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东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
_* u: g. v8 U 材料力学 I 试 卷(作业考核 线上2) B 卷(共 5 页)
6 I W! K# n2 C& A! W' h总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十% |$ H4 B* p) w- C2 ^3 |% g, m6 U% A
得分 3 U8 c7 |; V W/ x9 a7 D: S
9 r+ a$ S' W7 l) b U7 L7 \
一、选择与填空题(每题5分,共15分)9 |6 O7 r- F4 b3 c5 S3 F+ c5 \, m
1.杆结构和载荷如图示,AB杆的最大线应变 。( B )0 ?- Q8 D, Y7 q' P" j* j' b1 [
5 J u; G( h& M% J/ C& X& [
A B C D
1 e- D6 q5 }" B) P) V( @: `$ J& N/ m) `. A
& a% {' x2 @0 L6 P
8 k' p$ _) f! M2、内力和应力的关系( D )# r0 G9 L) `$ I/ \5 T. Y; O" f
A 内力小与应力 B 内力等于应力的代数和; n9 i; M3 p7 E( D4 b5 `! y; B/ m" x T& f
C 内力为矢量,应力为标量 D 应力是分布内力的集度
+ K- n( l( ~2 b. M6 W8 }3、图示结构为( C )
* _+ k) `# s4 {8 k8 k9 qA.静定结构 B.一次超静定结构
% O4 d2 y6 ?6 aC.二次超静定结构 D.三次超静定结构$ E7 |0 O* }$ f8 h; B! i# O
& e% {7 X; w5 y2 h# M
二、圆轴受力如图示,已知材料 , , ,
) c+ o4 D0 ^9 n2 D/ w , ,试校核此轴的强度和刚度。(15分)
2 @& S, K+ E+ c: h
2 I+ T% O" g/ F, A' I+ @6 V; k+ g( `- m, i4 K5 O, q, ^
% M: i7 ]% t9 s# G' Y3 a* S: _- _ x
0 i+ _4 U6 X- q7 f0 j' M3 q) V1 ]/ p' }) ]3 E
5 F1 Z0 \: `+ D3 b3 ^4 f: b# @& N) Y1 _9 }+ @6 n
6 I& j H: _$ l- i0 g2 l5 A$ l# V( U- r1 W* U
. W# \. X, t* L+ z+ q% D
. s& k) w# ~1 R$ ?
+ `- x$ Z1 D( {/ {+ K
E: W5 l! _' o% R2 f" a0 g$ P, R. `
" d- j4 X9 [( ~ c* c$ o1 I- F% c4 b5 h9 B1 v+ I' b3 k3 T
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)
" }9 x" d2 [" t* o) t ( {. u8 w3 G- \' c8 w
+ d' z" s2 x% j+ ^" b0 `
1 }3 G5 ^& A6 N& x/ c% q$ S% z8 _( }3 {9 D1 g m
& ]. s4 H z& k7 D# x: k& r; Z
3 u- _/ J. D2 }. o$ `; `/ M$ A- U! K& z' k% b* Q& ?7 ?
. y/ j' M2 t/ r1 b. H& b0 F# b8 h S! G$ w( H# D+ M/ P
2 P: D- L$ s/ T' f- T
; s7 ~7 z6 Q/ D) D9 C6 A
' j" e. X% a. b. r$ A5 @
/ w4 z- \6 M( _ ^( s, h' ~
" S0 Z7 g7 [- J5 S
" G+ `) p$ y# g; Z解:(1) 45度斜截面应力/ k2 m7 U) [2 l5 W8 A$ \. O. a w
8 E% ^$ Q7 v( F- W L/ M3 ~* M7 k: w3 n Y' r. w; k9 i( s1 M
6 L, Z' u% p- `5 D% h, u7 A' u
; f% X* _1 Z: C8 T/ p(2) 主应力和最大切应力
p0 T& M4 |" Q: f + E: z! h3 B+ t/ W2 P
/ z, N. }2 P; m) j- ]
% J) z# p3 s/ m7 l( L
/ k2 |% B: _2 _) u9 N" M3 U$ t5 b- P
5 e6 w% E1 M7 W2 t4 }& q
8 c, C1 T* _) o% m
9 e. }5 L) D) q( O) d8 h" @7 o% ^) Z0 O" W1 \( g" T( _! ~
: F" I* s" v: V+ N" b3 h& w
8 c# p8 u4 ]' f5 ?2 v$ i) ~, z; X# p9 A! m ?; ^, c
9 r1 F4 }/ A& |" Y$ e解:1)1杆和2杆的压力
# `3 L# Q% n8 i5 v" ?2)计算各杆柔度 6 B' y; K; j, }, K
圆杆: 大柔度杆- [- K. K6 t1 x! G. H2 K; t9 d
方杆: 中柔度杆+ Y! O- N7 V$ A7 v
3)计算各杆的临界载荷- W4 l+ ]2 x, ^: V1 p) }
圆杆: % c- b! T, d% k2 Y. z4 i: ]" m9 B
方杆:
5 g7 D! P' J! v* f# F* }4)计算结构许可载荷
) |% E2 T9 ~5 {/ `, M5 D稳定条件: , 9 O# ^" z7 |$ b' s
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 ; f" X% _! c: F( Q2 b# N+ i' _
3 H4 h3 D2 [5 f& P9 K& n
& X3 e7 Q) Z2 u i2 I/ n+ M* p
5 g! B: e% L8 i* z2 @2 R! l# K; b) {5 v: x5 I3 G
- x3 D/ l; n: ~7 o3 j
. c s) F8 d5 K8 |8 \. f% M& f
- O; v( K& ]2 p% O" Y3 ]- U
/ }+ H* b$ o# t: g. \# w2 m C/ g0 d
: T% V* l; c4 B
7 r" ~( c* U i2 D l+ X. }
$ |8 { D7 C/ t& B
2 H5 K' g% O3 a( b
/ ?, A2 X) @0 w
5 ^; E3 X) |! c: x' U+ l, {
" `( k' P8 V7 V/ q0 m* k/ C# P/ s: ~
/ Z7 f' r, L3 Y3 `1 p, M t& ~0 w" O" B( L/ d
# k- r7 A/ `; |8 p* Q2 W2 I) N- ^ H# N/ X: o
+ W& |- Y9 a0 _! L" m8 s- O
$ S, Y6 _) w) t0 [- v! J- E+ `$ x
3 m1 s# ~# O) h1 m6 b& Q* V) P' H' K4 B% l$ @
7 ?( C( b0 m$ f( Z3 e( H' O
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)
$ f3 q: h; u. _, W
' }# Z3 n% z5 F3 F0 X解:1)内力分析 危险截面在D处
' ~2 ~. S7 o# m2 s1 H扭矩: ,弯矩:
! n. [/ F, t1 z! v2)强度计算# I8 w: z, @0 }4 q
6 s3 m: R: `6 D7 ]! n% Z
安全% F* u- u7 y, `8 {4 u$ j
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。7 q1 s6 G! Y! ^. F O- o* h
, M2 W# F* q9 |7 x! J % e5 H$ A# W; Z. v/ S7 C! ]4 k
解:1)内力分析 危险截面在D处
0 J1 t" _4 G0 U( ^/ o扭矩: ,弯矩: 8 R2 P/ N6 i6 u: z
2)强度计算
r& h8 Q$ H8 V. B: G2 m ( o' @& c4 p% `; n
安全: ^# B! {9 Z0 O5 a& i D# }" \
* N' W$ I* K {% D3 N) m
@+ |5 p/ H N7 |. v G; u8 y* k# t3 s7 C2 A- H0 s6 V4 R
1 q: Z6 E; u" v1 S
& J% Z T% x/ r6 a; d% a9 s
2 A' p7 i0 Z" z7 q S. Y
- G! ?* r8 ~0 M0 ?" Y' J: S) c2 E# x! Q0 @ s! G2 W# w6 \- ^: ^$ Y- b
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