1、学院 姓名 学号 任课老师 选课号 密封线以内答题无效第 1 页 共 7 页电子科技大学 2002 至 2003 学年第 1 学期期 末 材料力学 课程考试题 卷 （ 分钟） 考试形式： 考试日期 200 年 月 日一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 评卷教师一、选择题（每题 2 分，共 10 分）1.图示结构中，AB 杆将发生的变形为：（）A.弯曲变形 B. 拉压变形 C. 弯曲与压缩的组合变形 D. 弯曲与拉伸的组合变形2.矩形截面纯弯梁，材料的抗拉弹性模量 t大于材料的抗压弹性模量 Ec则正应力在截面上的分布图为（） 。3. 按作用方式的不同将梁上载荷分为（） 。A 集中载荷
2、B 集中力偶 C 分布载荷 D ABC4单向应力状态必须满足（） 。A 第一主应力 P/A B 第二主应力为 0 C 第三主应力为 0 D ABC5以下说法错误的是（） 。A 构件材料的极限应力由计算可得B 塑性材料已屈服极限为极限应力C 脆性材料以强度极限作为极限应力D 材料的破坏形式主要有 2 种二、填空题（30 分）1. （ 3分） 两圆轴的尺寸、受力及其支承情况均相同，但其一材料为钢，另一轴的材料为铝，若G钢3G铝，则：两周的最大剪应力之比 max钢/ max铝为 。学院 姓名 学号 任课老师 选课号 密封线以内答题无效第 2 页 共 7 页2. （5 分）图示单元体的最大剪应力为 。
3、3.（5 分）图示销钉的剪应力为 ，积压应力 p 为 。4.（5分）已知AB杆直径d30mm，a1m，E210GPa 。 若测得AB杆应变7.1510 4时，则载荷P的值为 。5.（12分）悬臂梁的截面如图所示，C为形心，小圆圈为弯曲中心位置，虚线表示垂直于轴线的横向力作用线方向。试问各梁发生什么变形？将答案写在相应的横线上。a b c d e f 三、计算题（60 分）1.（15 分） T 字形截面铸铁梁的荷载及截面尺寸如图 7-8(a)示，C 为 T 形截面的形心，惯矩学院 姓名 学号 任课老师 选课号 密封线以内答题无效第 3 页 共 7 页Iz601310 4mm4，材料的许可拉应力
4、t40MPa，许可压应力 c160MPa，试校核梁的强度。2.（15 分）平行杆系 1、2、3 悬吊着刚性横梁 AB 如图所示。在横梁上作用有荷载 G。如杆 1、2、3 的截面积、长度、弹性模量均相同，分别为 A、l 、E。试求三根杆的轴力 N1、N 2、N 3。3.（15 分）例 11.2 图示立柱由两根 10 槽钢组成，上端为球形铰支，下端为固定，长度 l=6m，材料的弹性模量 E=200GPa，比例极限 p=200MPa，试问当 a 为何值时该立柱临界荷载最大，并求此临界荷载。4.试绘出图示梁的剪力图和弯矩图，并写出简要绘图步骤（15 分）学院 姓名 学号 任课老师 选课号 密封线以内答
5、题无效第 4 页 共 7 页20032004 学年第 1 学期材料力学试题标准答案及评分标准一、选择题，每题 2 分D D D D B二、填空题1. （3 分） 1：12.（5 分） 50MPA3. （3 分） （2 分）dhF4/)(2dDFp4. （5 分）5.3110 4N5. （12 分，每空 2 分）（a） 、(c) 平面弯曲 。(b)、(d) 斜弯曲变形。(e) 斜弯曲与扭转组合变形。(f) 平面弯曲变形。三、计算题1.解：梁弯矩图如图 b 所示。绝对值最大的弯矩为负弯矩，发生于 B 截面上，应力分布如图 c 所示（3 分） 。此截面最大拉、压应力分别发生于截面上、下边缘各点处（2
6、 分） 。624301(57.)()BtzMyI36.2MPay2 因此，全梁最大拉应力究竟发生在哪个截面上，必须经计算才能确定。 A 截面最大拉应力为学院 姓名 学号 任课老师 选课号 密封线以内答题无效第 5 页 共 7 页6145017.5()3AtzMyI 39.3MPat （3 分）最大压应力在 B 截面下边缘处，最大拉应力在 A 截面下边缘处，都满足强度条件。 （1 分）2.解：设在荷载 G 作用下，横梁移动到 AB位置（图 2-8b） ，则杆 1 的缩短量为 l1，而杆 2、3 的伸长量为 l2、l 3。取横梁 AB 为分离体，如图 2-8c，其上除荷载 G 外，还有轴力 N1、
7、N 2、N 3 以及 X。由于假设 1 杆缩短，2、3 杆伸长，故应将 N1 设为压力，而 N2、N 3 设为拉力。(1) 平衡方程02,0,13aNmGYXXB（a）三个平衡方程中包含四个未知力，故为一次超静定问题。(2) 变形几何方程 由变形关系图 2-8b 可看出 B1B2C 1C，即 )(2113ll，或 231ll(b)(3) 物理方程 123 , ,NllNlEAEA(c)将(c)式代入(b)式，然后与(a) 式联立求解，可得： 65,3,621GG3. 学院 姓名 学号 任课老师 选课号 密封线以内答题无效第 6 页 共 7 页解：(1)计算 P 33.14209.4ppE(2)
8、查表，得槽钢的截面几何性质：截面惯性矩：I y=198.3cm4，I z0=26cm4惯性半径：i y=3.95cm，i z0=1.41cm，面积 A=12.74cm2，槽钢截面形心 Z0 到直边的距离 y0=1.52cm。 （3）计算在 xz 平面失稳的柔度 y.763.9516.yli为大柔度杆。(4) 计算距离 a。注意到当 Iy=Iz 时，P cr 有最大值Iy=2198.3=396.6 cm4Iz=2(Iz0+A(y0+a/2)2)=226+12.74(1.52+a/2) 2令 Iy=Iz，解得 a=4.32cm（5）计算 Pcr四、学院 姓名 学号 任课老师 选课号 密封线以内答题
9、无效第 7 页 共 7 页解：(1) 利用平衡条件求出 A、B 支座的支反力 YA 和 YB。mA0，20140Y B410420 YB25kNmB0，205Y A41042400 YA35kN(2) 列 CA 段 Q、M 方程：建立坐标系，以 C 端为 x 轴坐标原点， CA 段距左端为 x 的任意截面，取左侧为对象，则Q120， （0x1m） (a)M120x， （0x 1m (b)(3) 列 AB 段 Q、M 方程： AB 段距 C 端为 x 的任意截面，如取右侧为对象，则Q2Y Bq(5x)2510(5 x ) （1x5 (c)M2Y B (5x) q(5x) (5x)/225 (5 x) 5(5x) 2， （1x 5 (d)利用(a)、(b)和(c)、(d) 式可绘出 CA 和 AB 段的 Q、 M 图（图 6-2b，c） 。(4) 检查 Q、 M 图的正确
