材力小测试
- 格式:doc
- 大小:295.50 KB
- 文档页数:4
材料力学小测验试卷(1)答案
系别 班级 考试日期2010年11月
学号 姓名 成绩
1.从图示阶梯杆的轴力图可以断定,
杆的DG 段作用有 , GH 段作用有 , B 端作用有 .
答:DG 段:集度为F q =,
向右的轴向均布载荷;
GH 段:集度为l F q 2=,
向左的轴向均布载荷;
B 端:集中力F 3; 知识点:轴力图,轴向均布载荷,集中力; 难度:A ,综合性很强.
2.图示结构,欲增大杆2的轴力,应当 (1);减小ϑ角(2)做细杆2; (3)3杆同时加粗;(4)加粗杆2.
答:(4)加粗杆2.
知识点:正应力,胡克定律,桁架的节点位移; 难度:C ,概念性较强.
1
D
O N F B
D
G H
F F E A E A θ
=
+N 23112212cos
3.低碳钢试件εσ-图中C 点处应力 为MPa 370,应变为18.0,求此时的 e ε与p ε(GPa 210=E )。
答案:p e 0.18εεε==+
31076.1-⨯==
E
e σ
ε
p e 0.180.178εε=-=
4.AB 为刚性杆,l AB =;杆1、2为 弹性杆,A A A ==21,[][]213σσ=。
F 在
A 、
B 间移动(l x ≤≤0)(1)结构之[]?F =
(2)x 为何值时,F 的允许值最大,
[]max ?F =
(1)0y F =∑
,N1N20F F F += 0A M =∑
,N202
F l Fx -=
N11x F F l ⎛⎫
=
- ⎪⎝⎭
,N2x F F l =
}23
][,123][3{
][22l x A l x A Min F σσ⎪
⎭⎫ ⎝
⎛-=
所以:l
x as A A Min F x as A A Min F ==∞===∞=,2
3
][}23][,{][0,2
3
][3},23][3{
][2222σσσσ
安全载荷图
F 4l
x
O []22
3
3σ
所以:[
]]22
F A σ=
(2
3=,有4
l
x =
[][][]N1121134F F A A σσ⎤
⎛⎫
-=== ⎪⎥⎝⎭⎦
[
]]max 2F A σ=
或:[
][][]
}[][]
}]N1N2max 122F F F A A A σσσ=
+=+= 5. 实心圆轴A 端固定,BC 段受均布力偶m 的作用。
已知单位长度上的力偶矩
m =10KN ٠m/m,材料的剪切弹性模量G =80GPa ,许用切应力[τ]=30MPa ,单位长度许用扭转角[ө]=0.5°/m ,圆轴长度l =2m , (1) 作扭矩图;
(2) 确定圆轴的直径d 。
解:(1)扭矩图
(2) 确定直径 m 10KN 2
1
max ⋅==
ml T 由强度条件得 ][)(
max max ττ≤=p W T mm 3.119]
[163max
=≥τπT d d
由刚度条件得
][180)(
max max θπθ≤︒=p GI T mm 9.109]
[1803242max =︒
≥θπG T d 且 16
3
d W p π=
32
4
d I p π=
故取直径d =120mm
6. 图示两端固定的等截面圆轴,截面的极惯性矩为I p ,切变模量为G ,AD 段单位长度的扭力偶矩为m (N ·m/m),在截面C 上有抗扭弹簧刚度为K (N ·m/rad)的弹簧,试求两端的反作用力偶矩。
解:设A
则:
K GI
a M M GI a
M GI a m a M GI dx m x M M M m a M p
B C p
B p A a p A B
C A =
=++-+-=+++⎰
0)()(00
解得:
)
32(2)32(2)53(p p B p p A GI Ka m aGI M GI Ka GI Ka m a M +-
=++-
=。