春季《材料力学》试题A卷参考答案及评分标准

试题参考答案及评分标准

《材料力学》 试题

A

一、单项选择题（共10小题，每小题2分，共20分） 1、C； 2、B； 3、D； 4、B； 5、A； 6、D； 7、C； 8、B； 9、D； 10、A； 二、填空题（共8小题，每空1分，共15分） 1、轴向拉伸（压缩）；扭转；弯曲 2、屈服；强化 3、=；< 4、横截面；45°螺旋面 5、外伸梁；悬臂梁 6、抗扭刚度；抗弯刚度 ?2EI7、Fcr?2??l?； 8、脆性断裂 三、判断题（共10小题，每空1分，共10分） 1、×； 2、√； 3、×； 4、√； 5、×； 6、√； 7、√； 8、×； 9、√； 10、√； 四、作图题（共1小题，总计12分） qMe?qa2F?qaqMe?qa2F?qaAaCaDaBAaCaDaBFsO?qa?FsxO?qa?xqaqa3qa2MOqa223qa22qa2?x?qa2qa22qa2O 或 Mx?机械类?2qa2?土建类? 剪力图：3值3线（6分）；弯矩图：3值3线（6分）。

1

试题参考答案及评分标准

《材料力学》 试题

A

五、计算题（共4小题，总计42分） 1、（10分）解：圆形截面的极惯性矩： Ip??d432????60mm?32?4?1.27?106mm4, （13分） 分） 抗扭截面系数：W?d316p????60mm?16?4.24?104mm3 （1轴的最大切应力： ?maxTmax1.6kN?m1.6?106N?mm???37.73MPa （2?44444.24?10mm4.24?10mmWp分） （1分）故满足强度条件；（1分） ?max????，轴的刚度条件： Tmax180?1.6?106N?mm180???=??max??0.90??/m?， （280GPa?1.27?106mm4?GIp?分） ??????，（1分）故该轴满足刚度条件。（1分） ?max2、（12分）解：求A处约束力： ???Fy?0, FA?F?0 ??MCF?0, MA?F?3?Me?0??15kN20kN?m??A3mCB2mFA?20kN(?)，MA?25kN?m（） （2分） FS?kN?15?绘制剪力图和弯矩图如图： （2分） 根据图示可知： 危险截面在固定端A处，且： Mmax?MA?25kN?m M?kN?m?020?x （2分） 25?x?机械类???maxMmaxMmax6?25?106N?mm????66.67MPa2522bhWz100mm??150mm?6x? （4分） 由于?max?66.67MPa?????100MPa （1分）

2

M?kN?m?20?土建类?试题参考答案及评分标准

《材料力学》 试题

A

故满足梁的强度条件。 （1分）3、（11分）解：(1)由平面应力状态单元体分析可知： ?x??20MPa，?y?30MPa,?xy??20MPa （3分）?max??x??y??x??y?2?? ?????xy （2分）?max?22???37.02MPa?20?302??20?30??????20 ?????22?27.02MPa???22 （2分） ???r4??1?37.02MPa，?2?0，?3??27.02MPa （3分） (2)根据第四强度理论有： 1?222??????????????????122331??2 （1分） 1?222?55.69MPa 37.02?0?0?27.02??27.02?37.02?????????24、（10分）解：AB轴处于弯扭组合变形状态，做AB轴的扭矩图和弯矩图。 （2分） 危险截面在A截面，危险点在A截面上、下两点处； （1分） MA?10kN?m，TA?12kN?m T?kN?m?x?12M?kN?m??10 （2分） 43xWz??d332???(100mm)332?9.81?10mm ?机械类??Wp??d316???(100mm)16310?19.63?104mm3 xM?kN?m?

3

?土建类?试题参考答案及评分标准

《材料力学》 试题

A

M10?106N?mm????101.94MPa Wz9.81?104mm3TA12?104N?mm????61.16MPa Wp19.63?104mm3根据第三强度理论： ?r3??2?4?2?101.942?4?61.162?159.23MPa （3分） 或?r3?1M2?T2?Wz?10?106???12?106?229.81?10mm43?159.23MPa 由于?r3?????165MPa，则该轴的强度足够。 （2分） 4