材料力学48学时期末考试题+解答(A)

5.销钉式安全联轴器如图所示，D=30mm，若允许传递的最大扭转力矩

m?300N?m，销钉材料许用切应力???=140MPa，试设计销钉的直径d。

（15分）

剪切面积：A?2?d242

D???D?d?A??2?4?m

4m4?300d???0.0095m=9.5mm6???D?140?10?0.03?取10mm

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6.图示曲柄轴直径d?50mm，长L?500mm，受集中力P?1kN作用，其作用线偏离曲柄轴线距离为e?400mm，试：(1)在图中标出危险点A的应力状态并计算其应力值；(2) 若材料的许用应力????70MPa，试按第四强度理

论校核其强度。（15分）

弯曲截面系数W?d3z?32?12.27?10?6m3 扭转截面系数W?d3??16?24.54?10?6m3

弯矩MA?PL?1000?0.5?500Nm 扭矩T?Pe?1000?0.4?400Nm 应力计算及应力状态：

??MAW?40.7MPa,??TW?16.3MPa

z?强度校核：?eq4??2?3?2?49.5MPa????

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7. 某

形截面的外伸梁如图所示，已知：L?600mm，截面对中性轴z的惯性

64矩Iz?5.73?10 mm,y1?72mm,y2?38mm，梁上的荷载

F1?36kN,F2?9kN，材料的许用拉应力???t???30MPa，许用压应力

（15分） ???c???90MPa，试校核梁的强度。

⑴画梁的弯矩图

⑵校核最大拉应力。由图可知MC?1.5MB,y1?1.895y2，所以

MCy2?MBy1，故知最大拉应力在B截面的上边缘各点

?t,maxMBy11.8?106?72???22.6MPa???t? ??6IZ5.73?10即拉应力强度满足。

⑶校核最大压应力。由于MCy1?MBy2，故知最大压应力C截面上边缘点

?c,maxMCy12.7?106?72???33.9MPa???c? ??6Iz5.73?10即压应力强度也满足。

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8. 图示构架由圆弧形曲杆AB和直杆BC组成，材料均为Q235钢，已知

F?20kN，弹性模量E?200GPa，?p?101 ，BC杆横截面为正方形，边

长a?40mm，试计算BC杆的临界力。（12分）

FNBCi?2??20?14.14kN 2a?0.04?0.01155 2323???li?22?2346??245??P?101

a0.04?2EI?2?200?106?(0.04)4FCr???52.6kN 2(?l)212?(22)

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