福建农林大学《材料力学》期末考试(A)卷及其答案
- 格式：doc
- 大小：663.34 KB
- 文档页数：9
试题第1页（共9页） 福建农林大学《材料力学》试卷（A）卷
一、填空题（每小题3分，共15分）
1、图1所示一矩形截面，若z轴平行于底边，则该截面对z轴的惯性矩=zI
2、图2所示槽形刚体内放置一边长为a = 10 cm 正方形钢块， Fy = 8 kN，E = 200 GPa, μ = 0.3,则立方体沿x轴方向的线应变x
3、已知空间应力状态的三个主应力分别为10MPa, -60MPa, 20MPa，请按123，，的顺序重新排列上述三个应力数值
4、已知一根梁的弯矩方程为2()23Mxxx，则梁的剪力方程()sFx
5、空心截面圆轴，其外径为D，内径为d，某横截面上的扭矩为nM，则该截面上的最大切应力为
二、选择题（每小题3分，共15分）
1、图3所示受力杆件中nn截面上的轴力为
A P B 2P C 3P D 6P
2、图4所示梁的剪力方程应分几段描述。
A． 2 B. 3 C. 4 D. 5
3、用积分法计算图5所示梁的位移时，确定积分常数所用的边界条件和连续条件为 P图5 xyABC6p3pp2p图3 nnP图4 qyFxyz图2 hba图1 z试题第2页（共9页） A 0=ABB右左，
B 00==AABBBByyy右右左左，，，
C 0=ABByy右左，
D 00=AABByyy右左，，
4、一微段梁如图6所示，其内力正确的是
A 0,0sFM; B 0,0sFM;
C 0,0sFM; D 0,0sFM
5、图7所示单元体中，ab斜面上的正应力a=
A 25-2025+20+cos(60)30sin(6022);
B 25+2025-20+sin(60)30sin(6022);
C 25+2025-20+cos(60)+30sin(6022);
D 25-2025+20+cos(60)+30sin(6022);
三、作图题（20分）
1、绘图所示梁的Fs，M图。（10分）
aa2Pa30ab302520应力单位：MPa
图7 图6 MsF试题第3页（共9页）
2、作图示杆件的轴力图（5分）。
3、作图示轴的扭矩图（5分）。
四、计算题（50分）
1、试用积分法求图所示悬臂梁自由端截面（A截面）的转角和挠度。（15分）
ABlEIq5Nm9Nm4Nm8Nm10kN5kN8kN3kN试题第4页（共9页） 2、应力状态如图所示。试求主应力和最大切应力。（10分）
4、外伸梁的弯矩图及截面形状如图所示，已知 540.57310mzI，10.072my，20.038my，材料的许用拉应力120Mpat，许用压应力90Mpac，许用切应力40Mpa，试校核梁的强度。（15分）
3kN1m1m1.5kN1m2.5kN7.5kN5kN2.5kNm5kNm1y2yzc303011080sF图M图ABCDxyz60305040试题第5页（共9页）
5、一实心圆杆，一端固定，一端铰支。圆杆直径16cmd，杆长5ml，杆件材料的200MPap，52.0610MPaE。求圆杆的临界力crP。（10分）
试题第6页（共9页） 福建农林大学《材料力学》试卷（A）卷
一、填空题（每小题3分，共15分）
1、=zI32()122bhhbha 2、x 0 3、123=20MPa60MPa，=10MPa，
4、()-43sFxx 5、max344(1)16nMDdD
二、选择题（每小题3分，共15分）
1、C 2、B 3、B 4、A 5、D
三、作图题（20分）
1、绘图所示梁的Fs，M图。（10分）
2、作图示杆件的轴力图（5分）。
3、作图示轴的扭矩图（5分）。
四、计算题（50分）
1、试用积分法求图所示悬臂梁自由端截面（A截面）的转角和挠度。（15分）
a)建立坐标系并写出弯矩方程
2()2qxMx………………..2分
b)写出微分方程并积分
2()2qxEIyMx………….2分
31+C6qxEIy………….1分
412+C24qxEIyxC………….1分 c)应用位移边界条件求积分常数
0xly时，；y=0………….2分
得到341268qlqlCC，………….1分
d)确定挠曲线转角方程
43412468qxqlqlyxEI（）………….2分
33=6qyxlEI（）………….2分
e)自由端的挠度和转角
408qlyEI（），306qlEI（）…………...2分aa2PaP2P2PasF图M图10kN5kN8kN3kN5kN5kN3kN5Nm9Nm4Nm8Nm5Nm4Nm8NmABlEIq试题第7页（共9页）
2、应力状态如图所示。试求主应力和最大切应力。（10分）
1）由单元体知，z面为主平面之一，50z………………………….2分
2）求x—y面内最大最小正应力。
2222maxmin75.2-3060-3060()()(40)222245.2yzyzyz………….4分
3）主应力
12375.2;50;45.2………………….….2分
4）最大切应力
13max75.2(45.2)60.222MPa………………….2分
4、外伸梁的弯矩图及截面形状如图所示，已知 540.57310mzI，10.072my，20.038my，材料的许用拉应力120Mpat，许用压应力90Mpac，许用切应力40Mpa，试校核梁的强度。（15分） xyz60305040试题第8页（共9页）
解：,max2.5kNm-5kNm-7.5kNBCsMMF，，
1）正应力校核
B截面
32,max52.5100.03816.6MPa,0.57310BBtzMyI
31max52.5100.07231.4MPa0.57310BBczMyI，
C截面
32max55100.03833.1MPa,0.57310CCczMyI
max3155100.07262.8MPa0.57310tCCzMyI,
max,max=33.1MPa=62.8MPactct,，………………….10分
2）切应力校核
*3,max72=3072=77760mm2zS………………….2分 3kN1m1m1.5kN1m2.5kN7.5kN5kN2.5kNm5kNm1y2yzc303011080sF图M图ABCD试题第9页（共9页） ,max*39S,maxmax57.51077760103.39MPa<0.573100.03zzFSI……………….3分
所以强度满足要求。
5、一实心圆杆，一端固定，一端铰支。圆杆直径16cmd，杆长5ml，杆件材料的200MPap，52.0610MPaE。求圆杆的临界力crF。（10分）
解：221162.0610100.820010ppE……………………...3分
4216644cm444dIdidA
25=2500.04pli，所以杆件为大柔度杆…………………….4分
42112220.162.061064===654kN()(25)crEIFl…………………….3分
