材料力学期末考试复习题及答案
配高等教育第五版
一、填空题:
1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为 。 2.构件抵抗 的能力称为强度。
3.圆轴扭转时,横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成 比。 4.梁上作用着均布载荷,该段梁上的弯矩图为 。 5.偏心压缩为 的组合变形。
6.柔索的约束反力沿 离开物体。 7.构件保持 的能力称为稳定性。
8.力对轴之矩在 情况下为零。 9.梁的中性层与横截面的交线称为 。
10.图所示点的应力状态,其最大切应力是 。
11.物体在外力作用下产生两种效应分别是 。 12.外力解除后可消失的变形,称为 。 13.力偶对任意点之矩都 。
14.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则杆中最大正应力为 。
15.梁上作用集中力处,其剪力图在该位置有 。 16.光滑接触面约束的约束力沿 指向物体。 17.外力解除后不能消失的变形,称为 。
18.平面任意力系平衡方程的三矩式,只有满足三个矩心 的条件时,才能成为力系平衡的充要条件。
19.图所示,梁最大拉应力的位置在 点处。
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20.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是 。
21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态,称为 。 22.在截面突变的位置存在 集中现象。
23.梁上作用集中力偶位置处,其弯矩图在该位置有 。
24.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是 。
25.临界应力的欧拉公式只适用于 杆。
26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件,称为 。 27.作用力与反作用力的关系是 。
28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是 。
29.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则截面C的位移为 。
30.若一段梁上作用着均布载荷,则这段梁上的剪力图为 。 二、计算题:
1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。
2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。已知Iz=60125000mm4,yC=157.5mm,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa。试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。
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3.传动轴如图所示。已知Fr=2KN,Ft=5KN,M=1KN·m,l=600mm,齿轮直径D=400mm,轴的[σ]=100MPa。试求:①力偶M的大小;②作AB轴各基本变形的力图。③用第三强度理论设计轴AB的直径d。
4.图示外伸梁由铸铁制成,截面形状如图示。已知Iz=4500cm4,y1=7.14cm,y2=12.86cm,材料许用压应力[σc]=120MPa,许用拉应力[σt]=35MPa,a=1m。试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确
定梁截荷P。
5.如图6所示,钢制直角拐轴,已知铅垂力F1,水平力F2,实心轴AB的直径d,长度l,拐臂的长度a。试求:①作AB轴各基本变形的力图。②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。
6.图所示结构,载荷P=50KkN,AB杆的直径d=40mm,长度l=1000mm,两端铰支。已知材料E=200GPa,
σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数nst=2.0,[σ]=140MPa。试校核AB
杆是否安全。
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7.铸铁梁如图5,单位为mm,已知Iz=10180cm4,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa,试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。
8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。已知M=200GPa,μ=0.3,[σ]=140MPa。试求:①作图示圆轴表面点的应力状态图。②求圆轴表面点图示方向的正应变。③按第四强度理论校核圆轴强度。
9.图所示结构中,q=20kN/m,柱的截面为圆形d=80mm,材料为Q235钢。已知材料E=200GPa,σp=200MPa,
σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数nst=3.0,[σ]=140MPa。试校核柱BC是否安全。
10.如图所示的平面桁架,在铰链H处作用了一个20kN的水平力,在铰链D处作用了一个60kN的垂直力。求A、E处的约束力和FH杆的力。
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11.图所示圆截面杆件d=80mm,长度l=1000mm,承受轴向力F1=30kN,横向力F2=1.2kN,外力偶M=700N·m的作用,材料的许用应力[σ]=40MPa,试求:①作杆件力图。②按第三强度理论校核杆的强度。
12.图所示三角桁架由Q235钢制成,已知AB、AC、BC为1m,杆直径均为d=20mm,已知材料E=200GPa,
σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数nst=3.0。试由BC杆的稳定性求这个
三角架所能承受的外载F。
13.槽形截面梁尺寸及受力图如图所示,AB=3m,BC=1m,z轴为截面形心轴,Iz=1.73×108mm4,q=15kN/m。材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=80MPa。试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。
14.图所示平面直角刚架ABC在水平面xz,AB段为直径d=20mm的圆截面杆。在垂直平面F1=0.4kN,在水平面沿z轴方向F2=0.5kN,材料的[σ]=140MPa。试求:①作AB段各基本变形的力图。②按第三强度理论校核刚架AB段强度。
15.图所示由5根圆钢组成正方形结构,载荷P=50KkN,l=1000mm,杆的直径d=40mm,联结处均为铰链。
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