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1、-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
2、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
3、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
4、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=q
5、aCDEABaaaaqa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
6、（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)
7、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
8、。 （ 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） 3
9、0x2yxy 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
10、 )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 y11510
11、6157.539.3MPatAI 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