13-14(一)_材力学A-B试卷A.docx
-线-线-订-订-装-装-学院材料力学A、 B课程试题 ( A 卷 B 卷 ) )共 4 页 第 1 页考试说明 ：1.本课程为闭卷考试，满分为100分，考试时间120分钟； 答题在试卷上无效。一、 选择题（每题 2 分，共计 10 分）1、铸铁压缩试验破坏由什么应力造成？破坏断面在什么方向？以下结论哪一个是正确的？（）A. 切应力造成，破坏断面与轴线大致成45 o方向；B. 切应力造成，破坏断面在横截面；C. 正应力造成，破坏断面在横截面；D. 正应力造成，破坏断面与轴线大致夹角成 45 o方向。2、有两根等直圆轴，一根为实心 A，一根为空心 B。它们的长度，横截面积，所用材料，所受扭矩均相同。若用 A , B 分别表示实心轴、空心轴的轴端相对扭转角，则A ，B 关系为：（）A.A =BB.A <BC.A BD. 无法比较3、如图 1-1 所示的两长度相等的简支梁，一根为钢、一根为铜。已知它们的抗弯刚度 EI 相同，在相同的力F 作用下，二者的（）不同。A、支座反力B、最大正应力C、最大挠度D、最大转角FF(a)(b)图 1-14、对于应力单元体而言，下列结论中正确的是（）。A、主平面上的切应力有可能大于零、小于零或等于零B、在最大切应力作用平面上正应力必为零C、主应力是主平面上的正应力D、最大切应力作用平面与最大主应力作用平面成90 5、图 1-2 所示梁，若力偶 Me 在梁上移动，则梁的（）。A. 支反力变化，自由端位移不变；B. 支反力不变，自由端位移变化；华北水利水电大学2013 -2014学年第一学期考试试卷-线-线-订-订-装-装-学院材料力学A、 B课程试题 ( A 卷 B 卷 ) )共 4 页 第 2 页C. 支反力和自由端位移都不变；D. 支反力和自由端位移都变M e图 1-2二、填空题 （每空 2 分,共 10 分）1、如图 2-1 所示的轴向拉压杆， AB 段长为 l1，横截面面积为A1，弹性模量为 E1 ，BC 段长为 l2，横截面面积为 A2 ，弹性模量为 E2，AB 段的伸长量为，BC段的伸长量为。AE1A1BE 2A 2C2FFl1l2图 2-1图 2-22、某点的应力状态用应力圆表示为图2-2 ，则 2。3、图 2-3所示两块厚度均为 t 的板，用直径为 d的铆钉连接，铆钉横截面上的切应力为，铆钉与板的挤压应力为。FF图 2-3三、作图题（共 22 分）（只需画内力图即可，不必写作图方法及过程）1 、作图示杆件的轴力图。（ 6 分）华北水利水电大学2013 -2014学年第一学期考试试卷学院材料力学A、 B课程试题 ( A 卷 B 卷 ) )共 4 页 第 3 页2、作图示轴的扭矩图。（6 分）ABCM C =14kN mM A=22kN mM B=36kN m3.作图示梁的剪力图和弯矩图。 （ 10 分）qM =qa2F=qaCDEABaaaaqa四.计算题（共 58 分）1、（18 分）如图 4-1 所示圆轴。左端固定，右端自由；已知F=8kN ，M=3kNm ，=100MPa ，试用第三强度理论设计轴的直径。0.5m30MPaF20MPa30 20MPa50MPaM图 4-1图 4-22 、（ 20 分）已知单元体如图4-2 所示，用 解析法 求：（1）30 斜截面上的正应力；（2）主应力的大小和方位，并标在单元体中；（3）最大切应力max ；-线-线-订-订-装-装-华北水利水电大学2013 -2014学年第一学期考试试卷学院材料力学A、 B课程试题 ( A 卷 B 卷 ) )共 4 页 第 4 页3-A （20 分）（ 本题目 水工专业做 ）T 形截面铸铁梁的荷载及截面尺寸如图所示，横截面尺寸单位mm ，C 为 T 形截面的形心，惯性矩Iz 6013 104 mm4 ，材料的许可拉应力 st 40MPa ，许可压应力sc160MPa ，试校核梁的强度。（20 分）3-B 、（20 分）（ 本题目 农水专业做 ）一矩形截面的简支木梁AB ，梁上作用有均布荷载q，已知：l =4 m ，b=140 mm ，h=210 mm ，q=2 kN/m ，弯曲时木材的许用正应力=10MPa ，试计算：(1) C 为整梁中间的截面， D 点距离中性轴 Z 轴 h ，求 C 截面上 D 点的正应力D ；4(2) 简支梁最大正应力，并校核正应力强度;(3) 简支梁最大切应力max 。qhDhA4CBzl2lb华北水利水电大学2013 -2014学年第一学期考试试卷标准答案学院材料力学A、 B 课程试题 (A 卷 B 卷 )共 4 页 第 1 页一 选择题（每题2 分，共计 10 分）1. A 2. C 3.B 4.C5. B二、填空题 （每空 2 分,共 10 分）1.Fl 1 ，-Fl 22. -100Mpa3. 4F2， FE1 A1E2 A2dtd三、作图题（共 22 分）1 、作图示杆件的轴力图。（ 6 分）2、作图示轴的扭矩图。（6 分）2214T 图 (kN m)3.作图示梁的剪力图和弯矩图。 （ 10 分）qaqa 3qa/4F S 图25qa /4qa22qa /4qa 2 /2M 图华北水利水电大学2013 -2014学年第一学期考试试卷标准答案-线-线-订-订-装-装-学院材料力学A、 B 课程试题 (A 卷 B 卷 )共 4 页 第 2 页四.计算题（共 58 分）1、（ 18分）解：最大弯矩发生在固定端：Mmax FL 4KN.mT 3kNm（6 分）由第三强度理论：242得：即：M 2T 2(4 分）WzWzM 2T25 1053（4 分）m即： d3 32Wz79.8mm（4 分）2、（ 20 分）解：已知 x50MPa ,y30MPa ,xy20MPa（1） 30x2yxy cos2xy sin 2250305030 cos60020 sin 60 022102017.3247.32MPa（3 分）（2）maxxyxy22min2(2)xy50230(5030) 2( 20) 221044.7254.72MPa（6 分）34.72MPa154.72MPa20334.72MPa （3 分）华北水利水电大学2013-2014学年第一学期考试试卷标准答案学院材料力学A、 B课程试题 (A 卷 B 卷 )共 4 页 第 3 页1arctg2 xy1220（3分）022arctg13.28xy5030x 轴与1 的夹角为 13.2 8（3） max1 ( 13 )1(54.7234.72) 44.72 MPa（3 分）22画出主应力如图所示（ 2 分）3-A.(20 分)解：梁弯矩图如图所示。(7 分 )此 B 截面最大拉、压应力分别发生于截面上、下边缘各点处(t ) BM B y230 106 (230 157.5)I z6013 104（ 3 分） 36.2MPa< st华北水利水电大学2013-2014学年第一学期考试试卷标准答案学院材料力学A、 B课程试题 (A 卷 B 卷 )共 4 页 第 4 页(c ) BM B y130 106157.5I z6013104（ 3 分） 78.6MPa< s cA 截面最大拉、压应力tM A y115106157.539.3MPatAI Z6013410M A y215106230 157.5cAI Z418.1MPc6013 10(3 分)(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）3-B 、(20 分)解：最大弯矩发生在 C 截面： M max1 ql 2 12103 N / m42 m2410 3 Nm （3 分）88最大剪力发生在 A、B 截面： FS max1 ql12103 N / m4m4103 N（3 分）22弯曲截面系数为 Wzbh210.14m2m20.103 102m3（2 分）660.21I zbh310.14m 0.213 m31.0810 4 m 4（2 分）1212C 截面 D 点正应力：DM C y41030.211.94MPa（3 分）I Z1.08 10 44最大正应力为 maxM max4 103 Nm3.88 106Pa3.88MPa（3 分）Wz0.10310 2 m 3所以满足正应力强度要求。（1 分）max3FS max3FS max341030.2MPa（3 分）2A2bh 20.140.21
