天津商业大学材料力学答案.doc

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1、题目一二三四五六总和得分阅卷本题得分阅卷签字一、杆件所受载荷情况如图（长度单位为mm），要求画出相应的内力图。（24分）。（1）（6分）FN(kN)x52(2)（6分）T(kNm)x4-6(3)FS(kN)x-qL0-qL/2M(kNm)xqL2l211qL2/8l2（6分）（6分）本题得分阅卷签字本题得分阅卷签字二、图示由铝板和钢板组成的复合材料柱（各板可视为等高压杆，但不考虑压杆稳定问题和自重）置于刚性平台上，两铝板的弹性模量均为E1、横截面积均为A1，钢板的弹性模量为E2、横截面积为A2，垂直载荷FP通过刚性平板沿着柱的中心线施加在其上。试根据以上条件：(1)求铝

2、板和钢板分别承担的压力；(2)导出铝板和钢板横截面上的正应力表达式。(14分)解：属于拉压杆静不定问题为了求得问题的解答，必须应用变形协调与物性关系。平衡方程：变形协调：物性关系：三、如图圆轴AB长L=5m，直径d=100mm，承受扭矩m=10kNm,材料的剪切模量G=80GPa。试求：(1)横截面上的最大切应力；(2)横截面上半径ρ=d/4处的切应力和切应变；（3）两截面A、B间的相对扭转角。（15分）解：（1）（2）（3）四、已知工字形梁结构、尺寸（图中长度单位为mm）、所受载荷如图a所示，工字钢截面对z轴的惯性矩为=1130cm4，高度h=160mm，,梁材料的许

3、用应力[σ]=40Mpa。已知弯矩图如图c示，试求：（1）校核梁的强度；本题得分阅卷签字（2）用叠加法求悬臂梁自由端面A的转角和梁中间B处挠度（已知悬臂梁在集中力作用下的变形如图d所示）。（15分）(a)(b)(c)(d)解：（1）危险面在B界面，其最大应力：故安全（2）本题得分阅卷签字五、钢制悬臂实心圆截面梁，直径为d，长度2L,承受载荷如图示（F已知，集中力F1铅锤过中心，力偶矩T2=2FL），已知材料许用应力为[σ]，试根据以上条件（1）画出必要的内力图、指出危险截面位置；（2）指出危险点位置，并画出危险点应力状态；（3）按第三强度理论写出梁的强度设计准则。（16

4、分）Tx2FLMx-2FL解（1）危险界面为左侧截面（2）危险点位置在该界面上下两点τστσ（3）本题得分阅卷签字六、简答或将正确的答案填入空格中（16分每小题4分）1）试给出低碳钢扭转断裂时断口的破坏方向（是横截面还是斜45。截面？），解释破坏原因（是正应力拉断还是切应力剪断？）；答：是横截面，切应力剪断。2）低碳钢拉伸实验表明其拉伸过程具有阶段性，这些阶段依次是弹性阶段、（屈服）阶段、（强化）阶段、局部变形阶段及最终断裂阶段；3)等截面直杆承受偏心轴向载荷，其变形属于哪类组合变形（拉弯）；4）图示两端铰支细长杆受压力作用，横截面为矩形b=50mm，高度L=2m，材料

5、弹性模量E=200GPa，试用欧拉公式计算其临界载荷Fcr。解：