武汉理工大学工程力学-材料力学试卷B

FBx＋FCx=0
且 B 点处为滑轮支座，FBx =0
FCx =0
（2 分）
以 AC 为整体分析
Y 轴方向上受力平衡：
FAy－FCy =0
FAy =2qa
（2 分）
X 轴方向上受力平衡:
FAx－FCx－2a*q=0
FAx =2qa
（3 分）
AC 杆所有外力对 A 点的弯矩平衡：
MA =2aq*（2a/2）=2a2q(逆时针方向)
（4 分）
二． 由题意知
（1）许用应力[σ]= σs/ns =
（5 分）
（2）FBC=(Q+G)/sin30° =20KN
（5 分）
三． （1）
FBC/A＜[σ] A=πd2/4 d≥ 最后可用 d=15mm 的圆钢
（5 分）
（4 分）
（ ）由题意得：
由于圆轴横截面不变，所以
不变，
﹦
〉
（）
（6 分）
…
处的约束反力。（15 分）
…
…
…
装
订
线
内
学号
不
要
答
题
，
不
要
填
写
考
生
专业班级
信
息
…
…
…
二． 一悬臂吊车，其结构尺寸如图所示，已知
…
…
电葫芦的自重为 G=2KN，起重量为 8KN，拉
… 试
杆采用 Q235 圆钢，比例极限为σp=200MPa，
卷
屈 服 极 限 为 σ s=240MPa ， 强 度 极 限 为 σ
武汉理工大学考试试卷（A 卷）
2011 ~2012 学年 1 学期 工程力学
课程 闭卷
时间 120 分钟， 学时， 学分，总分 100 分百度文库占总评成绩 % 年 月 日
…
题号
一二三四五六七
合计
…
… …
满分
100
试 卷
得分
姓名
装
订
线
得分
… …
一． 杆 AC 和杆 BC 在 C 处铰接，两杆自重不计，荷载分布 q，集中力 4qa，求 A 和 B
力 F=700kN 与力偶 M=6kN·m 的作用。已
知 M=200GPa，μ=，[σ]=140MPa。试求：
①作图示圆轴表面点的应力状态图。②求
圆轴表面点的主应力大小。③按第三强度
…
理论校核圆轴强度。
… …
…
试
卷
装
订
线
… … … … … …
装
订
线
内
不
要
答
题
，
不
要
七． 已知：A 端固定 B 端自由的 AB
四．
支座反力
FA 0, FB 60kN 30kN
Fs
30kN
（5 分） （7 分）
30kN m
M
五．
（8 分） 由题意可知，该梁受到的弯矩图如下：
故截面 部分受拉力， 部分受压力
（5 分）
σ1=M*
/IZ=〈[σt]=40 MPa
（5 分）
σ2=M*
/IZ= MPa〈[σc]=170 MPa
（5 分）
角Φ。
四． 钢 梁 受 力 如 图 所 示 ， F=30KN ， q=15KN/m，试画出梁的剪力图和弯矩图
（15 分）
五． 图示铸铁梁，已知 IZ=780cm4， y1=30mm，y2=80mm，许用拉力 [σt]=40MPa，许用应力[σc]=170MPa， 试校核该梁的强度。（15 分）
六． 图所示直径 d=100mm 的圆轴受轴向
（7 分） （5 分）
（3 分）
满足强度要求。
六. 解：①点在横截面上正应力、切应力
x
FN A
4 700103 0.12
89.1MPa
T WP
16 6103 0.13
30.6MPa
（2 分） 点的应力状态图如下图：
（4 分）
②σmax
（3 分）
σmin
σ1=σmax= ③强度校核
可知σmax= σmin=－ MPa
σ2=0 MPa
σ3=－ MPa （2 分）
σep3=σ1－σ3 = MPa＜[σ] =140MPa 所以圆轴强度满足要求
（4 分）
七．
由题可知：
μ=2
i=d/4=10mm λ=μL/i=200 λ=200＞λp =100 为大柔度杆 σcr=π2E/λ2= MPa σ=F/A=16 MPa＜σcr/nst= MPa 满足稳定要求
填 写
杆，长度 1m，直径 d=40mm，材料
考 生
为 Q235 钢，E=200GPa，λp=100，
信
息
λs=60，σs=235MPa，a=304MPa，
…
b=,压力 p=20KN，稳定安全系数
… …
[nst]=3。试校核 AB 杆的稳定性。（10
…
…
分）
…
试
卷
装
订
线
… … … …
武汉理工大学考试试题答案（B 卷） 2011 年~2012 年 第一学期 工程力学 课程
装 订
b=480MPa。安全系数为，横梁自重不计。
线
学院
… … … …
求：
（1） 许用应力[σ]； （2） 选择杆直径 d；
三． 一传动轴如图所示，长度为 2l，直径为 d，两段材料相同，剪切弹性模量为 G，外力 矩为 4m、6m、2m。(15 分)
（1） 画出该轴的扭矩图； （2） 计算轴的最大切应力τmax； （3）计算轴截面 A 与 C 之间的相对扭转
一． 由于 C 处铰接，C 右边的所有力对 C 点的弯矩和为 0
即 P*a－FBy*2a=0
FBy=p/2=2qa
（2 分）
以 BC 为整体分析，水平方向为 X 轴，竖直方向为 Y 轴，
以方向向上为正，在 Y 轴方向上的力平衡：
FBy+FCy－P=0
FCy =P－FBy=P/2=2qa
（2 分）
以方向向右为正，在 X 轴方向上的力平衡：