天大2018年6月考试《材料力学》离线作业考核试题【标准答案】

作者:佚名 字体:[增加 减小] 来源:互联网 时间:2018-06-13 23:56

材料力学 要求: 一、 独立完成,下面五组题目中,请任选其中一组题目作答,满分100分; 二、答题步骤: 1. 使用A4纸打印学院指定答题纸(答题纸请详见附件); 2. 在答题纸上使用黑
材料力学
要求:
一、 独立完成,下面五组题目中,请任选其中一组题目作答,满分100分;
二、答题步骤:
1. 使用A4纸打印学院指定答题纸(答题纸请详见附件);
2. 在答题纸上使用黑色水笔按题目要求手写作答;答题纸上全部信息要求手写,包括学号、姓名等基本信息和答题内容,请写明题型、题号;
三、提交方式:请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个Word
??? 文档中上传(只粘贴部分内容的图片不给分),图片请保持正向、清晰;
1. 上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc”
2. 文件容量大小:不得超过20MB。
提示:未按要求作答题目的作业及雷同作业,成绩以0分记!

题目如下:
第一组:
计算题(每小题25分,共100分)
1. 梁的受力情况如下图,材料的 。
??? 若截面为圆柱形,试设计此圆截面直径。

2. 图中所示传动轴的转速n=400rpm,主动轮2输入功率P2=60kW,从动轮1,3,4和5的输出功率分别为P1=18kW,P3=12kW,P4=22kW,P5=8kW。试绘制该轴的扭矩图。

3. 简支梁受力如图所示。采用普通热轧工字型钢,且已知? = 160MPa。试确定工字型钢型号,并按最大切应力准则对梁的强度作全面校核。(已知选工字钢No.32a: W = 692.2 cm3,Iz = 11075.5 cm4)

4. 梁的受力及横截面尺寸如下图所示。
试求:
??? 1.绘出梁的剪力图和弯图;
??? 2.确定梁内横截面上的最大拉应力和最大压应力;
??? 3.确定梁内横截面上的最大切应力;
4.画出横截面上的切应力流。





第二组:
计算题(每小题25分,共100分)
1. 试求千斤顶丝杠的工作安全因数。已知最大承载 ,有效直径 。长度 ,材料为A3钢, , , , , 。
可以认为丝杠的下端固定,上端为自由。
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2. 图示铸铁梁 。材料许用拉应力 ,许用压应力 ,求 的最大允许值。已知? ,?????
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3. 如图所示,一实心圆杆1在其外表面紧套空心圆管2。设杆的拉压刚度分别为 和 。此组合杆承受轴向拉力F,试求其长度的改变量。(假设圆杆和圆管之间不发生相对滑动)

4. 设有一实心钢杆,在其外表面紧套一铜管。材料的弹性模量和线膨胀系数分别为 , 和 , ,且 > 。两者的横截面面积均为A。如果两者紧套的程度不会发生相互滑动,试证明当组合管升温 后,其长度改变为 。






第三组:
计算题(每小题25分,共100分)
1. 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 应取何值?

2. 如图所示,一半圆拱由刚性块AB和BC及拉杆AC组成,受的均布载荷 作用。若半圆拱半径 ,拉杆的许用应力 ,试设计拉杆的直径d。


3. 如图所示结构中,悬臂梁AC为No.10工字钢,惯性矩 =245 , A端铰支于空心钢管AB上。钢管的内径和外径分别为30mm和40mm,B端也是铰支。当重为500N的重物从h=5mm处自由落于A端时,试校核杆AB的稳定性。规定稳定安全系数n=2.5。已知钢梁和钢管的模量为:E=210GPa。
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4. 如图所示,重量? 的冰块以? 的速度冲击长为 ,直径 的木桩顶部。已知木材弹性模量 ,求木桩内的最大正应力。?
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第四组:
计算题(每小题25分,共100分)
1. 作图所示的各梁的剪力图和弯矩图。

2. 求下列图示各刚架的弯矩、剪力及轴力图。

3. 用积分法计算图示梁的变形时,需分几段建立方程?并写出其位移边界条件。

4. 图示压杆两端为球铰约束,截面如图所示,为200mm×125mm×18mm的不等边角钢。杆长l = 5m,材料为Q235钢,其弹性模量E = 205GPa。试求压杆的临界载荷。








第五组:
计算题(每小题25分,共100分)
1. 简支梁受力如图所示。采用普通热轧工字型钢,且已知? = 160MPa。试确定工字型钢型号,并按最大切应力准则对梁的强度作全面校核。(已知选工字钢No.32a: W = 692.2 cm3,Iz = 11075.5 cm4)

2.绘制下图所示各梁的剪力图和弯矩图,并求出剪力和弯矩绝对值的最大值。设F、q、已知。


3. 梁的受力及横截面尺寸如下图所示。
试求:
??? 1.绘出梁的剪力图和弯图;
??? 2.确定梁内横截面上的最大拉应力和最大压应力;
??? 3.确定梁内横截面上的最大切应力;
4.画出横截面上的切应力流。


4. 图示梁及柱的材料均为Q235钢,E = 200GPa,? = 240MPa,均布载荷q = 24kN/m,竖杆为两根63×63×5等边角钢(连结成一整体)。试确定梁及柱的工作安全因数。


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