09年理工大作业1材料力学
- 格式:ppt
- 大小:1.45 MB
- 文档页数:53
大作业(一)一、填空题1、杆件变形的基本形式有(轴向拉伸和压缩)、(剪切)、(扭转)和(弯曲)2、材料力学所研究的问题是构件的(强度)、(刚度)和(稳定性)。
3、脆性材料的抗压能力远比抗拉能力(强)。
4、同一种材料,在弹性变形范围内,横向应变ε/和纵向应变ε之间有如下关系:(ε/= -με)5、(弹性模量E )是反映材料抵抗弹性变形能力的指标。
6、(屈服点σs )和(抗拉强度σb )是反映材料强度的两个指标7、(伸长率δ)和(断面收缩率ψ)是反映材料塑性的指标,一般把(δ>5%)的材料称为塑性材料,把(δ<5%)的材料称为脆性材料。
8、应力集中的程度可以用(应力集中因数K )来衡量 9、(脆性材料)对应力集中十分敏感,设计时必须考虑应力集中的影响 10、挤压面是外力的作用面,与外力(垂直),挤压面为半圆弧面时,可将构件的直径截面视为(挤压面)11、如图所示,铆接头的连接板厚度t=d ,则铆钉剪应力τ=( 22d P πτ= ) ,挤压应力σbs =( td Pbs2=σ )。
P/2P/2二、选择题1、构成构件的材料是可变形固体,材料力学中对可变形固体的基本假设不包括(C )A 、均匀连续性B 、各向同性假设C 、平面假设D 、小变形假设 2、下列力学性能指标中,(B )是强度指标A 、弹性模量EB 、屈服强度s σC 、伸长率δD 、许用应力σ 3、下列力学性能指标中,(C )是反映塑性的指标A 、比例极限p σB 、抗拉强度b σC 、断面收缩率ψD 、安全系数n 4、下列构件中,( C )不属于轴向拉伸或轴向压缩 A 、 B 、 C 、 D 、5、强度计算时,引入安全系数的原因不包括(A)A、力学性能指标测定方法都不是太科学B、对构件的结构、尺寸和受力等情况都作了一定程度的简化C、加工工艺对构件强度的影响考虑的不全面D、构件需有必要的强度储备6、一直杆受外力作用如图所示,此杆各段的轴力图为(C)A、B、C、D、7、一直杆受外力作用如图所示,此杆各段的轴力为(A)A、+6(拉力),- 4(压力),4(拉力)B、-6(压力),- 4(压力),4(拉力)C、+6(拉力),+ 4(拉力),4(拉力)D、-6(压力),+ 4(拉力),4(拉力)8、图所示为两端固定的杆。
801华南理工大学2009 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(请在答题纸上做答,试卷上做答无效,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:材料力学适用专业:机械制造及其自动化,机械电子工程,机械设计及理论,车辆工程,船舶与海洋结构物设计制造,固体力学,工程力学共 4 页一.已知 q、a,试作图示外伸梁的剪力图和弯矩图。
(20分)qaqa 2二.试从图示构件中 B点处取出单元体,并表明单元体各面上的应力。
(15 分)1 页三.图示结构,水平梁 ABCD可视为刚性杆,杆 1 和杆 2 均采用 Q235 钢,其比例极限 ó P = 200MPa,屈服极限 ó s = 240MPa,弹性模量 E = 200GPa。
杆的直径d1 = 1cm,长为 l1 = 100cm,杆的直径 d 2 = 2cm,长为l2 = 100cm。
结构要求各杆的安全因数均大于 2,试求结构容许承受的最大荷载[F]。
(20 分)130o60o2四.图示 AB轴由左端输入转动力偶 m x,已知轴上斜齿轮受切向力 P t = 4550N,径向力 P r = 414N,轴向推力 P a = 1650N。
C处为止推轴承。
若轴的许用应力[ó ] = 160MPa,试按第四强度理论校核轴的强度。
(20分)yP rP aP tm xö 35ö172z 8080页2为 k = 18kN/m的弹簧。
重量 G = 250N的重物自 C点的正上方高度 H = 50mm处自由落下,如图(a)所示。
若弹性模量 E = 70GPa。
试求:(1)冲击时,梁内的最大正应力。
(2)若弹簧如图(b)所示放置,梁内最大正应力又为多大?(20 分)GG50501.5m1.5m1.5m1.5m(a)(b)六.试求图示圆弧结构铰 C两侧截面的相对转角。
圆弧半径为R,EI=常数,且只考虑弯矩对变形的影响。
(20 分)F PCRè五.图示截面为 b × h = 75 × 25mm的矩形截面简支梁,跨中点 C增加一弹簧刚度七.用电阻应变仪测得图示受扭圆轴表面上一点的任意两个相互成 45 度方向的应变−4M eM eå’450å’’八.图示连接件,板件 a通过 n个铆钉与格板 b相连接。
2008 ~ 2009 学年 第一学期期末考试 材料力学试卷 (A)一、填空题(本大题共7小题,每空2 分,共20分。
)1、s σ,b σ ;2、450 ;3、4z I ;4、线性、0;5、14;6、2222cos EI l πα 7、b ,a 。
二、选择题(本大题共10小题,每题2分,共20分。
)1、A ;2、C ;3、C ;4、D5、C ;6、D ;7、B ;8、A ;9、A ; 10、D三、计算题(本大题共6小题,每题10分,共60分。
)1、水平刚性杆由直径为20mm 的钢杆拉住,在端点B 处作用有载荷F ,钢的许用应力[σ]=160MPa ,试求许可载荷[F]。
解:以刚性杆AB 为研究对象,画受力图3sin 5α= 0A M ∑=10sin 1203CD CD F F F F α⋅-⋅=⇒=3分 []2415CD F F KN d σσπ=≤⇒≤ 5分 所以[F]=15KN 2分2、求图示梁A 点转角和C 点挠度。
(可以用积分法或叠加法,但叠加法必须有叠加过程。
)EI 为已知。
q P A B Ca aFF CD F Ax F Ay α解、①载荷分解如图 2分②由梁的简单载荷变形表可知 4分24PA Pa EI θ= 36PC Pa w EI= 33qA qa EI θ= 4524qC qL w EI=③叠加 4分2(34)12A PA qA a P qa EIθθθ=+=+ 435246C qC PC qa Pa w w w EI EI=+=+ 3、 试作图示梁的剪力图和弯矩图。
解:6A qa F = 6B qa F =- 2分a aB C A D a qa q qa F A F B4分4分4、结构如图,用卡氏第二定理求A 面的挠度和转角(EI 已知)。
解:1、求挠度①、求内力1分()M x xF =-②、将内力对F 求偏导1分 ()M x x F ∂=-∂ ③、变形 2分23()() 3LA L V M x M x Fx FL w dx dx F EI F EI EI ε∂∂====∂∂⎰⎰ 2、求转角 θA没有与θA 向相对应的力(广义力),加之。
2009年专升本材料力学试题(2009-03-13 16:41:17)标签:教育分类:工程力学2009年专升本材料力学试题一、填空题(本大题总分15,每小题3分)1. 对于受力平衡系统,若未知量的数目超过独立的平衡方程数,这类问题称为__________。
2. 平面弯曲中的纵向对称平面是由_____________和____________所确定的平面。
3. 平面图形的几何性质是影响构件的重要因素之一。
4. 在功率一定的情况下,轴的转速越高,则其所承受的外力偶矩越____________;反之,轴的转速越低,则其所承受的外力偶矩越_____________。
5. 力使物体的机械运动状态发生改变,这一作用效应称为________________。
二、选择题(本大题总分15,每小题3分)1. 梁在横向力作用下发生平面弯曲时,横截面上()。
A、σMAX 点的剪应力一定为零,τMAX点的正应力不一定为零B、σMAX 点的剪应力一定为零,τMAX点的正应力也一定为零C、σMAX 点的剪应力不一定为零,τMAX点的正应力一定为零D、σMAX 点的剪应力不一定为零,τMAX点的正应力也不一定为零2. 低碳钢的屈服强度是()。
A.σe B.σpC.σsD.σb3. 对于受扭的圆轴,关于如下结论①最大剪应力只出现在横截面上。
②在横截面上和包含杆件轴线的纵截面上均无正应力。
③圆轴内最大拉应力的值和最大剪应力的值相等。
下面四种答案中正确答案为()。
A.①、②对B.①、③对C.②、③对D.全对4. 图示螺钉在拉力P作用下,挤压面积Ajy=()。
5. 柔索对物体的约束反力,作用在连接点,方向沿柔索()。
A.指向该被约束体,恒为拉力B.背离该被约束体,恒为拉力C.指向该被约束体,恒为压力D.背离该被约束体,恒为压力三、判断题(本大题总分15,每小题3分)1. []剪切面不可能是曲面。
2. []在求解平面任意力系的平衡问题时,写出的力矩方程的矩心一定取未知力个数较多的交点处。
2009材料力学考研试题一、画图示梁的剪力图和弯矩图,已知q , l, M e=q l2。
(15分)二、钢制平面直角曲拐ABC均是直径为d的圆截面,受力如图所示,已知[σ]=160 MPa, F x = F Z = 10 kN, L = 10d。
试用强度理论设计AB段的直径d。
(20分)三、平面直角曲拐ABC和CD杆均为圆截面,材料相同,已知:3EI=GI p,3EI=EAL2,试求CD杆的内力。
(20分)四、钢制圆轴受力如图所示,已知材料的E=200GPa,μ=0.3,圆轴直径d=10cm,长为l=1m,q=10kN/m,F=30kN,M e=10kN·m,试求:(1)确定危险截面,危险点;(2)取出危险点处的原始单元体;(3)求危险点处的主应力;(4)求危险点处的最大切应力;(5)求危险点处的最大线应变;(6)画出危险点的应力圆草图。
(20分)五、结构受力如图所示,AB梁为偏心工字型截面铸铁梁,其许用拉应力为[σt]=40MPa,许用压应力为[σc]=90MPa,I z=800cm4,y1=40mm,y2=80mm,CD杆用Q235钢制成,截面为矩形,b=20mm,h=60mm,l=1m,E=200GPa,σp=200MPa,σs=240MPa,稳定安全系数n st=3,经验公式为:σcr=(304-1.12λ)MPa,试求结构的许用载荷[q]。
(20分)六、结构受力如图所示,已知AB梁的抗弯刚度为EI,CD杆的抗拉刚度为EA,且EI=4l2EA/3,F=ql,试求AB梁C截面转角θc。
(20分)七、试求图示T字型截面的形心位置和形心主惯性矩I z,并简要回答:(1)何为主轴? 主惯性矩? (2)主惯性矩是否唯一? (3)形心主惯性矩是否唯一? (10分)八、简述金属疲劳破坏的特点,并回答材料的持久极限(疲劳强度极限)是否唯一?影响构件持久极限的主要因素有哪些? 写出对称循环下材料的持久极限与构件的持久极限之间的关系式。
华南理工大学 2009 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(请在答题纸上做答,试卷上做答无效,试后本卷必须与答题纸一同交回) 科目名称:材料力学(机)适用专业:化工过程机械,安全技术及工程,油气储运工程一、 选择题,请将答案代号填在答题纸上(每题3分,共27分) 1 下列结论中哪些是正确的:(1)应变分为线应变ε和角应变γ; (2)应变为无量纲量;(3)若物体内的各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零; (4)若物体内各点的应变为零,则物体无位移。
(A )(1),(2),(4); (B )(1),(3),(4); (C )(1),(2),(3); (D )全对2 变截面杆AB ,长为L ,厚度为δ,顶端和底端的宽度分别为2a 和2b ,如图1-1所示,设杆件的密度为ρ,则下列结论中 正确的是:(1)A 端处的轴力N A =0;(2)B 端处的轴力N B =−ρg δ()L b a +; (3)截面C 处的轴力为N C =−2ρg δ(ax +22x La b -) (A )(1),(2); (B )(1),(3); (C )(2),(3); (D )全对3 折杆ABC ,A 端固定,C 端受集中力P x 和P z 作用,如图1-2所示,下列结论中正确 的是:(1)折杆任一横截面上的剪力均相同; (2)折杆任一横截面上均有弯矩;(3)杆AB 的横截面上有扭矩,杆BC 的横截面上有轴力。
(A )(1),(2); (B )(2),(3); (C )(1),(3); (D ) 全对4 如图1-3所示,空心圆轴的内径为d ,外径为D ,5.0=Dd,圆轴两端受扭转力偶作用,轴内最大剪应力为τ,若D a 15.0=,则横截面上A 点处的剪应力为: (A )0.9τ; (B )0.8τ; (C )0.7τ; (D )0.6τ5 外伸梁受载情况如图1-4,以下结论中不正确的是: (A )两个支座的反力均为R=qa 3 (↑); (B ))qa Q 2max =; (C )2max 21qa M =; (D )在中央截面处0=Q 6 以下说法正确的是:(1) 若将所加的载荷去掉,试件的变形不能完全消失,则残留的变形称为残余变形,或永久变形,或塑性变形。
诚信应考,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《材料力学》试卷(2009级 A 卷)注意事项:1. 考前请将密封线内填写清楚; 2. 所有答案请直接答在试卷上; 3.考试形式:闭卷;4. 本试卷共 六 大题,满分100分, 考试时间120分钟。
题 号 一 二 三 四 五 六 总 分 得 分 评卷人一、简单计算题(共38分)1.如图所示是一枚被称为“孔方兄”的中国古钱币,设圆的直径为d ,挖去的正方形边长为b ,若2/d b =,求该截面的弯曲截面系数Z W 。
(6分)2. 已知某点处的应力状态如图所示,,MPa 100,MPa 60==στ弹性模量GPa 200=E ,泊松比25.0=ν,求该点处的三个主应力及最大正应变。
(6分)_____________ ________姓名 学号学院 专业 座位号( 密 封 线 内 不 答 题 ) …………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………OyτzxσZy3.试画出低碳钢的拉伸应力-应变曲线,并在图上标出4个极限应力。
(4分)4.已知交变应力的,MPa 5,MPa 3m in m ax -==σσ, 求其应力循环特征r 及应力幅度a σ。
(4分)5.如图所示为矩形截面悬臂梁,在梁的自由端突然加一个重为Q 的物块,求梁的最大弯曲动应力。
(4分)6.如图所示为两根材料相同的简支梁,求两梁中点的挠度之比b a w w /。
(4分)QLhbL P2LEI2)(b 2/L P2/L )(a EI7.两块相同的钢板用5个铆钉连接如图所示,已知铆钉直径d ,钢板厚度t ,宽度b ,求铆钉所受的最大切应力,并画出上钢板的轴力图。
(6分)8.超静定结构如图所示,所有杆件不计自重,AB 为刚性杆,试写出变形协调方程。
(4分)PP ttPP bPaaaa2/3a 12B AC DE Fαβ二、作图示梁的剪力图与弯矩图。
材料力学请在以下五组题目中任选一组作答,满分100分。
第一组:计算题(每小题25分,共100分)1. 梁的受力情况如下图,材料的a。
若截面为圆柱形,试设计此圆截面直径。
10mq/kN2. 求图示单元体的: (1)图示斜截面上的应力; (2)主方向和主应力,画出主单元体;(3)主切应力作用平面的位置及该平面上的正应力,并画出该单元体。
60x解:(1)、斜截面上的正应力和切应力:MPa MPa o 95.34,5.6403030=-=--τσ (2)、主方向及主应力:最大主应力在第一象限中,对应的角度为0067.70=α,则主应力为:MPa MPa 0.71),(0.12131-==σσ(3)、主切应力作用面的法线方向:0/20/167.115,67.25==αα 主切应力为:/2/104.96ααττ-=-=MPa此两截面上的正应力为:)(0.25/2/1MPa ==αασσ,主单元体如图3-2所示。
x图3-1MPa0.00.25图3-23. 图中所示传动轴的转速n=400rpm ,主动轮2输入功率P2=60kW,从动轮1,3,4和5的输出功率分别为P1=18kW,P3=12kW,P4=22kW,P5=8kW 。
试绘制该轴的扭矩图。
4. 用积分法求图所示梁的挠曲线方程和转角方程,并求最大挠度和转角。
各梁EI均为常数。
第二组:计算题(每小题25分,共100分)1. 简支梁受力如图所示。
采用普通热轧工字型钢,且已知= 160MPa。
试确定工字型钢型号,并按最大切应力准则对梁的强度作全面校核。
(已知选工字钢No.32a:W = 692.2 cm3,Iz = 11075.5 cm4)解:1.F RA = F RB = 180kN(↑)kN·mkN·mkNm3由题设条件知:W = 692.2 cm2,Iz = 11075.5 cm4cmE截面:MPaMPa2.A+、B-截面:MPaMPa3.C-、D+截面:MPaMPa∴选No.32a工字钢安全。
大连理工大学2009年度材料力学竞赛试题考试日期:2009年9月20日试卷共6页一、(10分)图示为一名撑杆跳运动员的空中动作。
撑杆横截面直径为40mm,材料的弹性模量E=131GPa,当撑杆近似弯成半径为4.5m的圆弧时,求杆内最大弯曲应力。
MPa2.5825.410201013139=⨯⨯⨯==--ρσyE二、(10分)汽车碰撞过程中,座椅危险点的应力状态如图所示。
座椅材料的许用应力[]MPa170=σ。
试分析该座椅是否会发生破坏。
[]στσσ<=⨯+=+=MPa3.9425480422223r安全题一图题二图三、(10分)图示水平横梁承受线分布力作用,最大集度为18kN/m ,两端为滚动支柱约束。
AB 、CD 均为圆截面细长杆,AB 为钢杆,弹性模量E 钢=200GPa ;CD 为铝杆,弹性模量E 铝=70GPa 。
规定稳定安全因数n w =1.5,若两杆同时失稳,试求两杆截面直径尺寸。
∑=0A M ,075.05.403=⨯-⨯CD FkN 125.10=CD F∑=0yF,05.40=-+CD AB F FkN 375.30=AB FkN 25.20w cr1==n FF ABkN 75.6w cr2==n FF CDkN 25.2022cr ==l EIF π,644d I π=89323132cr1411027.5231020014.351025.206464-⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==E l F d π cm 78.41=d89323232cr242103.498107014.351075.66464-⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==E l F d π cm 72.42=d四、(20分)如图所示圆轴AB 直径d =60mm ,长l =2m ,A 端固定,B 端有一直径D =400mm 的鼓轮。
轮上绕以钢绳,绳的端点C 悬挂吊盘。
绳长l 1=10m ,横截面面积A =120mm 2,弹性模量E =200GPa 。
1工程力学(一)试题课程代码:02159一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是最符合题目要求的。
请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.刚体受到平面汇交力系F1、F2、F3、F4的作用,按几何法作出的力多边形如题1图所示,其中力系的合力是( )A. F1B. F2C. F3D. F42.题2图所示多孔钻床,若钻孔时每个力偶矩M=15N ·m ,那么在工件的两个固定螺钉A 、B 处受的力是( )A. FA=FB=15NB. FA=FB=30NC. FA=FB=40ND. FA=FB=60N3.题3图所示平行力系,下列平衡方程中错误的是( )A. ∑MA=0, ∑MB=0B. ∑MA=0, ∑Fy=0C. ∑MB=0, ∑Fy=0D. ∑MB=0, ∑Fx=04.题4图所示机构中O1A=O2B=l ,连杆AB=O1O2=2l ,若O1A 以匀角速度ω绕O1轴转动,则连杆上M 点的速度和加速度的大小为( )A. υ=ωl,a=2ω2lB. υ=ωl,a=ω2lC. υ=2ωl,a=ω2lD. υ=2ωl,a=2ω2l25.一般情况下题5图所示结构中二杆的合理选材方案是( )A. 1杆用钢材,2杆用铸铁B. 1杆用铸铁,2杆用钢材C. 二杆均用钢材D. 二杆均用铸铁6.连接件切应力计算的基础是假设( )A. 剪切面不超过1个B. 切应力不超过材料的比例极限C. 剪切面为圆形或矩形D.切应力在剪切面上均匀分布7.在下列4种情况中,截面上弯矩M 为正、剪力FS 为负的是( )8.题8图所示悬臂梁,若已知截面B 的挠度和转角分别为υB 和θB ,则C 端挠度与转角分别为() A. υC=2υB,θC=θBB. υC=θBa,θC=θBC. υC=υB+θBa ,θC=θBD. υC=υB+θBa ,θC=09.用动能定理解冲击问题的方法,是( )A. 精确方法,所得结果偏于安全B. 精确方法,所得结果偏于危险C. 近似方法,所得结果偏于安全D. 近似方法,所得结果偏于危险10.脉动循环交变应力的循环特征r=( )A. –1B. 03C. 0.5D. 1二、填空题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)请在每小题的空格中填上正确答案。