西安交通大學(xué)材料力學(xué)試題與答案.ppt
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2008年西安交通大學(xué)材料力學(xué)考試題,拉壓應(yīng)力均勻分布,軸力通過截面形心。能用,2、寫出對稱循環(huán)交變應(yīng)力作用下構(gòu)件的疲勞極限公式及其疲勞強度條件。 (5分),,,,,3、在穩(wěn)定性計算中,對于中長桿,若誤用歐拉公式計算其臨界力,則壓桿是否安全?對于細長桿,若誤用經(jīng)驗公式計算其臨界力,能否判斷壓桿的安全性?并簡述理由。(5分),否 計算臨界應(yīng)力大于壓桿真實臨界應(yīng)力,4、作梁的剪力圖和彎矩圖。并求出,(15分),,,5、 如圖所示,用直徑d = 20 mm的鉚釘,將兩塊厚度為8 mm的鋼板和一塊厚度為15 mm的鋼板聯(lián)接起來。已知拉力F = 180 kN,許用切應(yīng)力[? ]= 100 MPa,許用擠壓應(yīng)力[ ] = 280 MPa,試計算所需鉚釘?shù)膫€數(shù)。 (10分),,,n = 3,6、如圖所示圓截面桿,F(xiàn)1 = 15KN,F(xiàn)2 = 2 kN,T = 1.2 kNm,d = 50 mm,[σ ] = 120 MPa,l = 0.5m,試按第三強度理論校核強度。 (15分),,強度不足,7、如圖所示,矩形截面梁ABC,B截面處鉸接一個d = 30 mm的圓截面桿。已知:h = 10 mm,G = 1 kN,梁和桿均為Q235鋼,材料的E = 200 GPa,?s= 250 MPa,?p= 200 MPa,a = 304 MPa,b = 1.12 MPa,若強度安全因數(shù)n = 2,規(guī)定穩(wěn)定安全因數(shù)[ nst ] = 2,試校核壓桿 BD 的穩(wěn)定性 。 (23分),G,附:外伸梁受集中力F作用時,梁的撓曲線方程:,當(dāng)0≤x≤l:,當(dāng)l≤x≤l+c:,8、偏心拉伸桿如圖所示,偏心距e、桿件的截面尺寸b、h和材料的彈性模量E、μ均已知,并提供若干同樣規(guī)格的電阻應(yīng)變片。試用電阻應(yīng)變測量法(應(yīng)考慮溫度補償)求載荷F的大小。要求:(1)確定貼片數(shù)量,圖示貼片位置和方位;(2)圖示組橋形式,并給出載荷 F 和應(yīng)變儀讀數(shù) 的顯式關(guān)系。 (10分),1)、軸線(軸向)+溫度補償,3)、圖,2)、,9、重量不計的剛性梁懸掛在三根桿上,兩側(cè)1、3桿為銅制,其彈性模量為Ec,線膨脹因數(shù)為αc,中間2桿為鋼制,其其彈性模量為Es,線膨脹因數(shù)為αs,橫截面面積A2 = 2A1 = 2A3,試求當(dāng)溫度升高時候各桿的內(nèi)力。 (12分),3,2,1,a,a,l,,,,,,,,,,,,題9圖,,材料力學(xué)2009學(xué)年考試試卷,一、簡答題(共5小題,20分),彈性, 塑性,金屬在塑形變形中,使材料比例極限提高,塑形降低的現(xiàn)象成為冷作硬化。 比例極限提高,塑性降低。,,1) 圖;2)拉應(yīng)力造成破壞;3)45度螺旋狀,斷面顆粒狀,4. (3分)試述慣性矩的平行移軸公式,它的適用條件是什么?,,,,5. (5分)試畫出應(yīng)力循環(huán)特征值分別為r = -2、r = -1、r = 0、r = +1、r = +2時應(yīng)力循環(huán)曲線的大致形狀。,二、計算題(共6小題,80分),6.圖示圓截面拉桿,直徑d = 20 mm,現(xiàn)測得C點與水平方向夾角為30方向的線應(yīng)變ε = 27010-6。已知材料的彈性模量E = 200 GPa,泊松比? = 0.3,試求載荷F和C點的最大線應(yīng)變。(15分),,,,8.圖示直徑為30 mm的心軸上安裝著一個手搖柄,桿與軸之間有一個鍵K,鍵長36 mm,截面為正方形,邊長8 mm,材料的許用切應(yīng)力 [?] = 56 MPa,許用擠壓應(yīng)力 [?bs] = 200 MPa。F=350N,試校核鍵的強度。(10分),,,,,,,,,,,鍵的強度不足。,9.圖示CD桿可繞C端轉(zhuǎn)動,另一端固結(jié)一個重量G=0.1kN的重物。當(dāng)CD桿從水平位置自由落下,將與AB桿發(fā)生水平?jīng)_擊,h =20mm,CD桿的重量忽略不計。已知AB桿長度l =0.35m,橫截面形狀為圓形,直徑d =20mm,AB桿材料的彈性模量E = 210 GPa,?s= 306 MPa,?p= 200 MPa,a = 460 MPa,b = 2.57 MPa。若規(guī)定的穩(wěn)定安全因數(shù) [ nst ] = 3,試校核AB桿的穩(wěn)定性。(15分),10. 如圖所示直徑為 D = 200mm 的半圓形曲桿,橫截面為直徑為 d = 30mm 的圓形,鉛垂面內(nèi)的載荷F 作用于C點,[σ ] = 120 MPa,試按第三強度理論確定許可載荷 F的大小。 (15分),已知:,求: [ F ](用第三強度理論),解:內(nèi)力分析,扭矩的矢量方向⊥截面 彎矩的矢量方向∥截面,11.已知梁AB和CD,截面抗彎剛度均為EI,長度均為l,AB為懸臂梁,CD為簡支梁,G為CD梁中點。未受力時,AB梁和CD梁垂直間距為Δ,若AB梁在B點受垂直集中力F足夠大,能使兩梁相接觸。求兩梁的相互作用力。(10分),,端部作用集中力懸臂梁最大撓度=Fl3/(3EI)。 簡支梁中間作用集中力最大撓度=Fl3/(48EI)。,設(shè)相互作用力為X,懸臂梁撓度Δ1,簡支梁撓度Δ2,變形條件為Δ1-Δ2=Δ,,,,,2010年西安交通大學(xué)材料力學(xué)考試題,一、簡答題(共3小題,15分) 1. 沒有明顯屈服階段的塑性材料,用名義屈服極限?0.2作為屈服極限,在拉伸曲線上如何確定?0.2?,產(chǎn)生0.2% 塑性變形對應(yīng)的應(yīng)力。,2.簡述提高疲勞強度的主要措施。,選用疲勞極限較高的材料,減小應(yīng)力集中,提高表面光潔度,減少表面損傷,采用熱處理或冷加工方法提高表面硬度或在表面形成殘余壓應(yīng)力。,3. 已知矩形截面ABCD對其形心軸的慣性矩Iz0,求證 三角形ABD對其形心軸的慣性矩Iz1= Iz0 /3。,,二、計算題(共6小題,85分),4.作梁的剪力圖和彎矩圖,并寫出 。(10分),,,,,,5.圖示結(jié)構(gòu)中,q = 20 kN/m,梁AB的截面為矩形,b1=100mm,h1=150mm;柱BC的截面為圓形,d =80mm。梁和柱均為低碳鋼,E = 200 GPa,? s= 240 MPa,? p= 200 MPa,a = 304 MPa,b = 1.12 MPa。若[? ] = 180 MPa,規(guī)定穩(wěn)定安全因數(shù)[nst ] = 3。試校核結(jié)構(gòu)的安全性。(15分),,6.圖示兩塊鋼板,通過一個螺栓聯(lián)接。己知:拉力F = 25 kN,每塊鋼板的厚度t = 10 mm,寬b = 60 mm,鋼板許用應(yīng)力[? ] = 80MPa,螺栓的直徑d = 20mm,螺栓的許用切應(yīng)力 [τ] = 70 Mpa、許用擠壓應(yīng)力[?bs] = 130 MPa。試校核該聯(lián)接件的強度。 (10分),解:,強度不安全,7.圖示剛架位于水平平面內(nèi)(圖a所示),AB桿和CD桿的材料均為低碳鋼,許用應(yīng)力[σ]=140MPa,其橫截面均為圓形,直徑d=40mm,L=400mm。將重量Q=200N的重物自高度h=20mm處自由落下,垂直沖擊到D截面,試按第三強度理論校核AB桿的強度。已知相同剛架在靜載荷Q的作用下(圖b所示),B截面和C截面的靜撓度分別為0.16mm和 –0.16mm(假設(shè)撓度方向向下為正)。 (15分),解:,,,強度足夠!,8.從構(gòu)件的危險點截取的單元體如圖所示(應(yīng)力單位:MPa),彈性模量E=200GPa,泊松比?=0.3。求:(1)圖示平面內(nèi)的主應(yīng)力和主方向,并表示在單元體上;(2)單元體的最大切應(yīng)力;(3)最大主應(yīng)力方向的主應(yīng)變。 (15分),9.已知桿AB和DE,截面抗拉剛度均為EA,桿長均為l,等邊直角三角板BCD為剛性板,BC邊長為l,若三角板BCD受到順時針力偶矩M的作用,試求桿AB和DE的內(nèi)力。(10分),,10.如圖(a)所示,直角拐位于水平面內(nèi),鉛垂載荷F作用在C端 ,AB為圓截面桿,直徑為d,材料彈性模量為E,泊松比為μ。在D、E兩點分別貼有沿著軸向和環(huán)向的應(yīng)變片,分別為R1、R2(D點)和R3、R4(E點),俯視圖見圖(b)。已知D、E兩點相距為s。擬利用這四個應(yīng)變片中的若干應(yīng)變片,測量載荷F的大小。在不提供額外溫度補償片的前提下,試設(shè)計橋路圖(半橋、全橋均可),并推導(dǎo)出載荷F和應(yīng)變讀數(shù)ε讀的關(guān)系。 (10分),解:,,,,(方法1),(方法2),(方法3),- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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