材料力学1(答案解析)

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1、WORD文档下载可编辑材料力学请在以下五组题目中任选一组作答，满分100分。第一组：计算题（每小题25分，共100分）1.梁的受力情况如下图，材料的a。若截面为圆柱形，试设计此圆截面直径。q10kN/m4m2.求图示单元体的：（1）图示斜截面上的应力；（2）主方向和主应力，画出主单元体；（3）主切应力作用平面的位置及该平面上的正应力，并画出该单元体。专业技术资料分享WORD文档下载可编辑y100MPa60MPa50MPax0O3050MPan60MPa100MPa解：（1）、斜截面上的正应力和切应力：o64.5MPa,034.95MPa3

2、0300（2）、主方向及主应力：最大主应力在第一象限中，对应的角度为70.67，0则主应力为：121.0(MPa),71.0MPa13/0/0（3）、主切应力作用面的法线方向：25.67,115.6712//主切应力为：96.04MPa12//此两截面上的正应力为：25.0(MPa)，主单元体如图3-2所示。12y121.0MPa1070.67x0O19.3371.0MPa3图3-1专业技术资料分享WORD文档下载可编辑25.0MPa96.4MPa25.0MPa025.67O25.0MPa25

3、.0MPa96.04MPa图3-23.图中所示传动轴的转速n=400rpm，主动轮2输入功率P2=60kW,从动轮1，3，4和5的输出功率分别为P1=18kW,P3=12kW,P4=22kW,P5=8kW。试绘制该轴的扭矩图。4.用积分法求图所示梁的挠曲线方程和转角方程，并求最大挠度和转角。各梁EI均为常数。专业技术资料分享WORD文档下载可编辑第二组：计算题（每小题25分，共100分）1.简支梁受力如图所示。采用普通热轧工字型钢，且已知=160MPa。试确定工字型钢型号，并按最大切应力准则对梁的强度作全面校核。（已知选工字钢No.32a：W=692.

4、2cm3，Iz=11075.5cm4）解：1．FRA=FRB=180kN（↑）专业技术资料分享WORD文档下载可编辑kN·mkN·mkN3m由题设条件知：24W=692.2cm，Iz=11075.5cmcmE截面：MPaMPa2．A＋、B－截面：MPaMPa3．C－、D＋截面：MPa专业技术资料分享WORD文档下载可编辑MPa∴选No.32a工字钢安全。2.绘制下图所示各梁的剪力图和弯矩图，并求出剪力和弯矩绝对值的最大值。设F、q、已知。3.梁的受力及横截面尺寸如下图所示。试求：1．绘出梁的剪力图和弯图；2．确定梁内横截面上的最大拉应力和最大压应力；3

5、．确定梁内横截面上的最大切应力；4．画出横截面上的切应力流。4.图示梁及柱的材料均为Q235钢，E=200GPa，=240MPa，均布载荷q=24kN/m，竖杆为两根63×63×5等边角钢（连结成一整体）。试确定梁及柱的工作安全因数。第三组：专业技术资料分享WORD文档下载可编辑计算题（每小题25分，共100分）1.作图所示的各梁的剪力图和弯矩图。2.求下列图示各刚架的弯矩、剪力及轴力图。3.用积分法计算图示梁的变形时，需分几段建立方程？并写出其位移边界条件。4.图示压杆两端为球铰约束，截面如图所示，为200mm×125mm×18mm的不等边角钢。杆长

6、l=5m，材料为Q235钢，其弹性模量E=205GPa。试求压杆的临界载荷。图第四组：计算题（每小题25分，共100分）1.图示结构中AC为刚性梁，BD为斜撑杆，载荷F可沿梁AC水平移动。试问：为使斜杆的重量最小，斜撑杆与梁之间的夹角应取何值？专业技术资料分享WORD文档下载可编辑2.如图所示，一半圆拱由刚性块AB和BC及拉杆AC组成，受的均布载荷q90kN/m[]150MPa作用。若半圆拱半径R12m，拉杆的许用应力，试设计拉杆的直径d。专业技术资料分享WORD文档下载可编辑I43.如图所示结构中，悬臂梁AC为No.10工字钢，惯性矩z=2

7、45cm，A端铰支于空心钢管AB上。钢管的内径和外径分别为30mm和40mm，B端也是铰支。当重为500N的重物从h=5mm处自由落于A端时，试校核杆AB的稳定性。规定稳定安全系数n=2.5。已知钢梁和钢管的模量为：E=210GPa。Q2kN4.如图所示，重量的冰块以v1m/s的速度冲击长为L3m，直E11GPa径d200mm的木桩顶部。已知木材弹性模量W，求木桩内的最大正应力。第五组：计算题（每小题25分，共100分）1.试求千斤顶丝杠的工作安全因数。已知最大承载F120kN，有效直径d152mm。长度l600mm，材料为A3钢，E

8、210GPa，p200MPa，235MPas，a304MPa，b1.12MPa。可