2010年河海大学813材料力学考研真题
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考研专业课复习是考研备考中至关重要的一环,真题是必不可少的备考资料。
中公考研为大家整理了2010年河海大学813材料力学考研专业课真题及答案,供大家下载使用,并且提供东南大学考研专业课辅导,更多真题敬请关注中公考研网!《材料力学》2010年硕士研究生入学考试试题科目代码:____813______ 科目名称:___材料力学_____ 满分:__________ 注意:1,认真阅读答题纸上的注意事项;2,所以答案必须写在答题纸上,写在本试题纸或草稿纸上均无效;3,本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回!1、作图示组合梁的剪力图和弯矩图,(图中F=q0a)(15分)2、T形外伸梁如图放置,受图示荷载,已知F=10kN,q=10kN/m,M e=10kN m ,容许拉应力[σt]=40MPa,容许压应力[σc]=90MPa,容许切应力[τ]=70MPa,校核梁的强度(h=170mm,t=30mm,b=200mm)(25分)。
3、超静定梁柱结构如图,已知材料均为钢材,弹性模量E=200GPa,AB梁为矩形截面,(h×b=120×60mm2),受均布荷载,q=12 kN/m;CD柱为圆截面,长为2米,不考虑稳定问题。
当A、B、C三处约束力相等时,求CD柱的直径d(25分)。
4、直径为D的实心圆截面杆,两端受外扭矩T和弯矩M作用,在杆表面A、B两点处沿图示方向测得εA=500×10-6,εB=450×10-6,已知W z=6000mm3,E=200GPa,泊松比ν=0.25,[σ]=100MPa,试求T和M,并按第四强度理论校核强度(25分)。
5、图示两杆均为d=40mm的圆截面杆,AC长为2米,BC长为1.5米,σp =160MPa,σs =240MPa,E=200GPa,求该结构失稳时的临界力F(25分)。
6、圆截面立柱,直径d=0.1m,高L=5m,E=200GPa,σp =200MPa,[σ]=80MPa,重物P=1.4 kN,从离柱顶H=0.2m处落下,求其动荷系数K d1;若开始时,重物具有初速度υ=2m/s,校核柱的安全(20分)。
河海大学历年攻读硕士学位研究生入学考试试题Ddaaa aa 2河海大学2000年攻读硕士学位研究生入学考试试题名称:材料力学一、概念题1.图示梁的四种截面形状,固定剪力沿铅垂方向。
横截面上最大剪应力(或剪应力铅垂分量的最大值)的位置,有四种答案:(5分) (A )全部在中性轴处; (B )全部不在中性轴处;(C )a 和b 在中性轴处,c 和d 不在中性轴处; (D )a 和b 不在中性轴处,c 和d 在中性轴处。
正确答案是:2.直径为d 的圆柱放在直径为D=3d 、厚为t 的圆形基座上,地基对 基座的支反力均匀分布,圆柱承受轴向压力P ,则基座剪切面的剪 力Q= (5分)3.图示车轴,n--n 截面周边上任一点处交变应力中的=m axσ=min σ循环特征r= (5分) 4.定性画出图示等截面梁的挠曲线形状(5分))(a )(b )(dz胶缝)(a )(b2.已知胶的许用剪应力][τ是许用正应力][σ的一半,问 ɑ为何值时,胶缝处的剪应力和正应力同时达到各自的 许用应力。
(10分)3.图(a )、(b )表示同一材料的两个单元体。
材料的屈 服极限MPa s 275=σ。
试根据第三强度理论求两个单元 体同时进入屈服极限时的拉应力σ与剪应力τ的值。
若σ>τ。
(10分)4.图示拐轴位于水平面内,受铅垂荷载1P 和水平荷载2P 试按第四强度理论确定圆轴AB 的直径。
已知:,kN P 201=, kN P 102=,mm l 1501=,mm l 1402=,MPa 160][=σ。
(155.图示1、2杆截面均为方形,边长分别是a 和a/3。
已知l =5a ,两杆材料相同,弹性模量为E 。
设材料能采用欧拉公式的临界柔度为100,试求2杆失稳时均布荷载q 的临界值。
(15分)6.AB 梁支承在两悬臂梁的端点,有重Q 的物体自H 高处自由下落在AB 梁的中点,三根梁的长度和刚度EI 均相同,AB 梁的抗弯截面系数为W ,求AB 梁的最大动应力m ax d 。
河海大学历年攻读硕士学位研究生入学考试试题P Ddaaa aa 2河海大学2000年攻读硕士学位研究生入学考试试题名称:材料力学一、概念题1.图示梁的四种截面形状,固定剪力沿铅垂方向。
横截面上最大剪应力(或剪应力铅垂分量的最大值)的位置,有四种答案:(5分) (A )全部在中性轴处; (B )全部不在中性轴处;(C )a 和b 在中性轴处,c 和d 不在中性轴处; (D )a 和b 不在中性轴处,c 和d 在中性轴处。
正确答案是:2.直径为d 的圆柱放在直径为D=3d 、厚为t 的圆形基座上,地基对 基座的支反力均匀分布,圆柱承受轴向压力P ,则基座剪切面的剪 力Q= (5分)3.图示车轴,n--n 截面周边上任一点处交变应力中的=m axσ=min σ循环特征r= (5分) 4.定性画出图示等截面梁的挠曲线形状(5分))(a )(b )(d5.某杆AB 的轴力图如图所示,其中A 端固定, 材料的许用拉应力MPa t 100][=σ许用压应力MPa c 120][=σ。
用等强度要求设计各段横截面面积,并画出荷载图。
(5分)6.已知受力构件某点处的610400-⨯=x ε,MPa y 50=σ,MPa z 40-=σ;材料的E=200GPa ,ʋ=0.3.试求该点处的y ε,z ε。
(5分)二、计算题(共6题)1.作梁的剪力(Q)图和弯矩(M)图。
(10分)A Bz胶缝)(a )(b2.已知胶的许用剪应力][τ是许用正应力][σ的一半,问 ɑ为何值时,胶缝处的剪应力和正应力同时达到各自的 许用应力。
(10分)3.图(a )、(b )表示同一材料的两个单元体。
材料的屈 服极限MPa s 275=σ。
试根据第三强度理论求两个单元 体同时进入屈服极限时的拉应力σ与剪应力τ的值。
若σ>τ。
(10分)4.图示拐轴位于水平面内,受铅垂荷载1P 和水平荷载2P 试按第四强度理论确定圆轴AB 的直径。
已知:,kN P 201=, kN P 102=,mm l 1501=,mm l 1402=,MPa 160][=σ。
《材料力学》2011年硕士研究生入学考试试题科目代码:____813______ 科目名称:___材料力学_____ 满分:__________ 注意:1,认真阅读答题纸上的注意事项;2,所以答案必须写在答题纸上,写在本试题纸或草稿纸上均无效;3,本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回!一、基础题(50分)1、直径为d 的圆轴如图所示,AB=BC=CD=L ,切变(剪切)弹性模量为G ,画扭矩图并求AC 段的扭转角。
(15分)2、悬臂梁AB 的横截面形状为矩形或圆形如图所示,集中力F 在B 截面的作用方式如图所示,说明各杆将发生什么形变(简要写出解答过程或原因)。
(8分)(y ,z 轴为形心主惯性轴)3、组合变形矩形截面杆,横截面上的轴为F N,弯矩yM 和zM 满足以下哪种情况时(选择题)(答案写在答题纸上) ,横截面的中性轴不过截面形心。
该杆件发生(填空题)(答案写在答题纸上) 变形(简要写出解答过程或原因)。
(6分) (1)横截面上的内力F 0≠N ,y M 0≠,z M 0≠(2)横截面上的内力F =0N ,y M 0≠,z M 0≠ (3)横截面上的内力F =0N ,y M 0≠,z M 0≠ (4)横截面上的内力F =0N ,y M 0≠,z M 0≠4、总高度、材料均相同的圆截面柱子(柱子的自重不计),其中直径为D 部分的高度都相同,受到自由下落物体的竖向冲击,冲击五重为W ,试根据动荷系数,比较各杆的最大动应力dmaxσ (排序)(简要写出解答过程或原因)。
(6分)5、图示圆形截面杆直径为d ,受轴向拉力F 的作用,已知:杆的弹性模量E ,泊松比ν,求与轴线成45°方向的线应变45ε︒(15分)二、 综合题(共100分)1、图示槽形截面梁,已知:L=2m ,若材料的许用拉应力[]t =30a σMP ,许用压应力[]c =90a σMP ,对中性轴的惯性矩74zI=5.4910mm *,(1)画出弯矩图,(2)是根据正应力强度求梁的容许荷载[q]。
河海大学大学期末考试《材料力学》试卷(20010级 A 卷)(土木,水利,港行);一、简单计算题(共30分)1. 重量为Q 的重物自由下落冲击梁的B 点,梁的抗弯刚度EI 为常量,若Q 、EI 、l 、h 均已知,试推出B 的转角θB 的表达式。
(6分)2.图示为某构件内危险点的应力状态(图中应力单位为MPa ),试分别求其第二、第四强度理论的相当应力2r σ、4r σ(3.0=ν)。
(6分)3. 直径为d 的圆柱放在直径为D =3d 、厚为t 的圆形基座上,地基对基座的支反力为均匀分布,圆柱承受轴向压力P ,试求基座剪切面的剪力Q 。
(6分)4. 试求图示悬臂梁自由端B 的挠度。
(4分)5.如下结构中,OA 为刚性杆,杆2的长度短了δ,现强行将三杆装配,试写出变形协调方程。
(4分)6、平面刚架如图所示,EI(16分)7、横截面为b ×h 的矩形截面梁如图所示,已知:h =2b =5.2cm ,F =1kN ,q =1kN/m ,材料的许用应力为[σ]=140MPa 。
试校核该梁的正应力强度。
(10分)8、圆截面杆,受横向外力F 和绕轴线的外力偶0m 作用。
由实验测得杆表面A点处沿轴线方向的线应变40104-⨯= ε,杆表面B 点处沿与轴线成45︒方向的线应变4451075.3-⨯= ε。
材料的弹性模量E = 200GPa ,泊松比v = 0.25,许用应力xBAyF =1C h[σ] = 180MPa 。
试按第三强度理论校核杆的强度。
(16分)9、图示支架,斜杆BC 为圆截面杆,直径d = 45mm 、长度l =1.25m ,材料为优质碳钢,比例极限p σ=200MPa ,弹性模量E =200GPa 。
若[n ]st = 4,试按BC 杆的稳定性确定支架的许可载荷][F 。
(16分)667 答案1. 重量为Q 的重物自由下落冲击梁的B 点,梁的抗弯刚度EI 为常量,若Q 、EI 、l 、h 均已知,试推出B 的转角θB 的表达式。
河海大学2002年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目代码:____813______ 科目名称:___材料力学_____ 满分:__________ 注意:1、认真阅读答题纸上的注意事项;2、所以答案必须写在答题纸上,写在本试题纸或草稿纸上均无效;3、本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回。
一、概念题(共6题,每题5分,共30分)二、计算题(共六题,共70分)1. 作梁的Q,M图。
(10分)2.受力杆件边缘上某点处于平面应力状态,过该点处的三个平面上的应力情况如图所示,AB 为自由面。
求x y τ,并求该点处的主应力及主平面位置。
(10分)3. 空心圆轴外径D=8cm ,内径d=6cm ,两端受外力偶矩m 作用。
其表面上一点沿45︒方向的线应变5=3410ε--⨯。
材料弹性模量5E =210M P a ⨯,泊松比=0.3μ,求外力偶矩m 。
(10分)4. 由横梁AB 与立柱CD 组成的结构,A 端作用集中力偶0=12k N m M ⋅,L=60cm ,立柱直径d=2cm ,两端铰支,材料为碳钢,=200M P a p σ,=235M P a a σ,b =373M P a σ,直线公式系数a=304MPa ,b=1.118MPa ,E=200GPa ,稳定安全系数=2s t n 。
(1)试校核该立柱的稳定性。
(2)AB 梁3W =102c m z ,许用应力[]=160M P a σ,试校核其强度。
(15分)5.位于水平面内的钢制直角拐ABC (⊥A B B C ),在B 点受竖向力p=200N 的作用。
已知:BC 为d=20mm 的圆截面杆,AB 为b ×h=12×202(m m )的矩形截面杆,材料的弹性模量E=200GPa ,剪切模量G=200GPa ,[]=100M P a σ。
试校核折杆的强度(如用到强度理论,用第三强度理论)。
(15分)6.图示托架,P=20kN ,铆钉a ,b ,c 位于等边三角形的三个顶点,直径d=20mm ,铆钉为单剪,许用应力[]=100M P a τ,试校核铆钉的强度。
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3、超静定梁柱结构如图,已知材料均为钢材,弹性模量E=200GPa,AB梁为矩形截面,(h×b=120×60mm2),受均布荷载,q=12 kN/m;CD柱为圆截面,长为2米,不考虑稳定问题。
当A、B、C三处约束力相等时,求CD柱的直径d(25分)。
4、直径为D的实心圆截面杆,两端受外扭矩T和弯矩M作用,在杆表面A、B两点处沿图示方向测得εA=500×10-6,εB=450×10-6,已知W z=6000mm3,E=200GPa,泊松比ν=0.25,[σ]=100MPa,试求T和M,并按第四强度理论校核强度(25分)。
5、图示两杆均为d=40mm的圆截面杆,AC长为2米,BC长为1.5米,σp =160MPa,σs =240MPa,E=200GPa,求该结构失稳时的临界力F(25分)。
6、圆截面立柱,直径d=0.1m,高L=5m,E=200GPa,σp =200MPa,[σ]=80MPa,重物P=1.4 kN,从离柱顶H=0.2m处落下,求其动荷系数K d1;若开始时,重物具有初速度υ=2m/s,校核柱的安全(20分)。
《材料力学》2010年硕士研究生入学考试试题科目代码:____813______ 科目名称:___材料力学_____ 满分:__________ 注意:1,认真阅读答题纸上的注意事项;2,所以答案必须写在答题纸上,写在本试题纸或草稿纸上均无效;3,本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回!1、作图示组合梁的剪力图和弯矩图,(图中F=q0a)(15分),容许拉应2、T形外伸梁如图放置,受图示荷载,已知F=10kN,q=10kN/m,M e=10kN m力[σt]=40MPa,容许压应力[σc]=90MPa,容许切应力[τ]=70MPa,校核梁的强度(h=170mm,t=30mm,b=200mm)(25分)。
3、超静定梁柱结构如图,已知材料均为钢材,弹性模量E=200GPa,AB梁为矩形截面,(h×b=120×60mm2),受均布荷载,q=12 kN/m;CD柱为圆截面,长为2米,不考虑稳定问题。
当A、B、C三处约束力相等时,求CD柱的直径d(25分)。
4、直径为D的实心圆截面杆,两端受外扭矩T和弯矩M作用,在杆表面A、B两点处沿图示方向测得εA=500×10-6,εB=450×10-6,已知W z=6000mm3,E=200GPa,泊松比ν=0.25,[σ]=100MPa,试求T和M,并按第四强度理论校核强度(25分)。
5、图示两杆均为d=40mm的圆截面杆,AC长为2米,BC长为1.5米,σp =160MPa,σs =240MPa,E=200GPa,求该结构失稳时的临界力F(25分)。
6、圆截面立柱,直径d=0.1m,高L=5m,E=200GPa,σp =200MPa,[σ]=80MPa,重物P=1.4 kN,从离柱顶H=0.2m处落下,求其动荷系数K d1;若开始时,重物具有初速度υ=2m/s,校核柱的安全(20分)。
7、某构件危险点的应力状态如图所示,已知该种材料的许用切应力[τ] =60MPa,现测出σx=100MPa,σy=40MPa,则τxy容许的最大值是多少?(15分)。
4.4.1 《材料力学》2010年硕士研究生入学考试试题参考答案及解析1、作图示组合梁的剪力图和弯矩图,(图中F=q 0a )(15分)【考察重点】:这是属于第四章弯曲应力中有关剪力图和弯矩图知识点的考察。
属于基本题目,是每年的必考题,需要考生引起重视。
【答案解析】:断开铰C ,首先对AC 进行受力分析,得02000053053x Ax Cx yAy Cy A A F F F F F F F q a M M q a ∑===⎧⎧⎪⎪∑=⇒=+=⎨⎨⎪⎪∑==⎩⎩然后再分析BC ,得()()00000031022320122223Cx x B y Cy B Cy C B F F F q a F F F q a F q a M a F a q a ⎧⎪=∑=⎧⎪=⎧⎪⎪∑=⇒+=⇒⎨⎨⎨=⎩⎪⎪∑=⎩⎪⋅=⨯⎪⎩2、T 形外伸梁如图放置,受图示荷载,已知F=10kN ,q=10kN/m ,M e =10kN m ⋅,容许拉应力 [σt ]=40MPa ,容许压应力[σc ]=90MPa ,容许切应力[τ]=70MPa ,校核梁的强度(h=170mm ,t=30mm ,b=200mm )(25分)。
【考察重点】:这是属于第四章弯曲应力中有关梁横截面上的正应力和切应力强度校核知识点的综合考察。
属于基本题目,是每年的必考题,考生需要引起重视。
【答案解析】:设T 形截面形心到其底部翼缘的距离为y C (mm )30*200*15170*30*1156130*200170*30c y mm+∴==+()332264200*3030*170200*30*6115170*30*5440.3101212z I m -∴=+-++=⨯()()31,max610*10*0.13934.5[]4040.3*10c t t z M y MPa MPa I σσ---∴===<=31,max 610*10*0.13934.5[]4040.3*10B c t z M y MPa MPa I σσ-===<=*3,max max 620*10*0.139*0.03*0.139/2 4.8[]700.03*40.3*10z zzF S MPa MPa t I ττ-⋅===<=⋅所以,该梁满足强度条件。
3、超静定梁柱结构如图,已知材料均为钢材,弹性模量E=200GPa ,AB 梁为矩形截面,(h×b=120×60mm 2),受均布荷载,q=12 kN/m ;CD 柱为圆截面,长为2米,不考虑稳定问题。
当A 、B 、C 三处约束力相等时,求CD 柱的直径d (25分)。
【考察重点】:这是属于第二章轴向拉伸和压缩、第五章梁弯曲时的位移和第六章超静定梁知识点的综合考察。
属于综合题目,需要考试掌握基本知识点的同时灵活地进行应用。
【答案解析】:解除C ,则C 处有位移协调方程34538448CD CD CD ABAB CDF l F l ql EA EI EI =-312*4316CD A B AB F F F ql kN=====336460*1208.64101212bh I m -===⨯3264*16*25*12*4164* 4.3384488.64*10d mm d π-⎛⎫∴=-⇒= ⎪⎝⎭4、直径为D 的实心圆截面杆,两端受外扭矩T 和弯矩M 作用,在杆表面A 、B 两点处沿图示方向测得εA =500×10-6,εB =450×10-6,已知W z =6000mm 3,E=200GPa ,泊松比ν=0.25,[σ]=100MPa ,试求T 和M ,并按第四强度理论校核强度(25分)。
【考察重点】:这是属于第七章应力状态和强度理论和第八章组合变形知识点的综合考察。
属于基本题型,是每年的常考题,考生须熟练掌握。
【答案解析】:69500*10*200*10100xA x A z M EMPa EW σεσε-=⇒====Q666*10*100*10600x z M W N mσ-∴=⋅==⋅4545cos90,,2x x x x p zT T W W σττσττ︒-︒=-︒=-==-=-64590.2545010200*10x x x xE τυτττε-︒----∴===⨯72864x MPa T N mτ∴=-⇒=⋅222240.756000.75864160[]100r z M T MPa MPa σσ++⨯∴===>=所以,该梁不满足强度要求。
5、图示两杆均为d=40mm 的圆截面杆,AC 长为2米,BC 长为1.5米,σp =160MPa ,σs =240MPa , E=200GPa ,求该结构失稳时的临界力F (25分)。
【考察重点】:这是属于第九章压杆稳定知识点的灵活考察。
属于基本题型,是每年的常考题,考生应熟练掌握。
【答案解析】:42410,,644AC BC I d d i i mm AC BC A d ππ∴=====均两端铰支12121.0*20001.0*1500=200,=1501010ACBC l l i i μμλλ∴====96200*10111.1160*10p p Eλππσ===又12,p pλλλλ∴>>所以,AC ,BC 均为细长杆。
由图形的几何关系知AC ⊥BC (∠BCO=37°)sin 370.6,cos370.8AC BC F F F F F F∴=︒==︒=()()()()234394122221123439412222222001040100.6646420.62001040100.864 1.50.864AC BC EI Ed F F F l l EI Ed F F F l l πππμμπππμμ--⎧⎧⨯⨯⨯⨯=≤=⎪≤⎪⎪⎪⨯⨯∴⇒⎨⎨⨯⨯⨯⨯⎪⎪=≤=≤⎪⎪⨯⨯⎩⎩394122200104010103.46420.6F kNπ-⨯⨯⨯⨯∴≤=⨯⨯所以,该结构失稳时的临界力为103.4kN 。
6、圆截面立柱,直径d=0.1m ,高L=5m ,E=200GPa ,σp =200MPa ,[σ]=80MPa ,重物P=1.4 kN ,从离柱顶H=0.2m 处落下,求其动荷系数K d1;若开始时,重物具有初速度υ=2m/s ,校核柱的安全(20分)。
【考察重点】:这是属于第九章压杆稳定和下册动荷载知识点的综合考察。
属于综合题型,是每年的常考题,考生须灵活掌握。
【答案解析】:(1)25, 2.04di mm μ===Q962*5000200*1040099.325200*10p p ul E i λλππσ∴===>===所以,该柱为细长柱。
()()()234394222*200*10*0.197 1.46464*2*5cr EI Ed F kN P kN l l πππμμ====>=Q所以,该柱稳定。
36,129244*1.4*10*54.510200*10**0.1st PL PL m EA E d ππ-∴∆====⨯16122*0.211112994.5*10d st H K -∴=++=++=∆(2)22612/2*0.24/9.811114254.5*10d st H g K υ-++=++=++=∆Q2 1.4*42559597d d cr F P K kN F kN∴=⋅==>=所以,该柱不稳定。
32244*595*1075.8[]80*0.1d d d F F MPa MPaA d σσππ∴====<=所以,该强度满足条件。
7、某构件危险点的应力状态如图所示,已知该种材料的许用切应力[τ] =60MPa ,现测出σx =100MPa ,σy =40MPa ,则τxy 容许的最大值是多少?(15分)。
【考察重点】:这是属于第七章应力状态和强度理论知识点的综合考察。
属于基本题型,是每年的常考题,考生须熟练掌握。
【答案解析】:22217090022x yx y xy xyσσσσσττ+-⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭(1)若24000xy τ≥,230,702x yσσσσ+∴===12max []602MPaσσττ-∴==≤=2700()xy τ∴≤不符舍去(2)若24000xy τ≤,237002x yσσσσ+∴===13max 35[]602MPa σσττ-∴===40xy τ∴≤所以,xyτ容许的最大值为40MPa。