武汉理工大学工程力学,材料力学试卷B(8页).doc

-武汉理工大学工程力学,材料力学试卷B姓 名学 号专业班级学院武汉理工大学考试试卷（A卷）2011 2012 学年 1 学期 工程力学 课程 闭卷 时间120分钟， 学时， 学分，总分100分，占总评成绩 % 年 月 日题号一二三四五六七合计满分100得分得分 一 杆AC和杆BC在C处铰接，两杆自重不计，荷载分布q，集中力4qa，求A和B处的约束反力。（15分）二 一悬臂吊车，其结构尺寸如图所示，已知电葫芦的自重为G=2KN，起重量为8KN，拉杆采用Q235圆钢，比例极限为p=200MPa，屈服极限为s=240MPa，强度极限为，横梁自重不计。-第 8 页 试卷装订线 装订线内不要答题，不要填写考生信息试卷装订线 求：（1） 许用应力；（2） 选择杆直径d；三 一传动轴如图所示，长度为2l，直径为d，两段材料相同，剪切弹性模量为G，外力矩为4m、6m、2m。(15分)（1） 画出该轴的扭矩图；（2） 计算轴的最大切应力max；（3） 计算轴截面A与C之间的相对扭转角。四 钢梁受力如图所示，F=30KN，q=15KN/m，试画出梁的剪力图和弯矩图 （15分）五 图示铸铁梁，已知IZ=780cm4，y1=30mm，y2=80mm，许用拉力t=40MPa，许用应力c=170MPa，试校核该梁的强度。（15分）六 图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。已知M=200GPa，=140MPa。试求：作图示圆轴表面点的应力状态图。求圆轴表面点的主应力大小。按第三强度理论校核圆轴强度。七 已知：A端固定B端自由的AB杆，长度1m，直径d=40mm，材料为Q235钢，E=200GPa，p=100，s=60，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa,压力p=20KN，稳定安全系数nst=3。试校核AB杆的稳定性。（10分）试卷装订线 装订线内不要答题，不要填写考生信息试卷装订线 武汉理工大学考试试题答案（B卷）2011年2012年 第一学期 工程力学 课程一 由于C处铰接，C右边的所有力对C点的弯矩和为0即 P*aFBy*2a=0FBy=p/2=2qa （2分） 以BC为整体分析，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，以方向向上为正，在Y轴方向上的力平衡：FBy+FCyP=0FCy =PFBy=P/2=2qa （2分）以方向向右为正，在X轴方向上的力平衡：FBxFCx=0 且B点处为滑轮支座，FBx =0 FCx =0 （2分）以AC为整体分析Y轴方向上受力平衡：FAyFCy =0FAy =2qa （2分）X轴方向上受力平衡:FAxFCx2a*q=0FAx =2qa （3分）AC杆所有外力对A点的弯矩平衡：MA =2aq*（2a/2）=2a2q(逆时针方向) （4分）二 由题意知（1） 许用应力= s/ns =141.18MPa （5分）（2） FBC=(Q+G)/sin30° =20KN （5分）FBC/AA=d2/4d最后可用d=15mm的圆钢 （5分）三 （1） （4分）（2）由题意得：由于圆轴横截面不变，所以Wt 不变，ómax =64m/d3 （6分）（3） （5分）四 支座反力 （7分） （8分）五 由题意可知，该梁受到的弯矩图如下： （5分）故截面y1 部分受拉力，y2部分受压力1=M* y1 /IZt=40 MPa （5分）2=M* y2 /IZ MPac=170 MPa （5分）满足强度要求。 六. 解：点在横截面上正应力、切应力 （2分） 点的应力状态图如下图： （4分）max （3分）min可知maxmin= MPa1=max=98.6MPa 2=0 MPa 3= MPa （2分）强度校核ep3=13 MPa =140MPa （4分）所以圆轴强度满足要求七 由题可知：=2i=d/4=10mm=L/i=200=200p =100 为大柔度杆 （7分）cr=2E/2 MPa （5分）=F/A=16 MPacr/nst MPa （3分）满足稳定要求