江苏科技大学张家港校区
题 答名要姓不内 线 封 密 号 学 级 班 业 专 院 学 题 答 要 不 内 线 封 密 2010-2011学年第二学期材料力学期终考试试卷(A卷)
考试日期2011-6-29
题号 一 二 三 11 12 13 14 15 总分 得分
一、判断题:正确的划√,错误的划×(每小题3分,计15分)
1、对于没有屈服极限的塑性材料,通常将弹性应变为0.2%时的应力值,定为屈服强度,并以?P0.2表示。( )
2 圆轴扭转时,实心截面上没有切应力等于零的点。( ) 3、在变截面梁中,最大正应力不一定出现在弯矩值最大的截面上。( )
4、任意截面形状的等直梁在弹性纯弯曲条件下,其中性轴必然通过横截面的形心,而且中性轴上正应力必为零。( )
5、不论荷载怎样变化,简支梁的最大挠度可用梁跨中截面的挠度来代表。( )
二、简单计算题(请直接写结果,共30分)
6、如图所示是一枚被称为“孔方兄”的中国古钱币,设圆的直径为d,挖去的正方形边长为b,若b?d/2,求该截面的抗弯截面系数WZ。(6分)
y Z
7、如图所示为两根材料相同的简支梁,求两梁中点的挠度之比wa/wb。(4分) P2P EI2EI L/2L/2LL
(a)(b)
1
8、两块相同的钢板用5个铆钉连接如图所示,已知铆钉直径d,钢板厚度t,宽度b,求铆钉所受的最大切应力(设每个铆钉受力相同),并画出上钢板的轴力图。(6分) tP P t
PP
b
9、如下结构中,OA为刚性杆,杆2的长度短了?,现强行将三杆装配,试写出变形协调方程。(4分)
D C 2 1 l
B
O A
aa
?10、已知某点处的应力状态如图所示,??60MPa,??100MPa,弹性模量
E?200GPa,泊松比??0.25,求该点处的三个主应力及最大线应变,并分别求其第二、
第四强度理论的相当应力?r2、?r4。(10分)
z?y?xO 2
三、计算题(共计55分)
11、简支梁受力如图所示,求梁的支反力,并作梁的剪力图与弯矩图。(10分) 2/2qa qaq AB aa F s
x
M
x
3
12、图示受扭圆轴的直径d=60mm,外力偶矩m = 3 kN?m,材料的切变模量G = 80GPa。试求:(1) 横截面上A点处(?A?d/4)的切应力和相应的切应变; (2) 最大切应力和单位长度相对扭转角。(10分)
m A m 13、横截面为b×h的矩形截面梁如图所示,已知:h=2b=5.2cm,F=1kN,q=1kN/m,材
料的许用应力为[?]=140MPa。试按正应力强度条件校核该梁的强度。(10分) A
q =1kN/mBF=1kNC1mbh4m4
14、矩形截面受压柱如图所示,其中F1的作用线与柱轴线重合,F2的作用点位于y轴上,(1)柱的横截面上不出F1?F2?80kN,b?240mm,F2的偏心距e?100mm。求:
现拉应力时h的最小尺寸;(2)当h确定后求柱横截面上的最大压应力。(10分)
y
5
15、如图所示的结构中,各杆的重量不计,杆AB可视为刚性杆。已知a?100cm,b?50cm,C、D两处均为球铰,杆CD长L?2m,横截面为边长h?5cm的正方形,材料的弹性模量E?200GPa,比例极限?p?200MPa,稳定安全因数nst?3。求结构的许可载荷[P]。(15分) ab P ACB 300 D
6