材料力学期末试卷8答案

上海电机学院 200_ _–200_ _学年第_ _学期

《材料力学》课程期末考试试卷

开课学院：机械学院 ，专业： 机械类各专业 考试形式：闭卷，所需时间 120 分钟

考生姓名： 学号： 班级 任课教师

题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人

说明：答计算题时，得数如果有量纲，请注明，如不注明或注错，扣1分。

一、 选择题（共20分，每小题4分）

1、图中板和铆钉为同一材料，已知[][]τσ2=bs 。为了充分提高材料利用率，则铆钉的直径因该是 C A. δ2=d B. δ4=d C. π

δ

8=

d D. π

δ

4=

d

2、等截面圆轴上装有四个皮带轮，则四种方案中最合理方案为 C

A. 将B 轮与C 轮对调；

B. 将B 轮与D 轮对调；

C. 将C 轮与D 轮对调；

D. 将B 轮与D 轮对调，然后再将B 轮与C 轮对调。

3、由低碳钢制成的细长压杆，经冷作硬化后，其 B 。 A. 稳定性提高，强度不变； B. 稳定性不变，强度提高； C. 稳定性和强度都提高； D. 稳定性和强度都不变。

4、二向应力状态如图所示，其中最大主应力1σ＝ C

A.σ

B. σ2

C. σ3

D. σ4

5、任意图形的面积为A ,z 0轴通过形心O ，z 1轴和z 0轴平行，并相距a ，已知图形对z 1轴的惯性矩时I 1，则对z 0轴的惯性矩为 B A. I z0=0 B. I z0=I 1-Aa

2

C. I z0=I 1+Aa 2

D. I z0=I 1+Aa 二、简答题（共12分，每小题4分）

1、工程中经常使用工字梁，从力学的角度看，工字梁的优点是什么

答：与矩形梁和圆形截面相比，工字梁A

W z

的高，能充分利用材

料。

2、有一构件内某一点处的交变应力随时间变化的曲线如图，则该点交变应力的循环特征、最大应力、最小应力和平均应力分别是多少 答：3

1

12040max min -=-==

σσr MPa 120max =σ MPa 40min -=σ

MPa

m 402

m in

m ax =+=

σσσ

3、求图示梁C 点挠度为零时P 与q 的关系。

答：均布载荷单独作用时， C 点的最大挠度

EI

ql w 38454

max

-= 集中载荷单独作用时，C 点的最大挠度EI

Pl w 483max

= 由

EI

Pl EI ql 4838453

4=得8

5ql

P =

三、试绘出图示梁的剪力图和弯矩图（15分）。

解：求支座反力 根据平衡条件对A 点取矩

0=∑A

M ，kN F RB 85=

y 向求平衡

0=∑y

F

kN F RA 65=

四、等截面实心传动轴的转速为n=191r/min，轮A为主动轮，输入功率为N A=8kW,轮B、C和D为从动轮。输出功率分别为N B=3kW、N C=1kW和N D=4kW。已知轴材料的许用剪应力为[τ]=60MPa，剪切模量为G=80GPa，

试：（1）求四个轮的最佳排列方法；（2）作扭矩图；（3）确定轴的直径。（16分）

解：

200mm200mm200mm

1 计算外力偶矩

同理可以求得

mB=150N·m mC=50N·m mD=200N·m

2、作扭矩图

为减小传动轴的设计直径，4个齿轮的最佳排列方法为：D、

A、B、C

3、计算轴的直径

Tmax=200N·m 由轴的强度条件

得到

传动轴的直径：

五、曲拐受力如图所示，其圆杆部分的直径mm

。试画出表示A

d50

点处应力状态的单元体，并求出其主应力及最大切应力。（16分）

解：

解: