2013春材料力学(3)期末考试a卷答案

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1、四川大学期末考试试题A卷答案（朗卷）材力III（2012-2013学年下学期）课程号：305019050课序号：02课程名称：材料力学（IID任课教师：熊、钟、陈等系别：班级：学号：姓名：专业：学生人数：印题份数：成绩：考试须知四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》和《四川大学考场规则》。有考试违纪作弊行为的，一律按照《四川大学学生考试违纪作弊处罚规定》进行处理。四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》、《四川大学考场规则》和《四川大学监考人员职责》。有违反学校有关规定的，严格按照《四川大

2、学教学事故认定及处理办法》进行处理。注：本卷共6页6道大题，全部做在试卷上。各题屮的构件除特殊说明外，均指等截面构件且不考虑自重。一、填空题（6小题，共24分）1.（4分）同一材料的拉伸和扭转实验的应力应变关系如下图所示，则拉伸实验曲线是：@；（1分）而扭转实验曲线是：;（1分）根据图中的数据可计算得材料的弹性模量为：200GPa;（1分）泊松比为：0.25。（1分）2.（4分）圆轴受扭矩2.5kNm作用时，最大切应力正好达到屈服极限，若将圆轴横截面面积增加一倍，则当扭矩约等〒_7kNm（或_5^kNm）（4分）时，其最大切应力达到屈服极限。3.如下左图所示，长度为£、抗弯刚

3、度为£/的悬臂梁在自由端处与下方的一刚性曲拐SCD固接。若要使B点的挠度为零，则CD段的长度（4分）3,IBD；CH——►iaL4.（4分）如上右图所示，正方形截面梁在竖直方向产生平面弯曲，若将梁截面换为面积相等的圆形截本题页，本页为第页教务处试题编号：注.•1试题字迹务必清晰。2题间不留空，一般应题卷分开面时，两梁的强度之比是：_2人_。（4分）1.（4分）如下左图所示应力状态，材料的泊松比v=0.3,若沿z方向的应变为零，则<7:=_30MPa_。（4分）50MPa6.（4分）如上右图所示，矩形截面（60mmx180mm）杆件上缘的应变是下缘应变的三倍，则作用在端而左右对

4、称轴;V轴上的载荷F的偏心距e为：_15mm_。（4分）二、（15分）如阁所示结构为刚性梁，重物重量F=20kN,可自巾地在AB间移动，两杆均为实心圆形截面杆，①号杆的许用应力为80MPa，②号杆的许用应力为100MPa,不计刚性梁AS的重量。试确定两杆的直径。E解：当载荷移动到左端时①号杆最危险，（2分）此时：Fn,=20kNFN2=0由①号杆的强度条件有：ctvi=hL=^<[a]}（2分）A,7td^Ux20xl0-=1785mm（2分）17C[（7V3.14x80取：J,=18mm（2分）当载荷移动到右端时②号杆最危险，（1分）此时：Fa（1=0FN2=20kN由

5、②号杆的强度条件有：=2jV2_=±^2_pZZ^£rlE=15.9mmQ分）27T[a]2V3.14x100取：=16mm（2分）故两杆件的直径分别为：①号杆久=18mm，②号杆=16mm。解毕三、（15分）如图所示，No.22tz工字钢外伸梁受均布载荷g作用，己知L=6m,材料的许用应力[cr]=160MPa。不计工字钢的自重，求梁的许可载荷[川。（No.22tz工字钢的截面参数为：A=42.128cm2,/.=3400cmW:=309cm3）解：梁的约來反力为：R=R,=R,=^（L+-L）=-qL12236最大弯矩可能在支座处

6、也可能在中间截面处。1=去什2O11支座处：=丄＜/（丄L）2=丄#2K2318屮间截而处：M丄g（丄2L+丄L）2=[-——232122所以最大弯矩在屮间截Uj,为：Wmax572qL1（6分）根据梁的强度条件有：67maxmax所以梁的许可载荷为:72W:[cr]_72x309x103x1605L25x600020N/mm=20kN/m（6分）解毕AHHHHHB四、（16分）如图所示抗弯刚度为£/简支梁AB受均布载荷ty作川，在梁中点支了一根弹簧，弹簧的刚度系数为&=求：（1）弹簧分担了多大的力？（2）弹簧的压缩量是多大？El解：假设弹簧受压力/?作用，则梁的受力情况如图

7、示。则有变形条件：匕q-&R二55q（2a）4R（2af_R_Ra3'384El48£/~~k~7EI~有5qaR_R■m故弹箕分担的力是：R=—qa（10分）12弹簧的压缩量是：S=-=—qaX^=^-（6分）k123£/36£/解毕五、（15分）如图所示曲拐段的直径J二30mm，长度L=400mm,BC段长度6/二250mm。均布载荷（/=2kN/m。若材料的许用应力[cr]=80MPa，试用第三强度理论校核AS段的强度。cL解：曲拐的危险截面在固定端截妞A处。根据截血法，该截血上的

8、Aj力力:弯矩