发布时间 : 星期日 文章《材料力学》期末的考试试题（卷）A、B卷和的答案解析更新完毕开始阅读75f2c8ce773231126edb6f1aff00bed5b8f37353
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3、图示外伸梁中，已知l=3m，b=80mm，h=120mm，q=2KN，材料的容许应力[?]?10MPa， [?]?1.2MPa，试校核梁的强度。（12分）
A卷参考答案
一、 填空题（总分20分，每题2分）
1、相互作用力 2、??F?max??N?A???[?]
max3、弹性、屈服、强化、颈缩 4、长度 角度 5、负 6、强度 7、脆性、塑性 8、叠加法
9、圣维南原理 10、临界力、细长
二、选择题(总分20分，每题2分)
1、D 2、C 3、A 4、C 5、D 6、A 7、A 8、C 9、B 10、A
三、简答题（总分24分，每题6分）
1、答：拉（压）杆通过铆钉连接在一起时，连接处的强度计算包括： （1）拉杆本身的受拉或者受压强度计算； （2）铆钉所受剪切力引起的剪切强度计算； （3）杆件与铆钉之间的挤压强度计算。
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2、答：一般来说，在梁横截面的中性轴上，正应力为零，而切应力达到最大值。 3、答：描述梁的变形有两个相互关联的量：（1）梁横截面形心在垂直于梁轴线方向上的线位移称为挠度；（2）横截面绕中性轴发生转动的角位移称为转角。 4、答：由计算临界力的欧拉公式可知，提高压杆稳定性的措施主要从压杆的截面形状和尺寸、压杆的长度、杆端约束以及材料的力学性能方面入手。 四、画出下列梁的剪力图和弯矩图。（10分） 4kNFS2kN6kNM4kN?m 8kN?m五、计算（总分26分） 1.（7分） 解： ?max??x??y??x??y?2???????x?min?2?2??90??MPa?10?2 所以， ?1??max?90MPa，?2?0，?3??min??10MPa。
2. （7分）
解：钢管横截面的惯性矩
64应用欧拉公式 I??(D4?d4)?0.0527?10?8m4
Fcr??2EIl2??2?210?109?0.0527?10?8?0.38?2?7564N
临界压力与实际工作压力之比，即为压杆工作时的安全系数，故
n?Fcr7564??3.36?nst Fmin2250 专业.整理.分享
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所以，钢管是满足稳定性要求的。
3.（12分） 解：（1）首先求得两支座反力值为
1qlN?(2P?ql)?P??84KN。
22最大剪力发生在两个支座处，其值为：FS,max?P?ql?84KN； 22q(l)2qllllPl12?(P?)??q???3??ql
26612868最大弯矩发生在跨中，其值为：Mmax（或者：Mmaxqlllql2Plql2?(P?)??P????）
223868（2）由最大弯矩确定最大正应力，从而选择截面：
MmaxWzPl12?ql?68?[?]，所以
Wz?max?Pl5260?103?61?ql??8?103?623368Wz?636??0.0006m?600cm 6[?]160?10查表得：No.32a号工字梁Wz?692cm3，满足要求，其它参数为：（3）校核最大剪应力：
Iz?27.5cm,b?9.5mm。 *Sz最大剪应力为：?maxql*8?103?63*(P?)Sz60?10?FS,maxSz22???32.15?106Pa?32.15MPa ??2?3Izb27.5?10?9.5?10Izb?[?]?90MPa，故剪应力也满足要求。
最后，选择No.32a号工字梁。
B卷参考答案
一、填空题（总分20分，每题2分）
1、截面 2、塑性
3、逆 4、弹性模量、抗拉（压）刚度 5、均匀性、各向同性 6、塑性屈服、脆性断裂 7、强度、刚度 8、斜弯曲
9、拉伸（或压缩）与弯曲的组合、扭转与弯曲的组合 10、小
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二、选择题（总分20分，每题2分）
1、A 2、B 3、C 4、A 5、C 6、C 7、D 8、D 9、B 10、A
三、简答题（总分24分，每题6分）
1、答：（1）画剪力图时应分为三段：AB、BD、DE；
（2）画弯矩图时应分为四段：AB、BC、CD、DE。
2、答：一般条件下，梁的强度条件是由弯矩引起的正应力强度条件所控制的，同时还要验证由横向荷载引起的切应力强度条件。
3、答：应用叠加法计算梁的位移应具备以下基本条件：（1）所发生的变形为小变形；（2）材料服从胡克定律。在此条件下，梁的转角或者位移与荷载之间是线性关系。
4、答：强度理论是关于材料发生强度失效力学因素的假说。在常温、静载情况下，一般是按材料的强度失效形式进行分类的。常用的强度理论有适用于脆性断裂的强度理论：最大拉应力理论（第一强度理论）和最大拉应变理论（第二强度理论），以及适用于塑性屈服的强度理论：最大切应力理论（第三强度理论）和畸变能理论（第四强度理论）。 四、画出下列梁的剪力图和弯矩图。（10分） 2ql 32 M ql/8ql/2ql2/8 五、计算（总分26分） 1.（7分） 解： ?max??x??y??x??y?2???????x?min?2?2??110??MPa10?2 所以， ?1??max?110MPa，?2??min?10MPa，?3?0。
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2.（7分）
解：分别计算各杆可承担的临界荷载，取其中小值。 1） 计算在F力作用下各杆的轴力 由A点的静力平衡方程得
FFN1?Fcos60o?,F?2FN1;
2FN2?Fsin60o?3F,2F?2FN2?1.15FN2 32） 用欧拉公式计算各杆的临界力，确定结构的 临界荷载
?2EI?2?200?109?2.01?10?6FN1???330.7KN 2o2??l1??1?4?cos30?Fcr1?2FN1?661.4KN
FN2?2EI?2?200?109?2.01?10?6???990KN 2o2??l2??1?4?cos30?Fcr2?1.15FN2?1139KN
取该结构的临界荷载中的较小者，即Fcr?661.4KN。 3、（12分） 解：（1） 求支座反力
3FB?FC?q??l?4.5KN
4（2） 正应力强度条件校核
Mmax?MM27?8.8MPa?[?] KNm，?max?max?max2bhWz166（3）切应力强度条件校核
FS,max?3KN，
?max?*FS,max?SZIZ?b?0.47MPa????，或者：?max?3FS,max2A?0.47MPa????
综上分析，梁的强度条件满足。
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