西北工业大学考试试题（卷）
2011－2012 学年第二学期
开课学院 六院 课程 材料力学 学时 54 考试日期 12.07.11 考试时间 2 小时 考试形式（闭）（A）卷 题号 得分 一 二 三 四 五 六 姓 名 七 总分 考生班级 学 号 一、（15分）图示刚性梁CB左端铰支于C点，杆1，2的横截面面积均为A，材料的弹性模量均为E，试求（1）两杆的轴力。（2）若材料的许用应力[?]，求许可载荷。 FN1CBFFN2?l1?l2 解：（1）结构一次超静定。 由CB梁平衡方程得：?MC?0，FN1?a?FN2sin45??2a?F?2a （a） （3分） 由CB梁变形几何关系得：2?l1??l2/sin45?，即?l2?2?l1 （3分） ?l1?FN1l1Fl， ?l2?N22， l2sin45??l1?l （2分） EAEA所以 FN1?FN2 （b） （1分） 联立（a）、（b）求解，得FN1?FN2?2F （2分） 1?2注：1. 命题纸上一般不留答题位置，试题请用小四、宋体打印且不出框。 2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。 共6页 第1页
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（2）因为 ??FN2F??[?] （2分） A(1?2)A所以 F?(1?2)A[?]/2 （2分） 二、（20分）图示连轴节，左段为圆轴，直径D1=46mm，右段为空心圆管，外径D2=46mm，内径d2=23mm，两段用6个直径d=10mm的圆柱销连接。在扭转力偶矩Me=900N.m的作用下，试校核轴、圆柱销的强度。已知各零件的材料相同，[τ]=60MPa，[σbs]=160MPa。
15 15 d d2 D2 D1 φ80 Me Me 解：（1）右段轴强度校核： T900 ?'?'??50.23MPa<[τ]=60MPa （5分） ?23WP?(46?10?3)3?[1?()4]1646 （2）铆钉强度校核： MeF'?11.25F??3.75 kN （4分） F'?80?10?3?Me F'?kN ?380?103 ??F3750??47.74MPa<[τ]=60MPa （5分） ?d2??(10?10?3)244F3750??25<[σbs]=160MPa （5分） ?6dh10?15?10 ?bs? 结构安全。 （1分） 教务处印制 共6页 第2页 西北工业大学命题专用纸
三、（20分）图示梁为铸铁材料，截面形状为倒T字形，截面对轴的惯性矩Iz=2980cm4，如已知q?20kN/m ，a?1m，绘制剪力图和弯矩图，并求梁中最大拉应力和最大压应力。 4qa/3 Fs + - 8qa2/9 + M （图各4分，共8分） 4qa8qa解：支反力：Fz? Fy? （2分） 33M?maxqa + 5qa/3 - qa2/2 8qa28?20?103?12qa220?103?12????17.78kN.m Mmax???10 kN.m（2分）
9922?Mmaxy117.78?103?76?10?3????45.31MPa （2分） ?8Iz2980?10?t?Mmaxy217.78?103?120?10?3????71.60 MPa （2分） Iz2980?10?8?c?Mmaxy210?103?120?10?3????40.27 MPa （2分） ?8Iz2980?10?t?Mmaxy110?103?76?10?3????25.50 MPa （2分） Iz2980?10?8 ?c教务处印制 共6页 第3页 西北工业大学命题专用纸
西北工业大学2012材力54A卷答案
