材料力學考試卷A-答案

..>上海電機學院2012–2013學年第_2_學期〔〕"材料力學"課程期末考試試卷開課學院：機械學院考試時間120分鐘A卷計算器■草稿紙■答題卡□考試形式:開卷□/閉卷■考生姓名：**：班級：題序一二三四五六七八總分得分評卷人一、選擇題〔共12分，每題2分〕1.偏心拉伸〔壓縮〕實質(zhì)上是B的組合變形。A．兩個平面彎曲；B．軸向拉伸〔壓縮〕與平面彎曲；C．軸向拉伸〔壓縮〕與剪切；D．平面彎曲與扭轉(zhuǎn)。2.一鑄鐵梁，截面最大彎矩為負，其合理截面應為C。A.工字形；B."T〞字形；C.倒"T〞字形；D."L〞形。3.材料不同的兩根受扭圓軸，其直徑和長度均一樣，在扭矩一樣的情況下，它們的最大剪應力之間和扭轉(zhuǎn)角之間的關系有四種答案，正確的選項是B。A.，B.，C.，D.，4.在圖示受扭圓軸橫截面上的切應力分布圖中，正確的結(jié)果是D。5.圖示矩形截面，Z軸過形心C，則該截面關于Z、Z1及Z2軸的慣性矩關系為B。A.B.C.D.6.今有兩種壓桿，一為中長桿，另一為細長桿，在計算臨界力時，如中長桿誤用細長桿公式，而細長桿誤用中長桿公式，其后果是B。A.兩桿都平安B.兩桿都不平安C.中長桿不平安，細長桿平安D.中長桿平安，細長桿不平安二、判斷題〔共8分，每題1分。對"√"，錯"×"〕在材料力學中,根據(jù)構件的主要屬性,應將其抽象為變形固體。(√)工程上*些受力的構件,如鋼筋、鏈條及鋼繩等,常常是通過發(fā)生一定的塑性變形或通過加工硬化來提高其承載能力的。(√)傳遞一定功率的傳動軸的轉(zhuǎn)速越高，其橫截面上所受的扭矩也就越大。(×)直徑一樣的兩根實心軸，橫截面上所受的扭矩也相等，當兩軸的材料不同時，其單位長度扭轉(zhuǎn)角也不同。(√)在梁*一段內(nèi)的各個橫截面上，假設剪力均為零，則該段內(nèi)的彎矩必為常量。(√)對跨度遠大于截面高度的梁，其剪力對彎曲變形的影響是可以忽略的。(√)假設壓桿的柔度值越大，則說明壓桿的穩(wěn)定性就越高。(×)在梁的彎矩為最大的截面處，梁的撓度一定是最大的。(×)三、簡答題〔共20分，每題5分〕1.對于均勻材料，什么情況下用T形截面梁是合理的？為什么？答：當材料的抗拉強度和抗壓強度不相等時，如鑄鐵，采用T形截面梁可使梁的最大拉應力和最大壓應力同時接近許用應力，節(jié)約材料。2．對于圓截面扭轉(zhuǎn)軸,在其外表取一微元體，其受力如圖示，即扭轉(zhuǎn)軸橫截面上只有切應力,而在與橫截面成-45°和+45°的斜截面上的切應力為零,試問該主平面上的主應力和(其中=0)為多少？.答:；3．圖示釘受拉力P作用，試問該釘頭部的剪應力和擠壓應力為多少？答：τ＝，σjy＝4．在變速箱中，為什么低速軸的直徑比高速軸的直徑大？答：發(fā)動機的功率P是一定的，與之配套的變速箱所傳遞的功率也是不變的。根據(jù)外力偶矩Me與功率P及轉(zhuǎn)速n的關系可知：因低轉(zhuǎn)速時n小，所以比高轉(zhuǎn)速n大時傳遞的扭矩大。當材料一樣時，低速軸承受的扭矩比高速軸的大，因此低速軸的直徑比高速軸的直徑大。四、計算題〔共60分〕1.圖示構造中①桿是直徑為32mm的圓桿，②桿為槽鋼，面積為7cm2。兩桿材料一樣，許用應力為[]=160Mpa。求該構造的許可荷載F。〔12分〕CCABF①②F解：F1)、計算各桿上的軸力2)、按AB桿進展強度計算，許可荷載：3)、按BC桿進展強度計算，許可荷載：4)、確定許用荷載2.試繪出圖示梁的剪力圖和彎矩圖〔10分〕。3.等截面實心傳動軸的轉(zhuǎn)速為n=191r/min，輪A為主動輪，輸入功率為PA=8kW，輪B、C和D為從動輪。輸出功率分別為PB=3kW、PC=1kW和PD=4kW。軸材料的許用剪應力為[τ]=60MPa，剪切模量為G=80GPa，試：〔1〕求四個輪A、B、C、D的最正確排列方法，并在圖中輪上標出；〔2〕作最正確排列時的扭矩圖；〔3〕確定最正確排列時軸的直徑?！?4分〕解：1)計算外力偶矩4個齒輪的最正確排列方法為：D、A、B、C。2)作扭矩圖3)計算軸的直徑由軸的強度條件可得4.傳動軸如下列圖。在A處作用一個外力偶矩m=1kN·m，皮帶輪直徑D=300mm，皮帶輪緊邊拉力為F1，松邊拉力為F2。且F1=2F2，l=200mm，軸的許用應力[]=160MPa。試用第三強度理論設計軸的直徑?！?2分〕解：將力向軸的形心簡化5.油缸活塞直經(jīng)D=65mm，油壓。活塞桿長度L=1250mm，材料為Q235鋼，p=220MPa，E=210GPa，[nst]=6。試確定活塞桿的直經(jīng)?！?2分〕解：活塞桿承受的軸向壓力應為：