西安交通大学材料力学试题与答案20082010

否 计算临界应力大于压杆真实临界应力
4、作梁的剪力图和弯矩图。并求出
Q 和M
max
max
（15分）
qa
q
3qa2
A
C
DБайду номын сангаас
B
a
a
a
题4 图
FA
13 6
qa
13/6 7/6
FB
1 6
qa
1/6
3 17/6
10/6
Q 1q 3,aM 3q2a
max 6
max
5、 如图所示，用直径d = 20 mm的铆钉，将两块厚度为8 mm的钢板和一块厚度为
Iz
40603 12
72cm4
A302706.8mm2
4
A
N l 1.5 103 103
l
0.011 m m
E A200 103706.8
v 1 0 0 0 0 .5 2 1 0 6 1 .5 1 0 3 0 .8 6 8 m m 3 2 0 0 1 0 3 7 2 1 0 4
1m
0.5 m h
t
O
o
t
o
t
O
t
o
t
二、计算题（共6小题，80分）
6．图示圆截面拉杆，直径d = 20 mm，现测得C点与水平方向夹角为 30º方向的线应变ε = 270×10-6。已知材料的弹性模量E = 200 GPa，泊
松比 = 0.3，试求载荷F和C点的最大线应变。（15分）
单向拉伸： 30
3
4
2008年西安交通大学材料力学考试题
1、应力公式
N A
的适用条件是什么？应力超过弹性极限后还能否适用？
（5分）
拉压应力均匀分布,轴力通过截面形心。能用
2、写出对称循环交变应力作用下构件的疲劳极限公式及其疲劳强度条件。 （5分）
gou －1
K
1
a
gou
－1 n
1
Kn
n 1 K a
3、在稳定性计算中，对于中长杆，若误用欧拉公式计算其临界力，则压杆是否安全？ 对于细长杆，若误用经验公式计算其临界力，能否判断压杆的安全性？并简述理由。 （5分）
，
60
1
4
，
3 0 E 1 3 0 6 0 4 E 3 2 1 7 60
4E30 80MPa 3
载荷
FA2.5 1k 3N
最大线应变
1
40 0106
E
7．作梁的剪力图和弯矩图，并写出 Qma和 x Mmax。（15分）
3
1
RA
2qa,RD
qa 2
Q
max
3 qa 2
，
M 3 qa2 max 2
弹性, 塑性
2. （4分）什么是冷作硬化，其在工程实际应用中有何利弊？
金属在塑形变形中，使材料比例极限提高，塑形降低的现象成为冷作硬化。 比例极限提高，塑性降低。
3. （6分）灰铸铁材料圆形试样扭转破坏断口如图所示，
1）请将其外力偶作用的方向表示于图示中；
2）其破环原因是
；
3）简述其断面特征
。
1） 图；2）拉应力造成破坏；3）45度螺旋状，断面颗粒状
B
C
1m d
D
60 40
3 j 2 l v C 0 .0 1 6 5 0 .8 6 8 0 .8 8 5 m m
题7图
附：外伸梁受集中力F作用时，梁的挠曲线方程：
Kd
1＋ 1＋2h=15.3
2) 临界应力 i 7.5
0.7 l 93.3
i
当0≤x≤l：
v
vFcx(l2x2)
x
l1 l2
EF 1A 111TEF 2A 222T
F1(E21E12)TE1A1E2
1
l
a
2
3
a
题9图
F22(E21E1)2TE1A1E2
材料力学2009学年考试试卷
一、简答题（共5小题，20分）
1. （2分）试件受拉伸时，当载荷超过屈服载荷以后，试件的轴向变形中
一部分是
变形， 另一部分是
变形。
15 mm的钢板联接起来。已知拉力F = 180 kN，许用切应力[ ]= 100 MPa，许用挤
压应力[ bs] = 280 MPa，试计算所需铆钉的个数。
（10分）
n F 2.86
2[ ]Aj
n F 2.14
[bs ]Abs
n= 3
8 F/2
F 15
题5 图
F/2 8
6、如图所示圆截面杆，F1 = 15KN，F2 = 2 kN，T = 1.2 kN·m，d = 50 mm，[σ ] = 120 MPa，l = 0.5m，试按第三强度理论校核强度。 (15分)
8．图示直径为30 mm的心轴上安装着一个手摇柄，杆与轴之间有一个键K， 键长36 mm，截面为正方形，边长8 mm，材料的许用切应力 [] = 56 MPa， 许用挤压应力 [bs] = 200 MPa。F=350N，试校核键的强度。（10分）
cr(ab)200cr
2001 2
00
3) 压杆动稳定
6lEI
当l≤x≤l+c：
F
l
c
vF (xl)[c(3xl)(xl)2]
6EI
j
1500 2.12 706.8
d K d j 1 5 .3 2 .1 2 3 2 .4 安全
8、偏心拉伸杆如图所示，偏心距e、杆件的截面尺寸b、h和材料的弹性模量E、 μ均已知，并提供若干同样规格的电阻应变片。试用电阻应变测量法（应考虑 温度补偿）求载荷F的大小。要求：（1）确定贴片数量，图示贴片位置和方位； （2）图示组桥形式，并给出载荷 F 和应变仪读数 的显式关系。 （10分）
F
F
h e
b
题8图
1）、轴线（轴向）＋温度补偿
2）、EAF
3）、图
9、重量不计的刚性梁悬挂在三根杆上，两侧1、3杆为铜制，其弹性模量为Ec，
线膨胀因数为αc，中间2杆为钢制，其其弹性模量为Es，线膨胀因数为αs，横截
面面积A2 = 2A1 = 2A3，试求当温度升高时候各杆的内力。 分）
（12
2F1 F2 0
h = 10 mm，G = 1 kN，梁和杆均为Q235钢，材料的E = 200 GPa，s= 250
MPa，p= 200 MPa，a = 304 MPa，b = 1.12 MPa，若强度安全因数n = 2，规
定稳定安全因数[ nst ] = 2，试校核压杆 BD 的稳定性 。
（23分）
G
1) 静位移及 K d
4． （3分）试述惯性矩的平行移轴公式，它的适用条件是什么？
Iz Izca2A Iy Iyc b2A 。
适用条件：Iyc、Izc是对形心轴y、z的惯性矩；轴y，z分别与 形心轴yc、zc平行。
5． （5分）试画出应力循环特征值分别为r = -2、r = -1、r = 0、r
，
= +1、r = +2时应力循环曲线的大致形状。
F1 7.64
A
F2l Wz
20.5
503
81.49
32
T WP
1.2106
503
48.9
16
F2 T d
F1 l
题6图
r 3(7 .6 4 8 1 .4 9 )2 4 4 8 .9 2 ＝ 1 3 2 .3
强度不足
7、如图所示，矩形截面梁ABC，B截面处铰接一个d = 30 mm的圆截面杆。已知：