东莞理工学院（本科）试卷（A卷）答案2005-2006学年第二学期开课单位：机电工程系，考试形式：闭卷，允许带计算器入场科目：材料力学班级：姓名：学号：一．选择题:(每题2分，共10分)1．拉压虎克定律的适用范围是材料工作时的应力不大于材料的（B）。A．屈服极限B．比例极限C．强度极限Ｄ．弹性极限2．梁的截面为实心圆截面，直径为D，则梁的极惯性矩IP和轴惯性矩IZ分别为（B）。Ａ．B．C．D．lqAB3．如图所示受均布荷载的简支梁，在利用积分法求解梁的挠曲线方程时，所采用的边界条件为（C）。Ａ．B．C．D．4．构件的强度是指构件（A）。A．抵抗破坏的能力B．不产生变形的能力C．抵抗变形的能力Ｄ．保持平衡的能力5．等截面圆轴的危险截面一定是全杆中（A）的横截面。Ａ．扭矩最大B．面积最小C．剪应力最大D．扭转角最大二．填空题：（每空2分，共20分）1．已知一点的平面应力分量，则该点应力圆圆心坐标为（17.5MPa，0），半径R=15.3MPa。2.杆件变形的基本形式包括：拉压变形、扭转变形、剪切变形、弯曲变形。3．标距为100mm的圆形横截面标准试件，直径为10mm，拉断后测得颈缩处的最小直径为5.9mm，则该材料的面积收缩率ψ=65％。4.λs＜λ＜λp的压杆称为_中柔度杆_，其临界应力用_经验_公式计算。三．判断题:(每题2分，共10分)1．衡量塑性材料的极限应力以屈服极限来表示。（√）2．横截面积相等的轴在相同扭矩作用下，空心圆轴的最大剪应力大于实心圆轴的最大剪应力。（×）3.拉压杆中，横或斜截面上包括正应力和剪应力。（×）4.主应力中，三者或取正或负或零。（√）5.矩形梁弯曲时，任意横截面的上下边缘点处的正应力最大；剪应力最小值发生在中性轴上。（×）四、计算题：（共60分）1．已知下列矩形截面弯曲梁，试分别画出A，B，C，D四点的应力状态图，注明哪一个是主应力且用符号或或表示。（10分）BBBDACP解：矩形截面弯曲梁中四点A、B、C、D的应力状态图如下：BADC图中，正应力，剪应力，主应力。q=20kN/mC1mA2mBA2．作下列弯曲梁的内力图。(15分)解：（1）据梁AB平衡方程求解约束反力q=20kN/mC1mA2mBRARB20kN/m2m1`m,,,,(2)分段采用截面法分别画梁的剪力图和弯矩图26.67kN13.33kN1.33m剪力图弯矩图13.33kN·m17.86kN·m3．图示悬臂梁，截面为矩形，尺寸为b=80mm，h=140mm，梁长l=2m，作用均布荷载q=15kN/m，材料许用应力[σ]=110MPa，单位梁长的许用挠度[y/l]=0.001，E=200GPa。试校核梁的强度和刚度。(17分)l/2l/2qbhBA解：（1）校核强度悬臂梁的最大弯矩最大正应力l/2l/2q，满足强度要求。ymax=yBBA（2）校核刚度yB2yB1q将悬臂梁作用荷载进行qBABA分解如右图示，则，不满足刚度要求。4.图示皮带轮传动轴，轴上装有一直径D=400mm的皮带轮，轮自重G=800N，皮带的紧边拉力T=5KN，松边拉力t=2.5kN，轴的许用应力[σ]=100MPa，试按第三强度理论设计轴的直径。(18分DdTtG500500解：（1）外力分析横向合力，mQ受力图外力偶。弯矩M图2.075kN·m500N·m扭矩Mn图（2）内力分析画轴的弯矩图和扭矩图如下所示，可得弯矩极大值扭矩值（3）由第三强度理论，其中，，故，据此选择轴的直径d=60mm。