 页 7 道大题，全部做在试卷上。 各题中的构件除特殊说明外，均指等截面构件且不考虑自重。 一、填空题（4 小题，共 16 分）
1． （4 分）如下左图所示，某矩形截面杆件横截面上的正应力沿高度方向线性分布，而沿宽度方向均 匀分布，截面上的最大正应力为 max 100MPa ，截面的底边应力为零， o 为截面形心。则杆件横 截面上的轴力 FN