材料力学试卷4.pdf

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1、 第 1 页 共 10 页 材材 料料 力力 学学 考考 试试 卷卷 课 程 名 称 考试学期 得分 适 用 专 业 48 学时 考 试 形 式 闭卷 考试时间长度 120 分钟 一、填空题（一、填空题（共共 7 7 小题，计小题，计 2020 分分）1、图示桁架在给定荷载作用下的零力杆包括（）。For the given loading,determine the zero-force members in the truss shown.（3分）2、材料力学课程所研究的杆件基本受力和变形形式为：（）、（）、（）和()。Enumerate the basic forms of deforma

2、tion studied in mechanics of materials.（4 分）3、三种材料的应力-应变曲线如图所示，从图中可以看出：（）材料强度高，（）材料刚度大，（）材料塑性好。Based on the stress-strain curves for three material types shown,determine the one representing the highest strength limit,largest stiffness and best plastic performance,respectively.（3 分）密 封 线 学号 姓名 第 2 页

3、 共 10 页 4、图示螺钉在拉力P作用下，可能发生剪切和挤压破坏，则螺钉的剪切面面积为（），挤压面面积为（）。Determine the shearing and bearing area of the pin shown.（2 分）5、若将正方形截面杆的边长增加一倍，则杆的拉伸（压缩）刚度、扭转刚度和弯曲刚度分别变为原来的（）、（）和（）倍？How many times will the tension/compression,torsion and bending rigidity of a square cross-sectional bar become,respectively,i

4、f its side-length is doubled.（3分）6、用挠曲线近似微分方程()E IwMx 求解挠曲线时，适用的坐标系有哪些？（）Determine the applicable coordinate system(s)of the bending deflection formula:()E IwMx.（2 分）第 3 页 共 10 页 (a)(b)(c)(d)7、矩形截面梁在横力弯曲状态下的弯曲切应力在（）位置取最大值，该值为截面平均切应力的（）倍。Determine the location of the largest bending shear stress for

5、a rectangular cross-sectional beam under transverse loading.How many times of this stress becomes when compared with the cross-sectional average.（3 分）第 4 页 共 10 页 二、试求图示屋顶桁架中杆FH、FI和GI中的内力，并指明是拉伸还是压缩。A Pratt roof truss is loaded as shown.Determine the force in members FH,FI and GI.State whether each

6、member is in tension or compression.（10 分）第 5 页 共 10 页 三、如图所示，杆 ABC 和 CDE 在 C 点铰接，并由四根连接杆 AF、BG、DG和 EH 支撑，试求图示荷载作用下这四根连接杆内的内力。Members ABC and CDE are pin-connected at C and supported by four links AF,BG,DG and EH.For the loading shown,determine the force in each link.（10 分）第 6 页 共 10 页 四、图示混凝土柱直径 60

7、 mm，在顶部受到 20 kN 的竖直荷载，柱与土壤之间的摩擦阻力沿柱呈均匀分布：w=4 kN/m，忽略柱子重量，试求柱底部所受的反作用力F F，并求柱顶端A相对于柱底部B的位移。E=13.1 GPa.The concrete post has a diameter of 60 mm and is subjected to the load of 20 kN.The soil provides a frictional resistance that is uniformly distributed along its sides of w=4 kN/m,determine the force

8、 F at its bottom needed for equilibrium.Also,what is the displacement of the top of the post with respect to its bottom?Take E=13.1 GPa.Neglect the weight of the post.（10 分）第 7 页 共 10 页 五、一拉伸试件应力应变图的弹性部分如图所示，已知试件测试前直径为 13 mm，标记长度为 50 mm，在线弹性范围内，对应于 50 kN 的拉力测得试件直径为 12.99265 mm，试求试件材料的泊松系数。The elasti

9、c portion of the stress-strain diagram for a steel alloy is shown in the figure.The specimen from which it was obtained had an original diameter of 13 mm and a gauge length of 50 mm.When the applied load on the specimen is 50 kN,the diameter is 12.99265 mm.Determine Poissons ratio for the material.（

10、10 分）第 8 页 共 10 页 六、图示轮机功率为 150 kW，通过直径为 100 mm、转速为 800 rpm 的钢轴向齿轮C 和 D 分别传递 70%和 30%的能量，试求轴中最大扭转切应力及截面 E 相对于截面B 的转角。设钢轴剪切模量为 75 GPa。The turbine develops 150 kW of power,which is transmitted to the gears such that C receives 70%and D receives 30%.If the rotation of the 100-mm-diameter steel shaft is

11、 =800 rpm,determine the absolute maximum shear stress developed in the shaft and the angle of twist of end E of the shaft relative to B.The shear modulus G=75 GPa.（12 分）第 9 页 共 10 页 七、试求图示 T 形梁的剪力图、弯矩图和最小所需截面尺寸 a。设梁的许用弯曲正应力为 150 MPa。The beam is subjected to the loading shown.Determine the diagrams o

12、f shearing forces and bending moments,and the minimum required cross-sectional dimension a,if the allowable bending stress for the material is 150 MPa.（13 分）第 10 页 共 10 页 八、试求图示外伸梁截面 C 的挠度及截面 B 的转角,设EI为常数。For the beam and loading shown,determine the deflection at section C and the slope at section B.EI is constant.（15 分）