材料力学基础试题(卷)
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材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是材料的基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 导电性答案:D2. 根据胡克定律,当材料受到正应力时,其应变与应力成正比,比例系数称为:A. 杨氏模量B. 剪切模量C. 泊松比D. 屈服强度答案:A3. 在材料力学中,材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生塑性变形的应力B. 材料发生断裂的应力C. 材料发生弹性变形的应力D. 材料发生脆性断裂的应力答案:A4. 材料的疲劳寿命与下列哪一项无关?A. 材料的疲劳极限B. 应力循环次数C. 材料的弹性模量D. 应力循环的幅度答案:C5. 在材料力学中,下列哪一项不是材料的力学性能指标?A. 硬度B. 韧性C. 密度D. 冲击韧性答案:C二、简答题(每题5分,共10分)6. 简述材料力学中弹性模量和剪切模量的区别。
答:弹性模量,也称为杨氏模量,是描述材料在受到正应力作用时,材料的纵向应变与应力成正比的比例系数。
剪切模量,也称为刚度模量,是描述材料在受到剪切应力作用时,材料的剪切应变与剪切应力成正比的比例系数。
7. 什么是材料的疲劳寿命,它与哪些因素有关?答:材料的疲劳寿命是指材料在反复加载和卸载过程中,从开始加载到发生疲劳断裂所需的循环次数。
它与材料的疲劳极限、应力循环的幅度、材料的微观结构和环境因素等有关。
三、计算题(每题15分,共30分)8. 一根直径为20mm的圆杆,材料的杨氏模量为200GPa,当受到100N的拉力时,求圆杆的伸长量。
答:首先计算圆杆的截面积A = π * (d/2)^2 = π * (0.02/2)^2m^2 = 3.14 * 0.01 m^2。
然后根据胡克定律ΔL = F * L / (A * E),其中 L 为杆长,假设 L = 1m,代入数值得ΔL = 100 * 1 / (3.14* 0.01 * 200 * 10^9) m = 7.96 * 10^-6 m。
材料⼒学试卷及其规范标准答案内容7套材料⼒学试卷1⼀、绘制该梁的剪⼒、弯矩图。
(15分)⼆、梁的受⼒如图,截⾯为T 字型,材料的许⽤拉应⼒[σ+]=40MPa ,许⽤压应⼒[σ-]=100MPa 。
试按正应⼒强度条件校核梁的强度。
(20分)m8m2m2301702002m3m1mM三、求图⽰单元体的主应⼒及其⽅位,画出主单元体和应⼒圆。
(15分)30四、图⽰偏⼼受压柱,已知截⾯为矩形,荷载的作⽤位置在A点,试计算截⾯上的最⼤压应⼒并标出其在截⾯上的位置,画出截⾯核⼼的形状。
(15分)五、结构⽤低碳钢A 3制成,A 端固定,B 、C 为球型铰⽀,求:允许荷载[P]。
已知:E=205GPa ,σs =275MPa ,σcr=338-1.12λ,,λp =90,λs =50,强度安全系数n=2,稳定安全系数n st =3,AB 梁为N 016⼯字钢,I z =1130cm 4,W z =141cm 3,BC 杆为圆形截⾯,直径d=60mm 。
(20分)六、结构如图所⽰。
已知各杆的EI 相同,不考虑剪⼒和轴⼒的影响,试求:D 截⾯的线位移和⾓位移。
(15分)材料⼒学2⼀、回答下列各题(共4题,每题4分,共16分)1、已知低碳钢拉伸试件,标距mm l 1000=,直径mm d 10=,拉断后标距的长度变为mm l 1251=,断⼝处的直径为mm d 0.61=,试计算其延伸率和断⾯收缩率。
2、试画出图⽰截⾯弯曲中⼼的位置。
3、梁弯曲剪应⼒的计算公式zzQS =τ,若要计算图⽰矩形截⾯A 点的剪应⼒,试计算z S 。
aa4/h4、试定性画出图⽰截⾯截⾯核⼼的形状(不⽤计算)。
⼆、绘制该梁的剪⼒、弯矩图。
(15分)三、图⽰⽊梁的右端由钢拉杆⽀承。
已知梁的横截⾯为边长等于0.20m 的正⽅形,q=4OKN/m,弹性模量E =10GPa ;钢拉杆的横截⾯⾯积A =250mm 2,弹性模量E =210GPa 。
试求拉杆的伸F sM矩形圆形矩形截⾯中间挖掉圆形圆形截⾯中间挖掉正⽅形四、砖砌烟窗⾼m h 30=,底截⾯m m -的外径m d 31=,内径m d 22=,⾃重kN P 20001=,受m kN q /1=的风⼒作⽤。
材料力学考试试卷一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是材料的基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 导热性2. 在拉伸试验中,材料达到屈服点时,其应力-应变曲线会出现:A. 弹性阶段B. 屈服阶段C. 强化阶段D. 断裂阶段3. 根据材料力学理论,下列哪一项不是材料的失效形式?A. 屈服B. 断裂C. 腐蚀D. 疲劳4. 材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生塑性变形时的应力B. 材料发生断裂时的应力C. 材料达到最大应力时的应变D. 材料发生弹性变形时的应力5. 在材料力学中,下列哪一项不是材料的力学性能指标?A. 弹性模量B. 泊松比C. 硬度D. 密度二、简答题(每题10分,共30分)6. 简述材料力学中弹性模量和剪切模量的定义及其物理意义。
7. 解释什么是材料的屈服现象,并说明屈服强度在工程设计中的重要性。
8. 描述材料的疲劳现象,并解释为什么疲劳寿命是工程设计中需要考虑的重要因素。
三、计算题(每题25分,共50分)9. 一个直径为d的圆杆受到轴向拉伸力P,已知材料的弹性模量为E,求圆杆的轴向变形量。
10. 假设一个矩形截面梁受到均布载荷q,梁的截面宽度为b,高度为h,材料的剪切模量为G。
求梁在载荷作用下的剪切力和剪切变形。
四、论述题(共30分)11. 论述材料在不同加载条件下的力学行为,并讨论如何通过材料选择和设计来提高结构的承载能力和耐久性。
五、案例分析题(共30分)12. 给出一个实际工程案例,分析该案例中材料选择和结构设计的关键因素,并讨论如何通过材料力学原理来优化设计。
注意:- 请在答题纸上作答,保持字迹清晰。
- 选择题请在答题纸上用2B铅笔涂黑正确选项。
- 简答题和论述题请条理清晰,逻辑严密。
- 计算题请写出详细的计算步骤和结果。
祝考试顺利!。
材料力学基础测试题(含答案)材料力学基础测试题(1至6章)一、判断题:(对“√”,错“X”各1分共10分)1、E的大小与杆的材料和长度无关。
(X)2、求超静定问题时要由几何关系和物理关系建立补充方程。
(√)3、胡克定理的适用条件是ρσσ≤对吗?(√)4、提高梁的强度主要是改变L和E。
(X)5、一般细长梁弯曲正应力强度满足则剪应力强度必满足。
(√)6、图示结构为2次超静定桁架。
(X)7、图示直梁在截面C承受eM作用。
则截面C转角不为零,挠度为零。
(√)8、等直传动轴如图所示,轮B和轮D为主动轮,轮A,轮C和轮E为从动轮。
若主动轮B和D上的输入功率相等,从动轮A,C 和E上的输出功率也相等,如只考虑扭转变形而不考虑弯曲变形,危险截面的位置在AB区间和DEA M e C l/2B区间。
(√)9截面面积为10变形。
(X1、234边界条件是A C5、低碳钢拉拉伸实验中四个阶段是:(1)(2)(3)(4)6、一般基本变形中,强度条件可解的三类问题是:。
7、已知图(a)梁B端挠度为q4l/(8E I),转角为q3l/(6E I),则图(b)梁C截面的转角为。
8、当L/h>的梁为细长梁。
三、选择题:(各2分,共28分)1、任意截面形状的等直梁在弹性纯弯曲条件下,中性轴的位置问题有四种答案:(A)等分横截面积;(B)通过横截面的形心;(C)通过横截面的弯心;(D)由横截面上拉力对中性轴的力矩等于压力对该轴的力矩的条件确定。
正确答案是B。
2、一梁拟用图示两种方法搁置,则两种情况下的最大正应力之比max amax b()()σσ为:lF(a)(A)14;(B)116;(C)164;(D)16。
正确答案是A。
3、甲和乙两杆,几何尺寸相同,轴向拉力F相同,材料不同,它们的应力和变形可能是:(A)应力σ和变形l?都相同;(B)应力σ不同,变形l?相同;(C)应力σ相同,变形l?不同(D)应力σ不同,变形l?不同。
正确答案是。
材料力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 材料力学中,下列哪项不是应力的分类?A. 正应力B. 剪应力C. 拉应力D. 扭应力答案:C2. 材料力学中,下列哪项不是材料的基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度答案:D3. 在拉伸试验中,下列哪项是正确的?A. 弹性模量是应力与应变的比值B. 屈服强度是材料开始发生塑性变形的应力C. 抗拉强度是材料在拉伸过程中的最大应力D. 所有选项都是正确的答案:D4. 根据胡克定律,下列哪项描述是错误的?A. 弹性范围内,应力与应变成正比B. 弹性模量是比例极限C. 应力是单位面积上的力D. 应变是单位长度的变形量答案:B5. 材料力学中,下列哪项不是材料的失效形式?A. 屈服B. 断裂C. 疲劳D. 腐蚀答案:D二、填空题(每空1分,共10分)1. 材料在受到拉伸力作用时,其内部产生的应力称为________。
答案:正应力2. 材料在受到剪切力作用时,其内部产生的应力称为________。
答案:剪应力3. 材料力学中,材料在外力作用下发生形变,当外力去除后,材料能够恢复原状的性质称为________。
答案:弹性4. 材料力学中,材料在外力作用下发生形变,当外力去除后,材料不能恢复原状的性质称为________。
答案:塑性5. 材料力学中,材料在外力作用下发生形变,当外力去除后,材料部分恢复原状的性质称为________。
答案:韧性三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述材料力学中应力和应变的关系。
答案:材料力学中,应力和应变的关系可以通过胡克定律来描述,即在弹性范围内,应力与应变成正比,比例系数即为弹性模量。
2. 描述材料力学中材料的屈服现象。
答案:材料力学中,屈服现象指的是材料在受到外力作用时,从弹性变形过渡到塑性变形的临界点,此时材料的应力不再随着应变的增加而增加。
3. 解释材料力学中的疲劳破坏。
答案:材料力学中的疲劳破坏是指材料在循环加载下,即使应力水平低于材料的静态强度极限,也会在经过一定循环次数后发生破坏的现象。
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 硬度D. 韧性2. 材料在拉伸过程中,当应力达到屈服点后,材料将:A. 断裂B. 产生永久变形C. 恢复原状D. 保持不变3. 材料的弹性模量是指:A. 材料的密度B. 材料的硬度C. 材料的抗拉强度D. 材料在弹性范围内应力与应变的比值4. 根据材料力学的胡克定律,下列说法正确的是:A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变无关D. 应力与应变成线性关系5. 材料的疲劳寿命是指:A. 材料的总寿命B. 材料在循环加载下达到破坏的周期数C. 材料的断裂寿命D. 材料的磨损寿命6. 材料的屈服强度是指:A. 材料在弹性范围内的最大应力B. 材料在塑性变形开始时的应力C. 材料的抗拉强度D. 材料的极限强度7. 材料的断裂韧性是指:A. 材料的硬度B. 材料的抗拉强度C. 材料抵抗裂纹扩展的能力D. 材料的屈服强度8. 材料力学中的泊松比是指:A. 材料的弹性模量B. 材料的屈服强度C. 材料在拉伸时横向应变与纵向应变的比值D. 材料的断裂韧性9. 在材料力学中,下列哪一项是衡量材料脆性程度的指标?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 断裂韧性D. 泊松比10. 材料在受力过程中,当应力超过其极限强度时,将:A. 发生弹性变形B. 发生塑性变形C. 发生断裂D. 恢复原状答案1. C2. B3. D4. A5. B6. B7. C8. C9. C10. C试题二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料力学中材料的三种基本力学性质。
2. 解释什么是材料的疲劳现象,并简述其对工程结构的影响。
3. 描述材料在拉伸过程中的四个主要阶段。
答案1. 材料的三种基本力学性质包括弹性、塑性和韧性。
弹性指的是材料在受到外力作用时发生变形,当外力移除后能够恢复原状的性质。
塑性是指材料在达到一定应力水平后,即使外力移除也无法完全恢复原状的性质。
初级材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是材料的基本力学性能?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度答案:D2. 弹性模量是描述材料的哪种特性?A. 弹性变形B. 塑性变形C. 断裂D. 疲劳答案:A3. 材料力学中,应力的定义是:A. 力与面积的比值B. 力与体积的比值C. 位移与长度的比值D. 力与质量的比值答案:A4. 以下哪种材料被认为是脆性材料?A. 橡胶B. 玻璃C. 木材D. 铝答案:B5. 材料在受到拉伸时,其内部产生的应力与应变之间的关系称为:A. 弹性模量B. 屈服强度C. 应力-应变曲线D. 疲劳极限答案:C6. 材料力学中,塑性变形是指:A. 超过弹性极限后发生的变形B. 可恢复的变形C. 不可恢复的变形D. 永久变形答案:A7. 材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生塑性变形时的应力B. 材料断裂时的应力C. 材料达到最大应力时的应力D. 材料达到最大应变时的应力答案:A8. 材料力学中,断裂韧性是描述材料的哪种特性?A. 抗拉强度B. 抗弯强度C. 抗冲击能力D. 抗疲劳能力答案:C9. 材料力学中,疲劳是指材料在:A. 静载荷作用下B. 循环载荷作用下C. 冲击载荷作用下D. 任何载荷作用下答案:B10. 材料力学中,泊松比是描述材料的哪种特性?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料在受到拉伸时,其内部产生的应力与应变之间的关系称为______。
答案:应力-应变曲线2. 材料力学中,弹性模量的定义是______。
答案:应力与应变的比值3. 当材料受到外力作用时,其内部产生的抵抗外力的力称为______。
答案:应力4. 材料力学中,材料在外力作用下发生形变,当外力移除后,形变能够恢复的性质称为______。
答案:弹性5. 材料力学中,材料在外力作用下发生形变,当外力移除后,形变不能完全恢复的性质称为______。
《材料力学》试卷(A卷)考试形式:开()、闭(√)卷注:学生在答题前,请将密封线内各项内容准确填写清楚,涂改及模糊不清者、试卷作废。
A、构件不发生断裂破坏;B、构件原有形式下的平衡是稳定的;C、构件具有足够的抵抗变形的能力;D、构件具有足够的强度、刚度和稳定性。
2、下列关于平面弯曲正应力公式的应用范围的说法,哪种是正确的:A、细长梁、弹性范围内加载;B、弹性范围内加载、载荷加在对称面或主轴平面内;C、细长梁、弹性范围内加载、载荷加在对称面或主轴平面内;D、细长梁、载荷加在对称面或主轴平面内。
3、外径为D,内径为d的空心圆截面,其抗扭截面系数等于;A、316PDWπ=B、331616PD dWππ=-C、344116PD dWDπ⎛⎫=-⎪⎝⎭D、344132PD dWDπ⎛⎫=-⎪⎝⎭4、正多边形截面有多少根形心主惯性轴:A、一根B、无穷多根C、一对D、三对5、细长压杆,常用普通碳素钢制造,而不用高强度优质钢制造,这是应为:A、普通碳素钢的强度极限高;B、钢强度优质钢的比例极限低。
C、普通碳素钢便宜;D、普通碳素钢价格便宜,而弹性模量和高强度优质钢差不多;6、在连接件挤压实用计算的强度条件[]Pcc c cF A σσ=≤中,A C 是指连接件的:A 、横截面面积;B 、有效挤压面积;C 、实际挤压部分面积;D 、最大挤压力所在的横截面面积。
7、图示应力状态,用第三强度理论校核时,其相当应力为: A 、3r στ=、3r στ=C 、33r στ=D 、 32r στ=8、有A 、B 两种不同材质的杆件,受到相同的轴向拉力,若两杆的抗拉刚度相同,长度一样,则两杆内各点:A 、应力不同,但应变相同;B 、应力不同,应变也不一样;C 、应力相同,应变不相同;D 、应力相同,应变也一样。
9、两根圆轴,一为实心轴,一为空心轴,若它们的长度、横截面面积、、所用材料及所受扭矩均相同,则有结论: A 、ϕϕ=空实; B 、ϕϕ>空实;C 、ϕϕ<空实; D 、有待具体计算,才能作出ϕϕ空实与的比较。
材料力学试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪个选项是材料力学的基本假设之一?A. 材料是各向同性的B. 材料是各向异性的C. 材料是均匀的D. 材料是线弹性的答案:A2. 在材料力学中,下列哪个公式表示杆件的正应力?A. σ = F/AB. τ = F/AC. σ = F/LD. τ = F/L答案:A3. 当材料受到轴向拉伸时,下列哪个选项是正确的?A. 拉伸变形越大,材料的强度越高B. 拉伸变形越小,材料的强度越高C. 拉伸变形与材料的强度无关D. 拉伸变形与材料的强度成正比答案:B4. 下列哪种材料在拉伸过程中容易发生断裂?A. 钢材B. 铸铁C. 铝合金D. 塑料答案:B5. 下列哪个选项表示材料的泊松比?A. μ = E/GB. μ = G/EC. μ = σ/εD. μ = ε/σ答案:C二、填空题(每题10分,共30分)6. 材料力学研究的是材料在______作用下的力学性能。
答案:外力7. 材料的强度分为______强度和______强度。
答案:屈服强度、断裂强度8. 材料在受到轴向拉伸时,横截面上的正应力公式为______。
答案:σ = F/A三、计算题(每题25分,共50分)9. 一根直径为10mm的圆钢杆,受到轴向拉伸力F=20kN 的作用,求杆件横截面上的正应力。
解:已知:d = 10mm,F = 20kNA = π(d/2)^2 = π(10/2)^2 = 78.5mm^2σ = F/A = 20kN / 78.5mm^2 = 255.8N/mm^2答案:杆件横截面上的正应力为255.8N/mm^2。
10. 一根长度为1m的杆件,受到轴向拉伸力F=10kN的作用,已知材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.3,求杆件的伸长量。
解:已知:L = 1m,F = 10kN,E = 200GPa,μ = 0.3ε = F/(EA) = 10kN / (200GPa × π(10mm)^2) =0.025δ = εL = 0.025 × 1000mm = 25mm答案:杆件的伸长量为25mm。
南京林业大学试卷课程工程力学D(1)2011~2012学年第1学期判断下列各题的正误,正确者打√,错误者打×(每题2分)向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同的力学性质。
件发生弯曲变形时,横截面通常发生线位移和角位移。
件的强度、刚度和稳定性问题均与材料的力学性能有关。
选择题(每题2分)正确答案是二、选择题(每题3分)1、 均匀性假设认为,材料部各点的 D 是相同的。
(A ) 应力; (B ) 应变; (C ) 位移; (D ) 力学性质。
2、 用截面法只能确定 C 杆横截面上的力。
(A ) 等直; (B ) 弹性; (C ) 静定; (D ) 基本变形。
3、图示阶梯形杆AD 受三个集中力P 作用,设AB 、BC 、CD 段的横截 面面积分别为A 、2A 、3A ,则三段杆的横截面 A 。
(A )轴力不等,应力相等;(B )轴力相等,应力不等;(C )轴力和应力都相等; (D )轴力和应力都不等。
4、对于低碳钢,当单向拉伸应力不大于 A 时,虎克定律E σε=成立。
(A ) 比例极限P σ ; (B ) 弹性极限e σ;(C ) 屈服极限s σ; (D ) 强度极限b σ。
1、在下列四种工程材料中,有下列四种说法:(A )松木、铸铁可应用各向同性假设; (B )松木不可应用各向同性假设;(C )铸铁、松木、玻璃可应用各向同性假设; (D )铸铜、铸铁、玻璃、松木可应用各向同性假设。
正确答案是 B 。
3、对于低碳钢,当单向拉伸应力不大于 时,虎克定律E σε=成立。
(A )比例极限P σ ; (B ) 弹性极限e σ;(C ) 屈服极限s σ; (D ) 强度极限b σ。
正确答案是 A 。
4、等直杆受力如图所示,其横截面面积2A,问给定横截面m-m上正100mm应力的四个答案中哪一个是正确的?(A) MPa40(压应力);50(压应力);(B) MPa(C) MPa90(拉应力)。
90(压应力);(D) MPa正确答案是D 。
5、图示受力杆件的轴力图有以下四种,试问哪一种是正确的?正确答案是 C 。
8、图示结构中二杆的材料相同,横截面面积分别为A 和2A ,问以下四种答案中哪一种是该结构的许用载荷?(A) ][][σA F =; (B) ][2][σA F =; (C) ][3][σA F =; (D) ][4][σA F =。
正确答案是B 。
9、设受力在弹性围,问空心圆杆受轴向拉伸时,外径与壁厚的下列四种变形关系中哪一种是正确的?(A) 外径和壁厚都增大; (B) 外径和壁厚都减小; (C) 外径减小,壁厚增大; (D) 外径增大,壁厚减小。
正确答案是 B 。
四、计算题(15分)图示构架,已知两杆的材料相同,其横截面面积之比为12/2/3A A =,承受载荷为P 。
试求:一、为使两杆的应力相等,夹角α应为多大? 二、若2110,100,P KN A mm ==则杆的应力为多大?试题容:五杆铰接的正方形结构受力如图示,各杆横截面面积2A,试求各杆的000m m2正应力。
试题答案:解:对节点A由对称性 2N 1N F F =F F =2221N F F F 222N 1N == 对节点D由对称性 3N 1N F F =F F F F F 22N43N 2N 1N ==== N51N 222F F = F F =5NMPa 68.17224321=====AFσσσσ(压) MPa 255N 5===AFA F σ(拉)图示为胶合而成的等截面轴向拉杆,杆的强度由胶缝控制,已知胶的许用切应力[]τ为许用正力[]σ的21。
问α为何值时,胶缝处的切应力和正应力同时达到各自的许用应力。
试题答案:解:由斜截面α上的正应力 ασσα2cos =≤[]σ斜截面α上的切应力 αασταcos sin =≤[]τ[][]21tan ==στα胶缝截面与横截面的夹角 57.26=α试题容:图示结构中AC 为刚性梁,BD 为斜撑杆,载荷F 可沿梁AC 水平移动。
试问:为使斜杆的重量最小,斜撑杆与梁之间的夹角θ应取何值?试题答案:解:载荷F 移至C 处时,杆BD 的受力最大,如图。
∑=0AM,0cos =⨯-⨯l F h F BD θθcos h FlF BD =A ≥[][]σθσcos h FlF BD=杆BD 的体积[]θσθ2sin 2sin Flh AV == 当12sin =θ时,V 最小即重量最轻,故 454π==θ图示受力结构中,杆1和杆2的横截面面积和许用应力分别为221m m 1010⨯=A ,222m m 10100⨯=A 和[]MPa 1601=σ,[]MPa 82=σ。
试求杆1和杆2的应力同时达到许用应力的F 值和θ值。
试题答案:解:分析节点B 的受力∑=0xF,θcos 12F F =(1) ∑=0yF,θsin 1F F =(2)当二杆同时达到许用应力时 由(1) [][]2211cos A A σθσ=[][]21cos 1122==A A σσθ, 60=θ 由(2) []kN 56.138sin 11==θσA F试题容:如图所示受力结构,两杆的横截面面积21mm 800=A ,22mm 600=A ,材料的许用应力[]MPa 1201=σ,[]MPa 1002=σ,试确定结构的许用载荷F 。
(不考虑结构的稳定问题)。
试题答案:解:节点A 受力如图∑=0xF,060cos 1=- F F 12F F =∑=0yF,060sin 2=- F F232F F =1N 1F F =≤[]11A σ,F ≤[]kN 192211=A σ 2N 2F F =≤[]22A σ,F ≤[]kN 28.693222=A σ结构的许用载荷[]kN 28.69=F图示结构,杆1为铜杆,许用应力[]MPa 1201=σ,横截面面积21mm 100=A ;杆2为钢杆,许用应力[]MPa 1602=σ,横截面面积22mm 200=A 。
AB 为刚性杆,试确定许用载荷[]F 。
试题答案: 解:杆AB 受力如图∑=0B M ,1N 3F F =∑=0A M ,N223F F =1N F ≤[]11A σ,F ≤[]kN 36311=A σ2N F ≤[]22A σ,F ≤[]kN 482322=A σ 结构的许用载荷 []kN 36=F图示托架,AC 是圆钢杆,许用应力[]MPa 160=σ。
BC 是方木杆,许用压应力[]MPa 4=-σ,C 处的铅垂载荷kN 60=F 。
试选定钢杆直径d 及木杆方截面边长b 。
试题答案:解:分析节点C :F F F 23cot 1N ==α F F F 213sin 2N ==α 1A ≥[]σ1N F ,2d ≥[]σπ234⋅Fd ≥cm 68.2m 8026.0=2A ≥[]-σ2N F ,2b ≥[]-σ213F2b ≥22cm 7.2m 027.0=b ≥cm 44.16试题容:在图示结构中,杆BC 和杆BD 的材料相同,且受拉和受压时的许用应力相等,已知载荷F ,杆BC 长l ,许用应力[]σ。
为使结构的用料最省,试求夹角α的合理值。
试题答案: 解:分析节点B 受力αsin 1N F F =,αcot 2N F F = 1A ≥[][]σασsin 1N FF =,2A ≥[][]σασcot 2N F F =[][]σασαααcot cos sin cos 21lF Fl l A l A V +=+= ),(00d d ααα==V 0sin 1cos sin cos sin 0202020202=--ααααα 0cos sin cos 2sin 02020202=-αααα 0cos 2sin 0202=-αα2tan 0=α当 74.540=α时,V 最小,结构用料最省。
试题容:图示结构中,AB 为圆截面杆。
已知其材料的许用应力为[]MPa 160=σ,铅垂载荷kN 20=F ,试选择杆AB 的直径。
试题答案:解:刚杆CD 受力如图∑=0C M ,0222N=⨯-a F a F F F 22N = A ≥[]σN F ,2π41d ≥[]σF 22 杆AB 的直径 2d ≥[]σπ28F ,d ≥mm 21.22m 22021.0=二、钢制直杆,各段长度及载荷情况如图。
各段横截面面积分别为A 1=A 3=300mm 2,A 2=200mm 2。
材料弹性模量E =200GPa 。
材料许用应力[σ]=160MPa 。
试作杆的轴力图,校核杆的强度并计算杆的轴向总变形量。
(12分)。