MACROBUTTONMTEditEquationSection2EquationChapter1Section1SEQMTEqn\r\h\*MERGEFORMATSEQMTSec\r1\h\*MERGEFORMATSEQMTChap\r1\h\*MERGEFORMAT附件2：南阳理工学院课程考试参考答案与评分标准（黑体三号）考试课程：材料力学学年学期：2011-2012-2试卷类型：B考试时间：120分钟一、简答题（每题5分，共15分）1.材料力学中对变形固体的基本假设有哪些？2.画出塑性材料拉伸时的应力-应变曲线，并说明分为哪几个阶段。3.提高梁弯曲强度的措施有哪些？解：1.连续性假设，均匀性假设，各向同性假设，（小变形假设）。（5分，每个答案平均分开计分）2.弹性(ob)、屈服(bc)、强化(ce)、局部缩颈阶段(ef)（图3分，各阶段名称共2分。）3.①降低最大弯矩：改变支座位置；改变载荷分布。②提高抗弯截面系数：改变截面形状，改变截面承力方向，使更多的材料分布在远离中性轴处。③采用变截面梁：同时改变最大弯矩和抗弯截面系数，使二者之比最大值减小。（5分，每个答案平均分开计分）二、画图题（每题7分，共21分）1.请画出下图中圆轴扭转时PP截面内AB线段上的应力分布图。（7分，画对应力大小5分和应力方向2分）2.梁受力图如下，画出其剪力图和弯矩图。（7分，分左右两部分分别计分）3.已知F和l，试画出如图等直杆的轴力图。（7分，分左中右三部分分别计分）三、计算题。（共64分）阶梯轴受力如图所示，已知材料的弹性模量E，力F，各段长均为L，面积间的关系3A1＝2A2＝A3=A，求其总伸长量。（12分）解：右端约束FR＝3F（方向向右）FN1=0,FN2=4F（拉伸）,FN3=3F（拉伸）（3分）下面根据ΔL＝（FL）/(EA),分别求各段伸长量ΔL1，ΔL2,ΔL3ΔL1=0，ΔL2=（4FL）/(E×1.5×A1)=8/3×FL/(EA1)ΔL3=（3FL）/(E×3A1)=FL/(EA1)则总伸长量，ΔL＝ΔL1+ΔL2+ΔL3＝（8/3+1）FL/(EA1)＝（11/3）FL/(EA1)＝11FL/(EA)（9分，掌握ΔL＝（FL）/(EA)和ΔL＝ΔL1+ΔL2+ΔL3可得7分以上）有一圆柱形传动轴，直径D=50mm，其传递的功率P=36.9KW，转速n=300r/min，轴用材料为20号钢，[τ]=70Mpa,试校核此轴的强度。（12分）解：MT=9549P/n=954936.9/300=95490.123=1174.5NM（4分，会MT=9549P/n得3分）τmax=MT/WP=1174.516/(π50310-9)=47.85MPa<[τ]=70MPa此轴满足强度条件。（8分，会τmax=MT/WP<[τ]得6分，计算结果及判断结果各1分）3.图示简支梁材料的许用应力为［σ］=120MPa,试计算在均布载荷作用下，横截面内的最大正应力，并应用正应力强度条件进行强度校核。（12分）解：梁的最大弯矩为Mmax＝1/8ql2=(1/8)×10×103×1=1/8×104(Nm)（3分）作用于距A端0.5m处。其最大正应力为：（5分）（4分）因此满足正应力强度条件。4．平面应力状态单元体的应力状态如图所示，求：⑴主应力的大小及所在的方位，并在单元体内画出；（10分）⑵最大切应力。（4分）解：由图知，（2分）由，得，（4分）故位置如图所示。.（4分）最大切应力为：（4分）5．手摇绞车如图所示，实心轴直径d＝30mm，材料Q235钢的许用应力［σ］=80MPa，试按第三强度理论计算绞车的最大起吊重量P。（14分）解：圆轴受力图、扭矩图和弯矩图如图所示。这是一个弯扭组合变形问题。（3分）由图可知，C处为危险截面，其上的扭矩TC和弯矩MC分别为，TC＝0.18P（Nm）MC＝0.2P(Nm)（2分）根据第三强度理论，，代入数值得，MACROBUTTONMTEditEquationSection2EquationSection(Next)SEQMTEqn\r\h\*MERGEFORMATSEQMTSec\h\*MERGEFORMAT（7分）解得，（2分）绞车的最大起吊重量P为788N。