华工2009材料力学试题

《材料力学》试卷第1页共8页诚信应考,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试《材料力学》试卷（2009级A）注意事项：1.考前请将密封线内填写清楚；2.所有答案请直接答在试卷上；3．考试形式：闭卷；4.本试卷共六大题，满分100分，考试时间120分钟。题号一二三四五六总分得分评卷人一、简单计算题（共38分）1．如图所示是一枚被称为“孔方兄”的中国古钱币，设圆的直径为d，挖去的正方形边长为b，若2/db，求该截面的弯曲截面系数ZW。（6分）分）（）（分）（）（413963)2//()124644(2131924124644ddbdWdbdIZZ2.已知某点处的应力状态如图所示，,MPa100,MPa60弹性模量GPa200E，泊松比25.0，求该点处的三个主应力及最大正应变。（6分）分）（分），，31035.0)]6060(25.0100[1032001)]32(1[1max3(6036021001EMPaMPaMPa_____________________…姓名学号学院专业座位号(密封线内不答题)……………………………………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………线………………………………………OyzxZy《材料力学》试卷第2页共8页3．试画出低碳钢的拉伸应力－应变曲线，并在图上标出4个极限应力。（4分）画图2分，标应力值4分4．已知交变应力的,MPa5,MPa3minmax，求其应力循环特征r及应力幅度a。（4分）分）分）3(42)5(32minmax3(6.053minmaxMParaobspe《材料力学》试卷第3页共8页5．如图所示为矩形截面悬臂梁，在梁的自由端突然加一个重为Q的物块，求梁的最大弯曲动应力。（4分）分）分）分）1(2123(262(2maxmaxmaxbhQLbhQLWMKdzd6．如图所示为两根材料相同的简支梁，求两梁中点的挠度之比ba/。（4分）812)2(22/2EILPkEILkPbaQLhbLP2LEI2)(bLP2LEI2)(b2/LP2/L)(aEI2/LP2/L)(aEI《材料力学》试卷第4页共8页7．两块相同的钢板用5个铆钉连接如图所示，已知道铆钉直径d，钢板厚度t，宽度b，求铆钉所受的最大切应力，并画出上钢板的轴力图。（6分）dPdPAQ2544/25/max（3分）8．超静定结构如图所示，所有杆件不计自重，AB为刚性杆，试写出变形协调方程。（4分）2yyEC，sinsin212ll，sinsin212ll（2分）53sin，22sin，121225ll（2分）PPttPPbPaaaa2/3a2/3a12BACDEF5/P5/P5/P5/P5/PP5/2P5/3PP《材料力学》试卷第5页共8页二、作图示梁的剪力图与弯矩图。（10分）三、不计剪力的影响，已知EI，试用能量法求图示悬臂梁自由端的挠度A。（12分）)42441)2(21201)4()2()4(,2422分（）（））（（分段：分段：EIqadxxaxqaaaEIdxxqxaEIxMaxqaMBCxMqxMABAqA2/2qaqaBaaqA2/2qaqaBaaqACaaBFsqa23qa21qa21Mqa222qa分）4(分）6(《材料力学》试卷第6页共8页四、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示，其中4cm5.6012,mm5.157ZCIy。已知许用拉应力,MPa40][t，许用压应力MPa160][C。试按正应力条件校核梁的强度。若载荷不变，但将截面倒置，问是否合理？为什么？（14分）画出正确的弯矩图，或写出B、E截面的弯矩值（3分）B截面分）分下上2(][4.52105.6012105.1571020)2(][1.24105.6012105.721020833833CZBctZBtMPaMPaIyMIyME截面分）分上下2(][1.12105.6012105.721010)2(][1.26105.6012105.1571010833833CZEctZEtMPaMPaIyMIyM如倒置，则不合理。（1分）)2(][4.52105.6012105.1571020833分下tZBtMPaIyMAkN20Dm3m2m1BECz3030200yCkN10y（单位：mm）200mkN20mkN10《材料力学》试卷第7页共8页五、圆截面直角弯杆ABC放置于图示的水平位置，已知cm50L，水平力kN40F，铅垂均布载荷m/kN28q，材料的许用应力MPa160][，试用第三强度理论设计杆的直径d。（14分）作出内力图或求出内力值（4分）分）（分）（分26.111016014.31014205.3324][32)4(][3236322232222223cmTMMdMMTdWyzzyLqFALLBCTzMyMmkN5.3mkN14mkN20《材料力学》试卷第8页共8页六、如图所示的结构中，各杆的重量不计，杆AB可视为刚性杆。已知cm50,cm100ba，杆CD长m2L，横截面为边长cm5h的正方形，材料的弹性模量,GPa200E比例极限MPa200P，稳定安全系数3stn。求结构的许可外力][P。（12分）分）（分）（杆取分）杆取36.13810521732.123223.99102001020014.32(3015010030cos0269pppCCAhlilECDPFPFmAB∴可以使用Euler公式（1分）baABCDP300baBCP300AAxFAyFCF