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1、西安建筑科技大学考试试卷（答案）一选择题1. (5 分)变截面杆受集中力 P作用，如图。设 F1，F2和F3分别表示杆件中截面 1-1，2-2和 3-3上沿轴线方向的内力值，则下列结论中哪个是正确的？(A)F 1=F2=F3；(B)F 1=F2F3；(C)F1F2=F3；(D)F1F2F3。正确答案是(A)。123P2312. (5 分)低碳钢试件拉伸时，其横截面上的应力公式=N/A(A) 只适用于 p；(B)只适用于 e；(C)只适用于 s；(D)在试件拉断前都适用。3. (5 分)正确答案是D。梁的内力符号与坐标系的关系是 :(A) 剪力、弯矩符号与坐标系有关；(B) 剪力、弯矩符号与坐标
2、系无关；(C)剪力符号与坐标系有关，弯矩符号与坐标系无关；(D) 弯矩符号与坐标系有关，剪力符号与坐标系无关。正确答案是B。4. (5 分)由惯性矩的平行移轴公式， Iz2 的答案有四种 :3y(A)I z2=Iz1+bh /4；(B)I z2=Iz+bh3/4；h/2(C)I z2=Iz+bh3；z(D)I z2=Iz1+bh3。h/2z1正确答案是 (C)。h/2b/2b/2z2二(15 分)图示轴向拉压杆A=1000mm2， P=10kN，纵向分布载荷q=10kN/m，a=1m。求 1-1 截面的应力和杆中max。D答案1=5MPa，(5 分 )；max=10MPa。(10 分 )1Pq
3、1aa/2a/2三(15 分)钢制圆轴的直径为 d，材料的许用剪应力 =30MPa。求 :(1)选择轴的直径； (2)将m3和m4互换重选直径。m1 =m2 =m3 =m 4=0.20.30.51.0(k N m)0.60.50.6(m)(1)16Tmax/(3； d=55.4mm(5分)；d ) (5分)(2)互换后 Tmax=0.5kN md=43.9mm(5分)1.0T图0.50.2(1)0.50.2(2)0.5四(15 分)作梁的 Q、M 图。PPaaaa答案如图示PQPMPaPa五(15 分)（7分)(8 分)圆截面悬臂梁受载如图。 当梁长为 l，直径为 d时，最大弯曲正应力达到许用
4、值。今欲将梁增长至2l，为满足强度要求，直径应增为 d的多少倍。qdl五(15 分)23(5分) =(q l /2)/( d /32)设梁长增倍后直径应增为 nd，则23(5分) =q (2l) /2/(nd) /32解得 n=1.6倍。(5分 )六(20 分)图示 T形截面铸铁梁，已知 t=30MPa，c=60MPa，试计算许用载荷P 之值。 (C为形心 )2.5PP80AB5220C120DzC881m1m1m20(单位 :mm)I z=7.63-6410mB截面:=106 52P/(763.7 104)=30MPa，P=4.4kN(5分)64=10 88P/(763.7 10 )=60M
5、Pa，P=5.2kN(5分)D截面:=0.75P 106 88/(763.7 104)=30MPa，P=3.47kN(5分) P=3.47kN(5分)西安建筑科技大学考试试卷(答案 )二一选择题1(5 分)图示受自由落体冲击的两个立柱，其材料和长度均相同，只是粗细不同(D>d)，其动应力d的关系为 :(A)(d)a=(d)b；(B)(d)a<(d)b；(C)( d)a>( d)b；(D)无法比较。正确答案是。hPPhddllD(a)(b)2(5 分)两端球铰的正方形截面压杆，当失稳时，截面将绕哪个轴转动，有四种答案:(A) 绕y轴弯曲；(B) 绕z1轴弯曲；(C)绕z轴弯曲；
6、(D) 可绕过形心 C的任何轴弯曲。yz1azCa二 填空题1(5 分)等直杆 (a)及(b)的 EA相同，受力情况如图。杆内的变形能分别是:(a)杆， Ua=；(b)杆， Ub=。(a)(b)llq=P/lP2(5 分)某构件内一点处的交变应力随时间变化的图线如图所示，则该交变应力的循环特征是，最大应力是，最小应力是。(MPa)100Ot(s)-50三 计算题1.图示单元体，已知y=50MPa，yx=10MPa。求和。(10 分 )yyx302. 已知简支木梁受载荷如图所示， 若木梁采用 h:b=3:2的矩形截面， 其容许应力为 =10MPa，试设计木梁截面尺寸。 .(20分)byqzq=0
7、.96kN/mhAB=30l=3.6m3. 已知梁的抗弯刚度 EI为常数，试用卡氏第二定理求图示外伸梁 D点的挠度和 B截面的转角。(20分)PABD3ll4. 等截面刚架的抗弯刚度为 EI，抗弯截面系数为 W，重物 Q自由下落时，求刚架内 dmax(不计轴力 )。 (15分)Qaha5. 图示压杆，当截面绕 z 轴失稳时，两端视为铰支；绕 y 轴失稳时，两端为固定端。已知: =160MPa，试校核压杆的稳定性。 (15 分)P=140kNz1000.604y1100.5362.3m1200.46660mm1300.4011400.34920mm40mm材料力学答案(A卷)一选择题1(B) 2
8、(D)二填空题1(5 分)Ua=P2l/(6EA)，Ub=P2l/(2EA)2(5 分)r=-0.5，max=100MPa，min=-50MPa，m=25MPa，三计算题1(10 分)=3.84MPa，(5 分)=-16.65MPa(5 分)2(20 分)max=M maxcos+(Wz/W y)sin /W z (5 分)Wz/Wy=h/b=3/2(5分)Wz=bh2/6=2.52 10-4 m3(5分 )h=0.131m， b=0.0876m取b=90mm，h=135mm(5分 )3(20 分)U=2P2l3/(3EI)(5分)3()(5分)fD=4Pl /(3EI)U'=(Pl+
9、m)2l/(2EI)+P2l 3/(6EI)(5分 )B=Pl/(EI)(顺时针 )(5分)4(15 分)st=4Qa3/(3EI)(5分)31/2(5分 )K d=1+1+3EIH/(2Qa )d=K d st=1+1+3EIH/(2Qa 3) 1/2Qa/W(5分 )5(15 分)A=2086mm2，I y=31.2 104mm4，(2分 )Iz=71.2 104mm4， y=94， z=124.5= max，(3分)=0.4368，N/( A)=153.6MPa< ，稳定（10分)西安建筑科技大学考试试卷(答案 )三一选择题1. (5 分)两根梁尺寸、受力和支承情况完全相同，但材料
10、不同，弹性模量分别为E1和E2且E1=7E2，则两根梁的挠度之比 y12为:/y(A)1/14 ；(B)1/7 ；(C)1/49； (D)1/71/2。正确答案是。2. (5 分)一内、外直径分别为 d、D的空心圆轴，其抗扭截面系数有四种答案:(A)W t33；t=(33；=( D /16)-(d /16)(B)WD /32)-( d /32)(C)W t= /(16D)(D 4-d4)；(D)W t =(D4/32)-( d4/32)。正确答案是。3. (5 分)已知平面图形的形心为 C，面积为 A ，对 z轴的惯性矩为 I z，则图形对 z1轴的惯性矩有四种答案 :(A)I z+b2A ；
11、(B)I z+(a+b)2A ；(C)I z+(a2-b2)A ；(D)I z+(b2-a2)A 。正确答案是。zaCzCbz14. (5 分)用积分法计算图示梁的挠度，其支承条件和连续条件为:(A) x=0，y=0；x=a+l， y=0；x=a， y(左)=y( 右)， (左)= (右)；(B) x=0，y=0；x=a+l， =0；x=a y(左)=y( 右)， (左)= (右 )；(C)x=0，y=0；x=a+l， y=0, =0；x=a，y(左)=y( 右)；(D) x=0，y=0；x=a+l， y=0， =0；x=a， (左)= (右 )。正确答案是。yqxOal(15 分)带中间铰的
12、联合梁受载如图，作梁的Q、M图。P=2qaq2qaABCaa2a二 (15 分)图示内外径分别为 45mm和65mm的空心圆轴， =22MPa，G=80GPa。(1)校核轴的强度； (2)求 A、C两截面间的相对扭转角。0.61.40.40.4( 力偶单位 :k N m)ABCD0.40.50.6(长度单位 :m)三(15 分)图示结构中，、三杆材料相同，截面相同，弹性模量均为 E，杆的截面面积为 A ，杆的长度如图示。横杆 CD为刚体，载荷 P作用位置如图示。求、杆所受的轴力。llCDaPa四(20 分)图示为一铸铁梁， P1=9kN，P2=4kN，许用拉应力 t=30MPa，许用压应力 c
13、=60MPa，Iy=7.63 10-6m4，试校核此梁的强度。P 1P 2805220形心 Cy1201m1m1m20( 单位 :mm)五 (15 分)钢质圆杆的直径 d=10mm，P=5.0kN，弹性模量 E=210GPa。求杆内最大应变和杆的总伸长。工程力学(A卷)答案一选择题1. (5 分)(B)2. (5 分)(C)3. (5 分)(D)4. (5 分)(C)二(15 分)RA=5qa/2()M A=3qa2(逆)（2分）RB=3qa/2( ) x=a/2（ 2分）5qa/2qa/2Qx3qa/22qa /8M2qa /22qa23qa（11 分）三(15 分)max=Tmax/W t
14、=19.26MPa（ 7分）AC=0.6 0.4/(GIp)-0.8 0.5/(GI p) 109=-1.482 10-3rad（ 分）8四(15 分)N1=2P/7(拉)（5分） ， N2=3P/7(拉)（5分）， N3=2P/7(拉 )(5分)五(20 分)=My/I z最大压应力在 B截面下边缘， ( c)max=46.1MPa< c（ 6分）最大拉应力 :B截面上边缘， ( t)max=27.3MPa< t（ 6分）C截面下边缘， ( t)max=28.8MPa< t（6分）安全。 （ 2分）六(15 分)max-4（ 9分）| |=6.06 10总伸长l=6.06
15、10-5m （ 6分）西安建筑科技大学考试试卷(答案 )四一选择题1. (5 分)长方形截面细长压杆， b/h=1/2；如果将 b改为 h后仍为细长杆，临界力 Pcr是原来的多少倍？有四种答案 :(A)2 倍；(B)4 倍;(C)8倍；(D)16倍。正确答案是。Pcrlhhbh2. (5 分)图示应力状态，用第三强度理论校核时，其相当应力为:(A)r3=1/2；(B) r3=；(C) r3=31/2；(D)r3=2。正确答案是。二 计算题(15 分)1、2杆均为圆截面，直径相同， d=40mm，弹性模量 E=200GPa，材料的许用应力 =120MPa，适用欧拉公式的临界柔度为 90，并规定稳
16、定安全系数 nst=2，试求许可载荷 P 。12 301mP三填空题1(5 分)用积分法求图示挠曲线方程时，需应用的边界条件是；连续条件是。PqACxDBl/2l/2ly2(5 分)图示悬臂梁，查表已求出B 截面的转角B 和挠度wB，则用叠加法可求出C 截面的挠度wc =。PABCab3. (5 分)-t曲线情况下，其平均应力在图示交变应力、应力幅和循环特征(MPa)12040t四 . 计算题 (15 分)图示拐轴受铅垂载荷 P作用。试按第三强度理论确定轴AB 的直径 d。已知 :P=20kN， =160MPa。PCBA140150六 .计算题 (15 分 )求图示刚架的支反力。qBEIaEI
17、aA七 .计算题 (15分 )重为 Q 的重物自由落下冲击于梁上C 点，求当梁内最大动应力、 静应力之比为dmax/ stmax=4 时，H 的值。QHAEICB2l/3l/3材料力学答案一. 选择题1. (5 分)(C)2. (5 分)(D)二 .计算题 (15 分 )1/2(4分)N1=2P，N2=3 P按1杆， 2P/( 402， 75.4kN(5分)/4)120P按2杆， 2=100>90， (Ncr)2 =248kNNcr st1/2，P=71.6kN(5分)/n =124kN=3P P=71.6kN(1分 )三 .填空题1.(5 分)边界条件是： yA=0， A， C 。（
18、2分）=0 y =0连续条件是： yD( 左)=y D( 右 ) ， D( 左)= D( 右) ，yB( 左)=y B( 右 )（3 分）2.(5 分)w BbB3. (5 分)m=(max+min)/2=40MPa,a=(max-min)/2=80MPa ,r= min / max=-0.333四(15 分)危险截面 A 处的强度条件 :221/23(5分)32(M+T )/( d ) d32(150P) 2+(140P)2 1/2/( )(6分)X=63.9mm, 取 d=64mm(4 分)五 （15 分)解：（1）计算主应力根据应力状态可知：x30MPa ，y20MPa ，x40MPa
19、，根据主应力的计算公式，152.2MPa ， 250MPa ， 342.2MPa ，(7 分)（ 2）相当应力的计算r 1152.2M P a(2 分)r 21(23)52.20.3(50 42.2)49.9M P a(2 分)r 31352.2 (42.2)94.4M P a(2 分)r 421( 12 )2( 23 ) 2(31)293.3M P a(2分 )六（15 分）X B=-qa/16()，(9分)A =9qa/16()，(2分)X A=qa/16( )，(2分)B=7qa/16()。(2 分)七(15 分)3(5分)C点的静位移 : st=4Ql /(243EI)K d=1+(1+2H/ st)1/2=4(5分 )3(5分)H=16Ql /(243EI)