2006级兴湘08年上学期材料力学试卷B卷答案08060422

得 二、计算题 （共20分） 湘潭大学兴湘学院2008年 上学期 2006 级 分 《材料力学》课程考试试卷答案 如图所示，由杆1与杆2组成，在节点B承受载荷F的作用。试计算载荷F的最大许可值即所谓许用载荷[F]。已知杆1与杆2的横截面面积均为A=100mm2，许可拉应力为t200MPa，许用压应（B卷） 适用年级专业 机械设计制造及自动化 考试方式开卷（闭卷） 考试时间 120 分钟 力为c150MPa。 兴湘学院 专业 班级 学号 姓名 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 阅卷 教师 得 分 ……………………………………………………………………………………………………………… 得 一、简答题（每小题4 分，共20分） 分 1、变形固体有哪些基本假设？ 基本假设有 1连续性假设 2均匀性假设 3各向同性假设。 2集度载荷，剪力和弯矩存在什么关系？ 他们之间存在微分关系 FSqdx(FSdF)S0 MdMqddxx2FSdxM0 解（1）受力分析 3.塑性材料的拉伸实验由几个阶段组成？ 实验有1弹性阶段： 2强化阶段：3屈服阶段 4局部变形 设杆1轴向受拉，杆2受压，杆1和杆2的轴力分别为FN1与FN2 则根据节点B的平衡方程 Fx0 FN2FN1cos450 4静不定结构应由哪些方程求解？ F F5y0N1sin4F0 有静力平衡方程： 变形协调方程（物理方程） 5.压杆在什么条件下才能使用欧拉公式？。 得 FN1=2F FN2=F 确定F的许可值 2只有当压杆的柔度大于或等于极限值EP时，欧拉公式才能够使用 杆1的强度条件为2FAt

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由此可得 F 1.414104 N 杆2的强度条件为FAC d432Tmax180G2=0.419m d4T180 6m32max=0.472G由此得 FAC=1.50104N 由此可见，载荷F的最大许可值即所谓许用载荷[F]= 1.414104 N 得 分 三、计算题 （20分） 所以根据上面的计算结果 为了满足强度和刚度要求选定轴的直径在AB段为0.419米 在BC段为0.476米 （2）为选择同一直径，要使轴满足强度和刚度要求所以现在BC 段的直径0.476米 （3）为了对于一根轴使其最大扭矩最小 应该把N1放在A处，把N2在C处，把N3放在B处 则此时的图如下 传动轴的转速n=500r/min,主动轮1输入功率N3=500马力，从动轮2，3输出的功率N2=200马力，N1=300马力，已知[]=70MPa，[]=1/m，G=80MPa，试求 （1） 确定AB和BC段d1和d2; （2） 若两段选用同一直径，试确定直径d; （3） 主动轮和从动轮如何安排比较合理。  得 分 弯矩图 解：计算力偶矩m7024 得m17024N1nNn四、计算题 （20分） 外伸梁如图，已知P = 2KN ，m = 2KN·m , q = 4KN/m , L = 2m , 试作该梁的剪力图和 m27024N2nN280 9 . 6 m370243n70 244214.4 由于梁处于平衡状态，该梁的平衡方程有 Y0 RAPqlRB0 52 由强度条件TmaxTmaxWtCm2ql3RALM0 A=0 -PL-可得 RA=7/3 RB=23/3 写出梁的剪力方程和弯矩方程 在0x2处 Q=RA ， M=RAx=7/3x 16Tmaxπ[τ]max 在AB段 在2X4 =0.080m d316[]0.0674m 在BC段d3Q=RA-P=1/3 M=RAX-P(X-2)=7/3X-2X+4=4+1/3X 在4X6 （第 2 页 共 4 页）

其次，由刚度条件得 在AB段 在BC 段

Q=RA-P-q(X-4)=17/3-4X M=RAX-P(X-2)-1/2q(X-4)2 在6X8 Q=0 M=RAX-P(X-2)-1/2q(X-4)2+23/3(X-6) 五、计算题 （20分） 0 单元体如图示，单位为MPa ，试按解析法或图解法求 45斜截面上的正应力和切应力， 以及该单元体的主应力和最大切应力 。 得 分

因此得出图 1求45截面上应力 xy2xy2cos2xsin2=20MPA xy2sin2xcos2=20MPa 2求主应力 1xy2

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xy2x=40+202 2xy2x=40202 2222=xy23求最大切应力 max=122=402