材料力學作業(yè)題集(學院)

......臺州學院材料力學作業(yè)題集專業(yè)：班級：.專業(yè).專注.......姓名：學號：任課教師：.專業(yè).專注.......前言材料力學是變形體力學的入門課程，是土木工程專業(yè)學生必修的技術(shù)基、物理和靜力平衡三個方面分析桿件力學問題的基，掌握桿件的強度、剛度和穩(wěn)定性的基本概念；培養(yǎng)學生具備必要的基，比較熟練的計算能力、一定的分析能力和，為學習結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土為此，為配合課堂教學環(huán)節(jié)，建筑工程學節(jié)編寫了此作業(yè)題集，各章包括作圖題，簡答題，計算題，基本，基本方，訓練學生的計算，建模能力以及思維能力礎(chǔ)課。要求學生明確從幾何本思路礎(chǔ)理論知識實驗?zāi)芰αW結(jié)構(gòu)等后續(xù)課程提供必要的基礎(chǔ)。院材料力學課程組特按教材章，綜合題等題型，重點考查學生對基本概念原理法的理解和掌握能力。建筑工程學院材料力學課程組.專業(yè).專注.......2013年6月.專業(yè).專注.......一、試作出圖示各桿的軸力圖。200N50N150N100N10kN50kNabP=30kN3P=20kN1P=10kNP=60kN43.專業(yè).專注.......二、圖示結(jié)構(gòu)中，1、2兩桿的橫截面直徑分別為15mm和20mm，試求兩桿的應(yīng)力。設(shè)兩根橫梁皆為剛體。22m15kN1m1m2m12m三、圖示結(jié)構(gòu)中，AB為剛體，1、2桿的抗拉（壓）剛度分別為EA，2EA。試求兩桿的軸力。FB145022a.專業(yè).專注.450A3a......四、在圖示簡易吊車中，BC為鋼桿，AB為木桿。木桿AB的橫截面面積A100cm2，許用應(yīng)力1F。7MPa；鋼桿BC的橫截面面積A6cm2，許用應(yīng)力160MPa。試求許可吊重122C300BAF.專業(yè).專注.......五、圖示結(jié)構(gòu)中，BC由一束直徑為2mm的鋼絲組成，若鋼絲的許用應(yīng)力為160MPa，q=20kN/m，AC桿長4m。試求BC需由多少根鋼絲組成。B3mmCA4mm.專業(yè).專注.......六、結(jié)構(gòu)尺寸及受力如圖所示，AB可視為剛體，CD為圓截面鋼桿，直徑為D=30mm，材料為Q235，求許可載荷。F180MPa，E200GPa鋼，許用應(yīng)力為2，試求桿F，若=200kN，AB桿的橫截面面積A=4000mm4m的應(yīng)七、桁架的尺寸及受力如圖所示ABDCBA力。F4mE4mF.專業(yè).專注.......八、圖示桁架結(jié)構(gòu)，桿AC由兩根L63×10等邊角鋼組成，桿CD由兩根L75×10等邊角鋼組成，已知：L63×10的橫截面為11.657cm2，L75×10的橫截面積為14.126cm2，[]=150MPa。請校核桿AC和桿CD的強度。220kN220kNBA4mCD4m4m4m.專業(yè).專注.......九、圖示支架中的三根桿件材料相同，桿1的橫截面面積為150mm2，桿2的橫截面面積為200mm2，F(xiàn)桿3的橫截面面積為300mm2。若=20kN，試求各桿內(nèi)的應(yīng)力。123003003F、、，psb十、在低碳鋼拉伸實驗用的力與變形曲線及應(yīng)力應(yīng)變曲線中分別標出F、F、F和psb并回答在曲線中的、、是否是構(gòu)件中的真實應(yīng)力，如果不是請另繪出強化階段與頸縮階psb段真實應(yīng)力曲線的大致形狀。F.專業(yè).專注.l.......專業(yè).專注.......一、作圖示桿的扭矩圖2kN·m5kN·m3kN·m10.55.513單位N·mmmb2lm沿軸長均勻分布，單位：KNm/m.專業(yè).專注.......10kN.m5kN.m45kN.m30kN.m二、已知傳動軸為鋼制實心軸，最大扭矩MT＝7kN?m，材料的許可切應(yīng)力[]＝30MPa，切變模量G＝80GPa，許可扭角[]＝0.2/m，試按強度條件和剛度條件設(shè)計軸徑d。.專業(yè).專注.......m＝5kN·m，材料的許可切應(yīng)力[]＝80MPa。四、已知圓軸受外力偶矩D（1）試設(shè)計實心圓軸的直徑1；dDdD（2）若該軸改為=/=0.9的空心圓軸，試設(shè)計空心圓軸的內(nèi)、外徑2、2。＝150PADAB五、圖示傳動軸，軸的直徑＝80mm，在截面、、C、三處輸入或輸出的功率分別為PPn［］＝60MPa。試校核軸用切應(yīng)力kW、B＝90kW、C＝60kW，軸的轉(zhuǎn)速＝100r/min，材料的許的強度。MeAMeBMeCBCA.專業(yè).專注.......=1.5d1，若使兩段內(nèi)單位長度的扭轉(zhuǎn)角相等，則Me2/Me1的比六、圖示階梯形圓軸，已知圓軸直徑d2值為多少？Me2Me1d2d1.專業(yè).專注.......一、何為剪切？剪切的性質(zhì)？二、沖床的最大沖力為300kN，被剪鋼板的剪切極限應(yīng)力0360MPa，沖頭材料的440MPa，試求在最大沖力作用下所能沖剪的圓孔的最小直徑d。和板的最大厚度tminmax三、在厚度t5mm的鋼板上，沖出一個形狀如圖所示的孔，鋼板剪切時的剪切極限應(yīng)力0300MPa，求沖床所需的沖力。R50.專業(yè).專注.R50100......F四、圖示接頭，由兩塊鋼板用四個直徑相同的鋼鉚釘連接而成。已知荷載=100kN，板寬b=100mm，bs]=300MPa，d板厚=12mm，鉚釘直徑=16mm，許用切應(yīng)力[]=100MPa，許用擠壓應(yīng)力[請校核連接的強度。.專業(yè).專注.......FFbFF.專業(yè).專注.......下。已知材料的剪切許用應(yīng)力之間的關(guān)系為：應(yīng)力和拉伸許用五、圖示螺釘在拉力F作用0.6，試求螺釘直徑與釘頭高度的合理比值。dh.專業(yè).專注.......一、求圖示圖形形心的位置。z二、計算半圓形對形心軸y的慣性矩。CyCCyOd.專業(yè).專注........專業(yè).專注.......三、試確定圖示平面圖形的形心主慣性軸的位置，并求形心主慣性矩。z4404y25.專業(yè).專注.......一、試求圖示各梁中截面1-1、2-2、3-3上的剪力和彎矩，這些截面無限接近于截面C或截面D。設(shè)F、q、a均為已知。.專業(yè).專注.......二、作出圖示各梁的剪力圖與彎矩圖，并指出。maxFQ與Mmax2qa2q2qaaaa.專業(yè).專注.......20kN/m2b1qqa2caaa.專業(yè).專注.......qdaa4a.專業(yè).專注.......三、已知簡支梁的彎矩圖如圖所示，試作該梁的剪力圖和載荷圖。10kN·m10kN·m1m1m1m四、簡支梁的剪力圖如圖所示，已知梁上沒有集中力偶作用，試作該梁的彎矩圖和載荷圖。5kN5kN2m1m1m.專業(yè).專注........專業(yè).專注.......五、試作出圖示平面剛架的內(nèi)力圖（N、F、M）。Q10kN/m1m30kN1m2ma.專業(yè).專注.......一、把直徑d1mm的鋼絲繞在直徑D2m的輪緣上，已知材料的彈性模量E200GPa，試求鋼絲內(nèi)的最大彎曲正應(yīng)力。ODd二、簡支梁受均布載荷如圖所示。若分別采用橫截面面積相等的實心和空心圓截面，且D40mm，d/D0.6。試分別計算它們的最大彎曲正應(yīng)力，并問空心截面比實心122截面的最大彎曲正應(yīng)力減少了百分之幾。3kN/m4mDd12D2.專業(yè).專注.......三、鑄鐵梁的載荷及橫截面尺寸如圖所示。許用拉應(yīng)力40MPa，許用壓應(yīng)力t160MPa。試按正應(yīng)力強度條件校核該梁的強度。若載荷不變，但將T形梁倒置，c即成為形，是否合理？何故？20030q10kN/mF20kN200BCDA2m2m2m30y.專業(yè).專注.......l四、由三根木條膠合而成的懸臂梁截面尺寸如圖所示，跨度=2m。若膠合面上的許用切應(yīng)10MPa，許用切應(yīng)力0.34MPa，木材的許用彎曲正應(yīng)力1MPa，試力1F2020求許可載荷F。l2050.專業(yè).專注.......五、試計算圖示矩形截面簡支梁的1—1截面切應(yīng)力及該截面上的最大切應(yīng)力。上A點的F8kN12011000A1001000120075.專業(yè).專注.......六、試判斷圖示各截面的切應(yīng)力流的方向和彎曲中心的大致位置。設(shè)剪力。F鉛垂向下Q一用鋼板加固的木梁。已知木材的彈性模量E10GPa，鋼的彈性模量E210GPa，七、圖示為12若木梁與鋼板不能相互滑動，試求木材與鋼板中的最大正應(yīng)力。（此題為選做題）100F10kN1.5m20051.5m.專業(yè).專注.......一、寫出圖示各梁的定解條件。圖c中BC桿的抗拉剛度為EA，圖d中彈性支座B處彈簧的剛度為kNm。梁的抗彎剛度均為常量。qaqaqFACAa/2Da/2aaCBBaDabCql1qlABlABdc.專業(yè).專注.......A二、用疊加法求圖示簡支梁端截面轉(zhuǎn)角和，跨度中點的撓度，設(shè)EI為常數(shù)。BqABCll三、用疊加法求圖示，梁的懸臂梁自由端A截面的撓度和轉(zhuǎn)角抗彎剛度為EI。qaaABC.專業(yè).專注.......四、已知梁的抗彎剛度為EI，試求中間鉸鏈B左、右兩截面的相對轉(zhuǎn)角。qCABll.專業(yè).專注.......60=1000mm，厚度=1mm，在作用下兩端橫截面的相對轉(zhuǎn)角，已知材0l五、圖示薄鋼片長度tMe料的E=206GPa。試求鋼片內(nèi)的最大彎曲正應(yīng)力。ltMeMe板條截面尺寸為2mm6mm，六、一端值。設(shè)E200GPa故？（選做）固定的將它彎成半圓形。求力偶矩M及最大正應(yīng)力的數(shù)emaxMd2vM。試問這種情況下，能否用計算應(yīng)力？能否用2dxEI計算變形？何WM2e625.專業(yè).專注........專業(yè).專注.......一、在圖示應(yīng)力狀態(tài)中，試用解析法和圖解法求出指定截面上的應(yīng)力及其主應(yīng)力并畫主單元體（應(yīng)力單位為MPa）。503020300二、矩形截面細長懸臂梁如圖所示。.專業(yè).專注.......ABC（1）試求、、三點的應(yīng)力；（2）用單元體分別表示這三點的應(yīng)力狀態(tài)。三、試求圖示應(yīng)力狀態(tài)的主應(yīng)力及最大切應(yīng)力。應(yīng)力單位為MPa。40308040.專業(yè).專注.......四、懸臂梁右邊部分作用有未知的分布力qx，現(xiàn)測得距自由端l處的中性層上A點與軸線成450方向的線應(yīng)變450）。材料的彈性模量E210GPa，泊松比0.28，2.4104（qxb30mm，h60mmqx。試求分布力的大小及方向。合力xhA450b.專業(yè).專注.......267106570106，五、已知受力構(gòu)件表面某點處沿三個方向的線應(yīng)變?yōu)椋海?045079106。材料的彈性模量E210GPa，泊松比0.3，試求該點的主應(yīng)力。900.專業(yè).專注.......一、從低碳鋼零件中某點取出一單元體，其應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，試按第三和第四強度理論計算單元體的相當應(yīng)力。圖中應(yīng)力單位是MPa。(1)、40,40,60900900900(2)、60,80,40二、上題中若材料為鑄鐵，試按第一和第二強度理論計算單元體的相當應(yīng)力。圖中應(yīng)力單位是MPa，泊松比0.3。.專業(yè).專注.......三、懸臂木梁由兩個尺寸完全相同的正方形截面的木梁疊合而成，在右端用兩個螺栓聯(lián)結(jié)為一個整體Fτ梁。在梁上作用集中力。已知螺栓的許用切應(yīng)力為[]，梁的尺寸如下圖所示，求螺栓的最小直徑。Faala四、圖示簡支梁選用25a工字鋼，受力及尺寸如圖。已知鋼材的彈性模量E210GPa，許用應(yīng)力fl/500160MPa，梁的容許撓度為。試對此梁進行強度和剛度校核。F5kNz1m1m300yF.專業(yè).專注.......CPPla五、平面直角折桿在端受到鉛直力作用，如圖所示。材料的[σ]=160MPa。若=10kN，=2m，d=1.2m。試根據(jù)第四強度理論設(shè)計軸