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[东北大学]20年3月补考《材料力学 I》考核作业(答案)

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发表于 2020-3-28 20:09:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
谋学网
东 北 大 学 继 续 教 育 学 院9 K6 i) b8 J* n! Z& t3 v7 ~- V
        材料力学 I   试 卷(作业考核 线上2)  B  卷(共 5  页)          1 @' Y* V$ \/ o4 f! v& Z$ j
总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十
7 s. Q" e; X) |0 @+ x: A' F        得分                                                                               
& v& l1 J2 m# O9 J4 I7 c& ]! q- e; k& B# d. k7 X0 t1 i/ ~1 R
一、选择与填空题(每题5分,共15分)
1 H! W" I7 ~) v7 M8 [5 X1.杆结构和载荷如图示,AB杆的最大线应变            。(   B ), L$ q! ]! k* R+ Q* {

" g4 [# M) l2 tA      B      C      D  9 o* w, Q5 p- I) m; u# w
2 m" n  K" g; l2 B6 |
6 F- a* m' k, C" w, ~. s
; h, ?0 f* I) J& k' n
2、内力和应力的关系(     D )
5 K, N1 F7 W7 v1 XA 内力小与应力                B 内力等于应力的代数和! q8 {$ g6 ?: i; P
         C 内力为矢量,应力为标量       D 应力是分布内力的集度% q( m* v1 Z' v- y
3、图示结构为( C   )
+ Q  R) R$ Y' _0 CA.静定结构           B.一次超静定结构                        
3 g/ Q0 A3 X' Q: A2 u2 ~3 }1 _) _C.二次超静定结构     D.三次超静定结构4 C( n5 ?) j& N! H& N& e
$ M7 z, ?! ]) `5 k$ N
二、圆轴受力如图示,已知材料 , , ,) w& c1 F6 A/ b: N1 h# p- P# D
, ,试校核此轴的强度和刚度。(15分)* o/ ^- I2 i* K5 v
                    " N1 C% d3 m! H& p
; {1 ^8 B) n. q( I: j. ]2 C9 }
9 j# a( T3 ~9 l
* u, T# ^. n4 k+ Q! q" H

* ~( G2 [8 U) W; D9 l
0 b' e' {4 z: p5 V" n1 W+ j# V; }* V' T& A  ^. m
3 @) G) T/ @6 \6 J( x7 J1 Z& Z# \5 n

- k, y. B- y$ e! _3 B/ r+ l+ D( c3 o  A8 q8 ?
+ o8 d. h( j% s* x
2 ?) e* }/ K$ R; X& H
: P) N2 p- B$ i

& g: g/ ?5 J$ H4 e  J
9 I, m# F9 e6 V, R* t# G/ D三、图示悬臂梁上作用集中力和集中力偶,试求:1)约束反力;2)绘制剪力图和弯矩图。(15分)/ z' D6 [: p+ C
                        L* U! G. _7 J* w8 v% K
( U) u( ^( L! m; f- J
4 J1 F' r+ {9 U& R& q( R' w
+ S, w2 W; z8 d. s

5 M* O( d1 E! K
( i: K6 ^" [! @
% K' v7 n* T( P4 C6 j" O/ T( S" @" W! B8 T: f

  C' |5 N8 f7 S0 ?+ i7 Q( }" u3 y) D! h
2 K8 }% C4 S2 t: Q( C" V8 o# W
& {! ?! b; B1 m4 S) h# c4 ]1 y1 F% ?' x0 D- @7 f

( n6 g- ~+ h5 p# C# @$ X( n" d4 _. J/ o5 [
9 t. P9 V* B7 P6 s
解:(1)  45度斜截面应力3 r  `' Y, l& O, |! k* G; i- T7 q
& a3 H4 M0 p2 y, w& b

% V7 f( K! o" H# j4 w
' n& d( U8 v, Y7 y5 f+ Q- Y 3 O  n' p! J# m4 y# Y' [0 M* ~- [; }
(2)  主应力和最大切应力! h  g) t9 o+ b! ?
  
: k: R% t, `' ?) {( d* S% k  _1 s4 n9 W2 e
% S1 M& r/ {/ ]2 T1 z
7 R* d  J9 s3 I& @7 p

( X- ^/ B" v! j! a& a* O" `8 b
5 ?) F, Q6 B6 ]1 ~! I: X
6 O) d" g' p9 @. t3 r4 ~& U2 s- F# y6 p, U  [  [9 }/ `6 i% ^
4 E! a% Q# W: X, |

- Z" n* d: y3 l1 ]
6 F/ o8 _0 z; ]2 h7 M- H& ^, w) l7 S$ P" I% ^; ]+ T" \4 e5 Q
解:1)1杆和2杆的压力              
# M* `( e- H' l5 ?1 N) A8 h5 c% e/ p2)计算各杆柔度   ; `6 B' ~" ^) @9 q# \
圆杆:              大柔度杆
- V% X! O8 u* h$ b# L' G方杆:      中柔度杆' X9 r8 V& }: N. C
3)计算各杆的临界载荷
" {0 J% a6 e* m( v: M1 Z8 B! A圆杆:
& U6 S" W4 _) Y方杆: 1 u! x1 ~/ X: ^, @& h
4)计算结构许可载荷" m  g+ d) |6 i% `
稳定条件:   ,      8 c8 F& p, d. `/ F7 g2 ~4 |
方杆的 大于圆杆的 临界载荷,都满足稳定条件,则取 代入上式,求
1 \% y, |2 ^1 ~8 B' W
0 N, Q- i/ U8 K( ^8 b
- v' Z9 i" ~: c& Y& q8 Z: t1 W6 p
/ D# r8 C, k% K$ S9 I
. R8 O$ e/ u, h0 H# A8 a- W) Y4 u( \( w/ P

& f  k0 A+ R5 H" }; |4 i& g9 W3 \& |& p0 m* f
7 F, E2 y+ A8 I2 g$ L

; X& w5 `7 U/ a$ G: W* P/ Z
6 z/ w& ]& \$ ^, e* m6 e$ z7 `" x) B4 a/ {- P

* J8 s* ]* v/ O5 _6 N& m1 U" E! q& r. Q+ ]8 T  w3 I6 O8 ~
/ Q9 Q( ^+ l# B4 H
/ r5 o' I* A& T* Y: W" Z# F3 p

/ b) d0 z5 p) r& z0 S: K" \. y) r$ m

  S* @9 {5 y. \. c. Q
4 R# m4 `. H0 t; n7 s
: }" H5 b" s4 E$ C" W: z0 ?) Q: h; _$ ?% a: G

& N3 w0 F7 E* ?) w
. o. J) D, G9 W2 ~, p8 C" X& e
; {2 O: _- |& i( s
; t6 J6 m3 ^( b5 ^- u/ P) G% s. o; H# [$ G6 V2 X1 y. r
六、圆截面刚架,AC垂直于DB在同一水平面内,载荷P1垂直于刚架,作用在C点;载荷P2位于刚架平面内,作用在A点;尺寸及受力如图,已知截面直径 , ,  , 。按第三强度理论校核强度。(20分)/ v' Z. D! D  D0 q- j

2 \3 ]' U* h2 h; s2 f8 h  q' f解:1)内力分析   危险截面在D处1 |2 D* r5 Y. H  {# j# H4 @0 O
扭矩: ,弯矩:
4 x: O9 ^# h8 c% E2)强度计算
$ w( `, H/ I' d$ d   Q1 _  s1 g* a7 f- X* J
      安全1 `3 I8 u) X; V: }
圆截面刚架,AC垂直于DB在同一水平面内,载荷P1垂直于刚架,作用在C点;载荷P2位于刚架平面内,作用在A点;尺寸及受力如图,已知截面直径 , ,  , 。按第三强度理论校核强度。) p: s  Z' \7 f/ \: Y* V

$ b9 `3 Q( \1 i3 F' |6 O5 M ! T) @+ Y2 U$ j
解:1)内力分析   危险截面在D处
6 G) u) a/ D2 U. w  c9 z( C扭矩: ,弯矩:
* s% A; y1 v! N6 M( h2)强度计算
. h8 _: f/ }% }1 M
" A& K) n! d. `0 c4 S# ]' T      安全
$ a7 [- m1 m; l: P7 y2 C1 d: I5 t! A8 G2 X

& K$ W) }  \: ?0 `# K+ a, F8 S( i6 u/ `6 a/ m- M

1 \1 |1 v+ c# ]3 v. |( p9 B; }& \/ X# N, j- ^$ \0 o/ U, Q8 H# I  n

+ w; \6 m5 @$ l/ i" R  f  c
# G! e! ]: x: |: ~9 o( E! E. K& i9 O! P" e+ w0 x6 x

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