当前位置:首页 >> 学科竞赛 >> 2007-力学竞赛-材力(专科)解答讨论稿

2007-力学竞赛-材力(专科)解答讨论稿


第五届江苏省大学生力学竞赛(专科组) 第五届江苏省大学生力学竞赛(专科组)
参考答案) 材料力学试卷 (参考答案) 2007 年 5 月 20 日 说明:答案一律写在试卷上,写在其它地方无效。 题 分
线

号 数 分

一 60 分

二(1) ) 10 分

二(2) ) 10



二(3) ) 10 分

二(4) ) 10 分





100 分



考生所在学校

填空题(每小题 6 分,共 60 分) 一、 填空题
1.a ) 等截面直杆受力如图 1-(a)所示,当 F1=F2 =F 时,横截面 m-m 上: 轴力为_2Fcosα_;剪力为_0_;弯矩为__0_。 当 F1= -F2= F 时,横截面 m-m 上: 轴力为_0_;剪力为_-2Fsinα_;弯矩为_2Fa sinα_。(3 分)


b ) 等截面圆轴直径为 D,受力如图 1-(b)所示,当 F1=F2 =F 时,横截面 m-m 上: 剪力为_2F_;弯矩为_-2F a_;扭矩为_0_。 当 F1= -F2= F 时,横截面 m-m 上: 剪力为__0_;弯矩为_0_;扭矩为__FD_。(3 分)

考生姓名



题 1-(a)图

题 1-(b)图

2.如图所示木榫头的剪切面积为_ab 和 db_;挤压面积为__cb__。 (6 分)

题2图 准考证号

共6页 第1页

3.横截面为正方形(a×a)的悬臂梁,分别如图(a) (b)所示放置,当在自由端 受 y 向集中力 F 作用后,两梁自由端挠度之比
w( a ) =__1__;最大弯曲正应力之 w(b)



σ max (a) =_0.707_。 (6 分) σ max (b)

题3图 4.图示等截面均质刚性梁 CD 长为 L + 2b ,由两根绳索悬挂于 A、B,已知绳索的 横截面面积 A 相同,绳索长 l1 = 2l 2 = 2a ,材料弹性模量分别为 E1和 E2,而且
E1=3E2,在刚性梁距杆 1 的悬挂点 A 为 x 处作用一集中力 F,为使刚性梁受力

后保持水平位置,则应使 F 力作用点位置 x =

2 L 5

。(6 分)

题4图
5.已知三种材料的应力-应变曲线如图所示,分别制成同尺寸拉杆 1、2、3,则 ___2__号杆刚度最大;__2__号杆塑性最好?(6 分)

题5图
共6页 第2页

6.图示带缺口的直杆在两端受集中力 FP 作用,试画出 A-A 截面的应力分布图,该 区域的最大正应力为
4 FP 2F ;最大切应力为 2P 。(6 分) 2 b b

题 题6图
7.已知长为 L 外径为 D 内径为 d 的空心短轴,材料弹性模量为 E,泊松比为ν,受

轴向压力 FP 作用后,内径 d 的变化量?d=
2 ?ν ? FP 。(6 分) Eπ ( D + d )

4ν ? d ? FP ;壁厚δ的变化量 Eπ ( D 2 ? d 2 )

?δ=

题7图
8. 图示悬臂梁,上表面受切向均布荷载 q (kN/m) 作用。 6 分) (

该梁任意 x 截面的内力为:_轴力= -qx ; 弯矩= 0.5 qx h_; 该横截面上的是否有切应力? __有 ; 因为 据切应力互等定理可知 。

题8图

共6页 第3页

9.图示矩形截面等直细长杆,通过两端的螺栓(直径为 d)来传递轴向力 F,已知 杆长 L、材料弹性模量 E、比例极限 σP、强度极限 σb;该杆允许承受的极限压 力F= (6 分) 2 ? π 2 Eb 4 ;若杆受拉,则该杆允许施加的极限拉力 F = (2b ? d )bσ b 。 3l 2

题9图

10.

如图所示桁架结构中,α = 30 0 ,两杆横截面面积 A2=2A1,材料为铸铁,已

知铸铁许用应力 [σ ]压 = 3[σ ]拉 ,两桁架所能承受的最大载荷 (不考虑稳定性问题) 6 分) (

FA ( a ) = _0.433_。 FA (b)

题 10(a)图

题 10(b)图

共6页 第4页

二、计算题(每小题 10 分,共 40 分)
1) 等截面受扭圆轴 1 与圆管 2 紧密地粘接在一起,横截面尺寸如图所示,轴 1 的外径 为 d,剪切弹性模量为 G1,圆管 2 的外径为 D,剪切弹性模量为 G2,该圆轴两端 受外力偶矩 T 作用,且满足平面截面假设,如欲使圆轴 1 和圆管 2 所分配的扭矩值 相同。求: (1)比值 d/D ; (2)圆轴 1 和圆管 2 横截面上的最大剪应力。 解: T1 = T2 =
T 2

T T2 d? T = 1 = = dx G1 I P1 G2 I P 2 G1 I P1 + G2 I P 2
(4 分)

α=

G2 d =4 D G1 + G2

1 τ max = G 1

16 T1 d T1 8T = = 3 2 G 1 I P1 πd πd 3

(3 分)

2 τ max = G 2

16 T 2 D T2 8T = = 3 4 3 2 G 2 I P 2 π D (1 ? α ) π D (1 ? α 4 )

(3 分)

2)长为 L 的等截面悬臂梁(弯曲刚度为 EI)上放置一个重力为 P 的物体如图所示,物

体与梁之间的静摩擦系数为 f,当梁受物体重力作用发生弯曲,在小变形条件下,求 该物体距固定端的距离 x 为多大时将会下滑。

解:

Px 2 x 截面位置转角 θ = 2 EI
x 截面位置,物块的最大静摩擦力 F f = fP cos θ

(2 分) (2 分) (4 分)

当下滑力 FN = P sin ≥ fP cos θ 时物体下滑
FN = P sin ≥ fP cos θ
Px 2 ≥ f 2 EI tan θ ≈ θ ≥ f

x≥

2EI ? f P

(2 分)

共6页 第5页

3) 图示简支梁,中部有一直径 d=36mm 的两端铰支圆截面等直杆支撑,梁上作用均布

载荷 q=25kN/m,已知梁横截面的惯性矩 I=1130cm4;抗弯截面模量 W=141cm3;该 梁和撑杆材料的许用应力[σ]=120MPa, 弹性模量 E=200GPa; 撑杆的λp=100, =61, λs

a=304MPa; b=1.12MPa; L=2m,规定的稳定安全系数 nst=2.5,试校核结构的强度与
稳定性。

解:

5q(2l) 4 Rc (2l) 3 Rc l = + 384EI 48EI 2EA
R c = 62 kN (4 分)

M max = ?12 kNm

σ max =
λ= ?l
2i

M max 12 × 10 3 = 85 MPa ≤ [σ ] = W 141 × 10 ? 6
= 2 2× d 4 = 111 > λ P

安全

(3 分)

π 2 EI π 2 E π d 4 Fcr = = ( ) = 163 kN l 64 ( ?l ) 2 ( )2
2

Fcr 163 × 10 3 n= = = 2 .6 ≥ n st Rc 62 × 10 3

稳定

(3 分)

4)图示平面刚性环内,有 6 根长度为 a、拉压刚度为 EA 的等直杆用铰链连接成一平面 桁架。中间节点作用一铅垂向下的集中力 FP。若 a、 EA 均为已知 : (1) 求 1、2、3、4、5、6 杆的受力,并指明受拉还是受压; (2) 求加力点 O 的位移; (3) 若将其中的 2、5 杆除去,上述结果将发生什么变化。 3 Fp 6 (6 分) (2 分) (2 分)

F1 = F4 = F2 = F5 = 0
F3 = F6 =

(+)

3Fp 6

(--)

(6 分) (2 分) (2 分)

?o =

Fp a 3EA

若将其中的 2、5 杆除去,上述结果不发生变化 共6页 第6页


更多相关文档:

2007-力学竞赛-材力(专科)解答讨论稿

2007-力学竞赛-材力(专科)解答讨论稿 力学力学隐藏>> 第五届江苏省大学生力学竞赛(专科组) 第五届江苏省大学生力学竞赛(专科组)参考答案) 材料力学试卷 (参考...

2007-力学竞赛-理力(专科)解答讨论稿

关键词:力学竞赛 1/2 相关文档推荐 2007-力学竞赛-材力(专科)... 6页 5财富...2007-力学竞赛-理力(专科)解答讨论稿 本文当适合各类专科生使用本文当适合各...

2007-力学竞赛-材力(专科)试题

第五届江苏省大学生力学竞赛(专科组) 材料力学试卷 2007 年 5 月 20 日说明:答案一律写在试卷上,写在其它地方无效。 题号分数线 一 60 分 二(1) 10 分...

2007-力学竞赛-理力(专科)解答讨论稿

第五届江苏省大学生力学竞赛(专科组) 理论力学试题参考答案一、 选择题(每小...④ 4. ④ 3 分,① 2 分,③ 6分 6分 3分 2 分,① 2分 2007 年 5...

2007-力学竞赛-理力(专科)试题

理论力学试卷题 得 考生所在学校线 2007 年 5 月 20 日 说明:答案一律写在...专题推荐 2007-力学竞赛-材力(专科... 2007-力学竞赛-理力(专科......

2007-力学竞赛-理力(专科)试题

第五届江苏省大学生力学竞赛(专科组) 理论力学试卷题 得 考生所在学校线 2007 年 5 月 20 日 说明:答案一律写在试卷上,写在其它地方无效。 号分一二三四五...

2011年力学竞赛理力模拟题五解答

高中力学竞赛模拟题竞赛题... 3页 1财富值 2007-力学竞赛-材力(专科)... ...下面讨论 y C < 1 的物理意义 2a 对于曲线 y = 2ax 2 ,在x = 0处的...

2011年力学竞赛理力模拟题1-5解答

2007-力学竞赛-材力(专科)... 6页 5财富值 湖南省第二届大学生力学竞......下面讨论 y C < 1 的物理意义 2a 对于曲线 y = ax 2 ,在x = 0处的...

力学专业外语(材力结力)

力学专业外语(材力结力)_工学_高等教育_教育专区。今日推荐 157...2007-力学竞赛-材力(专科... 暂无评价 6页 免费 力学材力A卷3 3页 免费 ...

2011年力学竞赛理力模拟题1-4解答

高中力学竞赛模拟题竞赛题... 2页 1财富值 2007-力学竞赛-理力(专科)... ...2011 年力学竞赛理力模拟题一 解答 力学竞赛理力模拟题一 理力模拟题(1)关键...
更多相关标签:
弹性力学习题及解答 | 量子力学习题与解答 | 材料力学习题解答 | 力学习题与解答 | 理论力学习题解答 | 电动力学习题解答 | 量子力学习题解答 | 高等量子力学习题解答 |
网站地图

文档资料共享网 nexoncn.com copyright ©right 2010-2020。
文档资料共享网内容来自网络,如有侵犯请联系客服。email:zhit325@126.com