材料力学2017.1-A大连理工期末试卷及答案

姓名：__________大

连理工大学

学号：__________

课程名称：

材料力学试卷：A

考试形式：闭卷

院系：__________授课院（系）：__力学系_____考试日期：2017年1月10日

试卷共6页

班级：__

___

一

二三四五六七总分标准分

15

10

15

15

15

15

15

100

得分

一．选择题（每题3分，共15分）

1.下列说法正确的是

。

A.弯曲变形横截面正应力最大值在上下边缘。

B.杆件在发生轴向拉伸压缩变形时，杆内无切应力。

C.圆形截面杆发生扭转变形时，杆正应力为零。

D.实用计算中，连接件剪切面上应力假设均匀分布。2.下列说法错误的是。

A.静矩可正、可负还可能为零。

B.惯性矩一定是正定的。

C.截面对过形心轴的惯性矩最大。

D.截面对主惯性轴的惯性积为零。

3.已知悬臂梁的长度为l=1m ，弯曲刚度EI =常量，发生弯曲变形后，挠曲线

方程为()2341

85w x x x EI

=-

-+，则该梁的弯矩图为。

得

分

装

订

线

A.C.

B.

D.

题一.3图

4.钢板拼接采用相同材料的两块盖板和铆钉群连接，如图所示。已知铆钉的直径为d ，许用切应力为[]τ，则铆钉切应力的强度条件为

。

A.

[]2

25πF

d τ≤B.[]2

45πF

d τ≤C.[]2

5πF

d τ≤D.[]2

10πF d

τ≤5.图示悬臂梁(a)图、(b)图两杆完全一样，当(a)图中F 作用在C 截面时，C 、B 截面转角、挠度分别为1C θ、1C w 、1B θ、1B w ，当(b)图中力偶Fl 作用在B 截面时，C 、B 截面转角、挠度分别为2C θ、2C w 、2B θ

A.12=C B w l θ⋅

B.21=C C w l θ⋅

C.12=B C w l θ⋅

D.

21=B C w l

θ⋅二.（10分）图示矩形截面杆AB 受轴向力和横向力作用，由试验测得D 处沿与轴线成45°方向的线应变545=210ε--⨯，E 处沿轴线方向的线应变50=310ε-⨯，已知材料的弹性模量E =200GPa ，泊松比ν=0.3。试（1）画出D 点应力状态单元体；（2）求梁上的外力F 1和F 2。图中尺寸单位mm 。

得分

z 40

题二图

F

F

8

14

d

8

F

F

120

题一.4图

题一.5图

l B

l

(a)

l l

(b)

三.（15分）作图示梁的剪力图和弯矩图。

四.（15分）图示结构中，AB 为刚性杆，载荷F =80kN ，CD 杆截面为矩形，b =40mm ，h =80mm 。材料为Q235钢，E =200GPa ，λ0=60，λp =100，a =304MPa ，b =1.12MPa 。CD 杆在纸平面（z-x 面）内可视为下端固定，上端铰支；在垂直于纸平面的平面（y-x 面）内可视为两端铰支。规定稳定安全因数n w =3。试校核结构的稳定性。

得分

得分

2m

2m

题三图

6m 题四图3m

1.5m

z

五.（15分）直角折杆ABC各段的弯曲刚度为EI，抗弯截面系数为W。重量为P的小

球从1

4圆弧面顶部滚下，冲击到杆端C点，忽略摩擦，试求折杆内最大冲击动应力。

得

分

l

l

l

题五图

六.（15分）图示钢制实心传动圆轴，其齿轮C 上作用铅直切向力5kN ，径向力1.82kN ；齿轮D 上作用水平切向力10kN ，径向力3.64kN 。齿轮C 的直径d C =200mm ，齿轮D 的直径d D =100mm ，材料的许用应力[]σ=160MPa 。试（1）画内力图；（2）按第三强度理论设计传动轴的直径。图中尺寸单位mm 。

得分

题六图

A

B

C

300

x

y

z

D

1.82kN

300

40010kN 3.64kN

5kN

七.（15分）图示闭合框架ABCD 各段弯曲刚度EI 相同，对称地受均布力作用，中间位置的二力杆刚度为EA ，且205I .Aa ，试画该框架的内力图。

得分

q

a

A

B

C

D

q

a

题七图

a

E

G

材料力学

A 卷答案及评分标准

一．选择题（每题3分，共15分）

D,

C,

B,A,

B

二.（10分）

1

F A

σ=S 2

33=24F F A A τ=452σστ=-，452

σστ

-=+950=200103106MPa E σε-=⨯⨯⨯=()45454511=

0=2

2E E σσεσνστντ-⎡⎤

⎛⎫-+--+⎡⎤ ⎪⎢⎥⎣

⎦⎝⎭⎣

⎦()

()69445

1103310200102102469113

E ...σ

νετν----⨯⨯+⨯⨯⨯=

==+MPa

661610408010192kN F A .σ-==⨯⨯⨯⨯=66

244469104080102033

A .F τ-⨯⨯⨯⨯⨯===kN

三．（15分）解：

四.（15分）

解：

在z-x

面内：11p 1181.86l i μλλ=

==>，其为细长杆在y-x

面内：22p 2129.9l i μλλ==

>，其为细长杆F S 12

4

5.75

18.25(kN )

题三图

M

11.5

25.5

21.5

16

()

kN m ⋅τ

D 点应力状态单元体

σ45σ-45

σ