材料力学作业23632.pdf

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1、第一章 绪论 1.试求图示结构 m-m 和 n-n 两截面上的内力，并指出 AB 和 BC 两杆的变形属于何类基本变形。2.拉伸试样上 A，B 两点的距离l称为标距。受拉力作用后，用变形仪量出两点距离的增量为mml2105。若l的原长为l100mm，试求 A 与 B两点间的平均应变m。第二章 轴向拉伸和压缩与剪切 一、选择题.等直杆受力如图，其横截面面积2mm，则横截面上的正应力为（）。（）（压应力）；（）（压应力）；（）（压 应 力）；（）（拉应力）。2.低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下四种指标中哪种得到提高()：（）强度极限；（）比例极限；（）断面收缩率；（）伸长率（延伸率）。3.图示等直杆

2、，杆长为 3a，材料的抗拉刚度为EA，受力如图。杆中点横截面的铅垂位移为（）。（）0；（）Pa/(EA);（）2 Pa/(EA);（）3 Pa/(EA)。4.图示铆钉联接，铆钉的挤压应力bs是（）。（A）2P/（2d）；（B）P/2dt;(C)P/2bt;(D)4p/(2d)。5.铆钉受力如图，其压力的计算有（）（A）bs=p/(td);(B)bs=p/(dt/2);(C)bs=p/(dt/2);(D)bs=p/(dt/4)。6.图示 A 和 B 的直径都为 d,则两面三刀者中最大剪应力为（）(A)4bp/(2d);(B)4(b)P/(2d);(C)4(ab)P/(2b d);(D)4P/(2

3、b d).7.图示两木杆（I 和 II）连接接头，承受轴向拉力作用，错误的是().（A）1-1 截面偏心受拉；（B）2-2 为受剪面；（C）3-3 为挤压面；（D）4-4 为挤压面。二、填空题 1.低碳钢的应力一应变曲线如图所示。试在图中标出点的弹性应变e、塑性应变p及材料的伸长率（延伸率）。2.图示结构中，若、两杆的相同，则节点的竖向位移Ay=_,水平位移AX=_。、b、c、三种材料的应力应变曲线如图所示。其中强度最高的材料是 ，弹性模量最小的材料是 ，塑性最好的材料是 。4.图示在拉力 P 的作用下的螺栓，已知材料的剪切许用应力 是拉伸许用应力的倍。螺栓直径 d 和螺栓头高度 H 的合理比

4、值是 。5.图示铆钉结构，在外力下可能产生的破坏方式有：（1）；（2）；（3）；（4）；6.材料相同的两块钢板，用四个直径为d的铆钉联接。钢板厚度2t1t。这时 钢板可能先被拉断，其最大拉应力发生在 截面上，其值 。7.图示两种联接，在相同荷载下，若12dd，则12/tt ；若12tt，则12/dd 。8.矩形截面木拉杆连接如图示，这时接头处的剪应力t ；挤压应力bs 。9.图示销钉的剪应为t ，挤 压 应 力bs 。10.厚度为 t 的基础上有一方柱，柱受轴向压 力P作 用，则 基 础 的 剪 切 面 面积 。挤 压 面 面 积为 。三、计算题 1.在铆接头中，已知钢板的 170MPa，铆钉

5、的t140MPa，许多挤压应力320bsMPa。试校核强度。2.试求图示各杆 1-1，2-2，3-3 截面上的轴力，并作轴力图。3.作用于图示零件上的拉力 F=38KN,试问零件内最大拉应力发生于哪个截面上并求其值。4 在图示结构中，若钢拉杆 BC 的横截面直径为 10mm，试求拉杆内的应力。设由 BC 连接的 1 和 2 两部分均为刚体。5 油缸盖与缸体采用 6 个螺栓连接。已知油缸内径 D=350mm，油压MPap1。若螺栓材料的许用应力 40MPa，求螺栓的内径。6 汽车离合器踏板如图所示。已知踏板受到压力 F1400N 作用，拉杆 1 的直径 D9mm，杠杆臂长 L330mm，l=56

6、mm，拉杆的许用应力 50MPa,校核拉杆 1 的强度。7 图示双杠杆夹紧机构。需产生一对 20KN 的夹紧力，试求，水平杆 AB 及斜杆 BC 和 BD 的横截面直径。已知：该三杆的材料相同，100MPa，a30 8 在图示简易吊车中，BC为钢杆，AB为木杆，木杆AB的横截面面积 A1=100cm2,许用应力 17MPa；钢杆 BC 的横截面面积 A2=6cm2，许用拉应力 2160MPa。试求许可吊重 F。9 某拉伸试验机的结构示意图如图所示。设试验机的 CD 杆与试样 AB 材料同为低碳钢，其p200MPa，3240 MPa，b=400MPa。试验机最大拉力为100KN。（1）用这一试验

7、机作拉断试验时，试样直径最大可达多大（2）若设计时取试验机的安全因数 n=2，则 CD 杆的横截面面积为多少（3）若试样直径 d=10mm，今欲测弹性模量 E，则所加载荷最大不能超过多少 10 变截面直杆如图所示。已知：A18cm2，A2=4cm2，E200GPa。求杆的总伸长l。11 图示杆件所受的集中力 P、均布载荷 q 以及横截面面积 A 和各段长度 a 均为已知，该杆在线弹性范围内工作，材料的弹性模量为 E。试作该杆的轴力图，并求 B 截面的水平位移BX。12 木制短柱的四角用四个 40mm40mm4mm 的等边角钢加固。已知角钢的许用应力 钢160MPa，E钢200GPa；木材的许用

8、应力 木12MPa，E木10GPa。试求许可载荷 F。13 刚杆 AB 悬挂于 1，2 两杆上，1 杆的横截面面积为 60mm2，2 杆为 120mm2，且两杆材料相同。若 F6KN，试求两杆的轴力及支座 A 的反力。14 阶梯形钢杆的两端在 T1=5时被固定，杆件上下两段的横截面面积分别是：A上5cm2,A下10cm2。当温度升高至 T2=25时，试求杆内各部分的温度应力。钢材的l10-6-1，E200GPa。15 在图示结构中，1，2 两杆的抗拉刚度同为 E1A1，3 杆为 E3A3。3 杆的长度为 l+,其中为加工误差。试求将 3 杆装入 AC 位置后，1，2，3 三杆的内力。16 图示

9、凸缘联轴节传递的力偶矩为 Mc，凸缘之间用四只螺栓连接，螺栓内径 d10mm，对称地分布在 D0=80mm 的圆周上。如螺栓的剪切许用应力 60MPa，试校核螺栓的剪切强度。17 车床的传动光杆装为安全联轴器，当超过一定载荷时，安全销即被剪断。已知安全销的平均直径为 5mm，材料为 45 钢，其剪切极限应力为MPau370。求安全联轴器所能传递的力偶矩 M。18 用夹剪剪断直径为 3mm 的铅丝。若铅丝的剪切极限应力约为 100MPa，试问需要多大的 F 若销钉 B 的直径为 8mm，试求销钉内的切应力。19 在厚度5mm 的钢板上，冲出一个形状如图所示的孔，钢板剪断时的剪切极限应力u300M

10、Pa，求冲床所需的冲力 F。第三章 扭 转 一、选择题 1.内径与外径的比值为/ad D的空心圆轴，两端承受力偶发生扭转。设四根轴的a分别为 0、，但横截面面积相等，其承载能力最大的轴().（A）0a （B）0.5a （C）0.6a （D）0.8a 2.在图示受扭圆轴横截面上的剪应力分布图中，正确答案是 。3.实心圆轴和空心圆轴，它们的横截面面积均相同，受相同扭矩作用，则其最大剪应力为（）。（A）max2max1tt；（B）max2max1tt（C）max2max1tt （D）无法比较。4.受扭圆轴，当横截面上的扭矩 T 不变，而直径减小一半时，该横面的最大剪应力与原来的最大剪应力之比（）。（

11、A）2 倍；（B）4 倍；（C）6 倍；（D）8 倍。5.图示圆轴受扭，则 A、B、C 三个横截面相对于 D 截面的扭转角有四种答案：（A）DADBDC；（B）0,DADBDC；（C）2DADBDC；（D）,0DADCDB。二、填空题 1.圆轴受力如图，其危险截面在 段，当3m4、m交换以后，危险截面在 段。2.阶梯轴尺寸及受力如图所示，AB 段的最大剪应力max1t与 BC 段的最大剪应力max2t之比1max2/maxtt 。3长为l，直径为 d 的传动轴转速为(/min)n r，材料的剪变模量为 G（GPa）。轴单位长度容许扭转角为（rad/m），根据刚度条件该轴可传递的最大功率 max

12、N KW。三、计算题 1.作图示各杆的扭矩图。2.T 为圆杆横截面上的扭矩，试画出截面上与 T 对应的切应力分布图。3.机床变速箱第轴如图所示，轴所传递的功率为 P，转速 n200r/min，材料为 45 钢，40MPa。试按强度条件初步设计轴的直径。4.发电量为 15000KW 的水轮机主轴如图所示。D550mm，d300mm，正常转速 n=250r/min。材料的许用切应力 50MPa。试校核水轮机主轴的强度。5.一阶梯形受扭圆轴如图所示。已知1240,80,80dmm dmm GGPa。求：（1）扭矩图；（2）轴的最大剪应力；（3）A、B 两截面间相对扭转角。6.图示圆轴承受扭转力偶矩

13、m，已知100,80,tMPa GGPa在轴 2.5m 长度内的最大许可扭转角为，求 m 的许可值。7.传动轴的转速为 n500r/min，主动轮 1 输入功率 P1368KW，从动轮 2和 3 分别输出功率 P2147KW，P3=221KW。已知 70MPa，1（o）/m，G80GPa。（1）试确定 AB 段的直径 d1和 BC 段的直径 d2。（2）若 AB 和 BC 两段选用同一直径，试确定直径 d。（3）主动轮和从动轮应如何安徘才比较合理 8.钻头横截面直径为 20mm，在顶部受均匀的阻抗扭矩 m（单位为 Nm/m）的作用，许用切应力 70MPa。（1）求许可的 Me。（2）若 G80

14、GPa，求上端对下端的相对扭转角。9.两端固定的圆轴 AB，在截面 C 上受扭转力偶矩 Me作用。试求两固定端的反作用力偶矩 MA和 MB。提示：轴的受力图如图 b 所示。若以AC表示截面 C 对 A 端和转角，CB表示B 对 C 的转角，则 B 对 A 的转角AB应是AC和CB的代数和。但因 B，A 两端皆是固定端，故AB应等于零，于是得变形协调方程。10.有一矩形截面的钢杆，其横截面尺寸为 100mm50mm，长度l2m，在杆的两端作用着一对力偶矩。若材料的 100MPa，G80GPa，杆件的许可扭转角为 2，试求作用于杆件两端的力偶矩的许可值。第四章 弯曲内力 一、选择题 1.梁的内力符

15、号与坐标系的关系是（）（A）剪力、弯矩符号与坐标系有关；（B）剪力、弯矩符号与坐标系无关；（C）剪力符号与坐标系有关，弯矩符号与坐标系无关；（D）弯矩符号与坐标系有关，剪力符号与坐标系无关。2、图示（a）（b）两根梁的最大弯矩之比值baMM)/()(maxmax等于（A）1；（B）2；（C）3；（D）4 3.图示梁，剪力等于零的截面位置 X 之值为（）（A）5a/6；（B）6a/5；（C）6a/7；（D）7a/6。二、填空题 1.图示刚架 AB 段弯矩方程为 M（X）。2.已知 B 端外伸梁的剪力图，且梁上无集中力偶作用，则 C 截面的弯矩 Mc ,D 截面的弯矩 MD 。3.为使图示梁(0)

16、xxl截面上的弯矩0)(xM，则xm 。三、计算题 1.试求图示各梁中截面 1-1，2-2，3-3 上的剪力和弯矩，这些截面无限接近于截面 C 或截面 D。设 F，q，a 均为已知。（a）(b)（c）2.设已知图示各梁的载荷 F,q,Me和尺寸 a。（1）列出梁的剪力方程和弯矩方程；（2）作剪力图和弯矩图；（3）确定Fsmax及Mmax。3.作梁的 Q、M 图。4.作梁的的 Q、M 图。5.作梁的 Q、M 图。6.作梁的 Q、M 图。7 作图示各梁的剪力图和弯矩图。8 试根据弯矩、剪力和载荷集度间的导数关系，改正所示 Fs 图和 M 图中的错误。9 设梁的剪力图如图所示，试作弯矩图及载荷图。已

17、知梁上没有作用集中力偶。10 已知梁的弯矩图如图所示，试作梁的载荷图的剪力图。11 用叠加法绘出下列各梁的弯矩图。(a)(b)12 作刚架的 N、Q、M 图。第五章 弯曲应力 一、选择题 1.受力情况相同的三种等截面梁，如图（1）、（2）、（3）所示。若用 maxmaxmax123、分别表示这三种梁内横截面上的最大正应力，则下列结论中哪个是正确的()（A）;max1max 2max 3（）（）=（）（B）;max1max 2max 3（）（）=（）（C）;max1max 2max 3（）（）（）（D）;max1max 2max 3（）（）（）2.一梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大应力

18、之比 maxmax()/()ab为：（A）1/4；（B）1/16；（C）1/64；（D）16。3.矩形截面梁当横截面的高度增加一倍，宽度减小一半时，从正应力强度条件考虑，该梁的承载能力的变化为（）（A）不变；（B）增大一倍；（C）减小一半 （D）增大三倍 4.为了提高梁的承载能力，梁的支座的合理方案是 。5.T 形截面铸铁梁受载如图，从正应力强度条件分析，截面的放置方式有四种：正确答案是 。二、填空题 1.两材料相同的圆截面梁，载荷如图所示，若二梁内最大应力相等，则12:DD=。2.两梁的几何尺寸形状及材料相同，从正应力强度条件出发，A 的许用载荷 P与 B 的许用载荷q之间有p q。3.某抗

19、弯构件的截面为 T 形（如图），为使截面上的最大拉应力 maxt和最大压应力 maxc同时分别达到材料的 tc和，应将 y1和 y2的比值设计为 。（C 为形心）4.两梁的几何尺寸和材料相同，由正应力强度条件可得 B 的承载能力是 A 的 倍。5.铸铁梁受载荷如图示，横截面为 T 字形。试问（a）、（b）两种截面旋转方式，更为合理。三、计算题 1.把直径 d=1mm 的钢丝绕在直径为 2m 的卷筒上，试计算该钢丝中产生的最大应力，设 E=200GPa.2.20a 工字钢梁的支承和受力情况如图所示。若 MPa160，试求许可载荷 F。3.铸铁梁的载荷及横截面尺寸如图所示。许用拉应力 t MPa4

20、0,许用压应力 MPac160。试按正应力强度条件校核梁的强度。若载荷不变，但将 T 形横截面倒置，即翼缘在下成为形，是否合理何故 4.梁及拉杆材料相同，160MPa，杆的最大容许变形1.2lmm。试确定许用载荷 q，E200103Mpa。5.在工字梁上作用着可移动的载荷 F。为提高梁的承载能力。试确定 a 和 b的合理数值及相应的许可载荷。设 160 MPa。6.我国营造式中，对矩形截面梁给出的尺寸比例是 h，b=3:2。试用弯曲正应力强度证明：从圆木锯出的矩形截面梁，上述尺寸比例接近最佳比值。7.当 20 号 槽 钢 受 弯 曲 变 形 时，测 出 A，B 两 点 间 长 度 的 改 变

21、为mml31027，材料的 E=200GPa。试求梁截面上的弯矩 M。8.图示结构，AB 为铸铁梁，CD 为圆截面钢杆，载荷 P 可在03/2xl范围内 移 动，试 确 定 载 荷P的 许 用 值 P。已 知：74122,4 10,140,60,30,lm Izmmymm ymm dmm铸铁许用拉应力 35,tMPa许 用 压 应 力 为 140cMPa；钢 许 用 应 力 160MPa。（铸铁梁的弯曲剪应力不考虑，C 为截面形心）9.由三根木条胶合而成的悬臂梁截面尺寸如图所示，跨度l1m。若胶合面上的许用切应力为，木材的许用弯曲正应力为,10MPa许用切力为 MPa1。试求许可载荷 F。10

22、.校核此梁的强度，并绘出剪力最大的横截面上切应力的分布图。已知材料的拉伸许用应力为 40tMPa，压缩许用应力 70cMPa，剪切许用应力为40tMPa（C 为形心）。第六章 弯曲变形 一、选择题 1.已知梁的 EI 为常数，今欲使梁的挠曲线在/3xl处出现一拐点，则比值12/mm为（）（A）12/2mm ；（B）12/3mm ；（C）12/1 2mm /；（D）12/1/3mm 2.图示二梁抗弯刚度 EI相同，载荷Q 相同，则下列四种关系中，哪一个是正确的（A）两梁对应点的内力和位移相同；（B）两梁对应点的内力和位移不同；（C）内力相同，位移不同；（D）内力不同，位移相同。3.图示悬臂梁，若

23、分别采用两种坐标系，则由积分法求得的挠度和转角的正负号为（）。（A）两组结果的正负号完全一致；（B）两组结果的正负号完全相反；（C）挠度的正负号相反，转角的正负号一致；（D）挠度的正负号一致，转角的正负号相反。4.图示梁欲使 C 点挠度为零，则 P 与 q 的关系为：（A）/2Pql （B）5/8Pql（B）5/6Pql （D）3/5Pql 5.图示二梁除载荷处其余条件相同。最大挠度比1/BZByy为（）（A）2；（B）4；（C）8；（D）16/5 二、填空题 1.图示简支梁（a）、（b）受均布载荷 q 作用，已知两梁的 EI 相同，则（b）梁的最大挠度应为（a）梁的最大挠度的 倍。2.试根据

24、载荷及支座情况，写出由积分法求解时，积分常数的数目及确定积分 常 数 的 条 件。积 分 常 数 个，支 承 条件 。3.用 积 分 法 求 图 示 挠 曲 线 方 程 时，需 应 用 的 支 承 条 件是 ；连续条件是 。4.用积分法求图求变形时，支承条件为 ；连续条件为 。5.梁的横截面积一定，若分别采用圆形、正方形、矩形、，放置如图示，载荷沿 y 方向，则 截面梁的刚度最好；截面梁的刚度最差。6.已知图（a）所示梁中点 C 的挠度为 22(34)/(48),()cyPb lbEIab。则图（b）所示梁中点C 的挠度为yc=。7、为使图示梁在自由端C处的转角为零，则m ,yc=。8.欲 使

25、 梁AB段 中 点 挠 度 为 零，则m与q之 间 的 关 系为 。第 8 题图 9.已 知 图（a）梁 B 端 挠 度 为4/(8)qlEI，转角为3(/(6)qlEI，则图（b）梁 C 截面的转角为 。三计算题 1.用积分法求图示各梁的挠曲线方程及自由端的挠度和转角。设EI为常量。(a)(b)2.用叠加法求图示各梁截面 A 的挠度和截面 B 的转角。EI 为已知常数。(a)(b)3.用叠加法求图示外伸梁外伸端的挠度和转角。设 EI 为常数。(a)(b)4.桥式起重机的最大载荷为 W=20kN。起重机大梁为 32a 工字钢，E=210GPa，L=8.76m。规定 500l。校核大梁的刚度。5

26、.图中两根梁的 EI 相同，且等于常量。两梁由铰链相互连接。试求 F 力作用点 D 的位移。6.车床床头箱的一根传动轴简化成三支座等截面梁，如图所示。试用变形比较法求解,并作轴的弯矩图。7.房屋建筑中的某一等截面梁简化成均布载荷作用下的双跨梁（见图）。试作梁的剪力图和弯矩图。8.图示结构中，梁为 16 号工字钢；拉杆的截面为圆形，d10 mm。两者均为Q235 钢，E200GPa。试求梁及拉杆内的最大正应力。第七章 应力和应变分析 强度理论 一、选择题 1对于图示各应力状态，属于单向应力状态的是()（A）a 点；（B）b 点；（C）c 点；（D）d 点。2关于图示单元体属于哪种应力状态()（A

27、）单向应力状态；（B）二向应力状态；（C）三向应力状态；（D）纯剪应力状态。3矩形截面简支梁受力如图（a）所示，横截面上各点的应力状态如图（b）所示。关于他们的正确性，现有四种答案：（）（A）点 1、2 的应力状态是正确的；（B）点 2、3 的应力状态是正确的；（C）点 3、4 的应力状态是正确的；（D）点 1、5 的应力状态是正确的。4关于图示梁上 a 点的应力状态为（）二、填空题 1图示梁的 A、B、C、D 四点中，单向应力状态的点是 ，纯剪应力状态的点是 ，在任何截面上应力均为零的点是 。2已知一点应力状态如图，其4r 。3图示单元体的3r 。三、计算题 1.构件受力如图所示。（1）确定

28、危险点的位置。（2）用单元体表示危险点的应力状态。2.在图示各单元体中，试用解析法和图解法求斜截面 ab 上的应力。应力的单位为 MPa。(a)(b)3.已知应力状态如图所示，图中应力单位皆为 MPa。试用解析法及图解法求：（1）主应力大小，主平面位置；（2）在单元体上绘出主平面位置及主应力方向；（3）最大切应力。(a)(b)4.已知矩形截面梁某截面上的弯矩及剪力分别为 M10KNm,Fs120KN，试绘出截面上 1,2,3,4 各点应力状态的单元体，并求其主应力。5.试求图示各应力状态的主应力及最大切应力（应力单位为 MPa）。6.锅炉直径 D1m，壁厚10mm，内受蒸汽压力p3MPa。试求

29、：(1)壁内主应力21,及最大切应力max(2)斜截面 ab 上的正应力及切应力。7.薄壁圆筒扭转-拉伸试验的示意图如图所示。若 F20KN，Me600Nm，且 d50mm，2mm，试求：（1）A 点在指定斜面上的应力；（2）A 点的主应力的大小及方向（用单元体表示）。8直径100dmm的圆轴，受轴向拉力 P 和力偶矩 m 的作用。材料的弹性模量 E200Gpa，泊松比 v，现测得圆轴表面的轴向线应变60500 10,45方向的线应变645400 10，求 P 和 m。9.圆轴受扭弯组合变形。E200Gpa，v，m1=16Nm，m2=32Nm，d=40mm，求危险点的最大线应变。10.若已测得

30、等角应变花三个方向的应变分别为0，60，120，试求主应变及其方向。若材料为碳钢，E200GPa,=，试求主应力及其方向。11.在一体积较大的钢块上开一个贯穿的槽，其宽度和深度都是 10mm。在槽内紧密无隙地嵌入一铝质立方块，它的尺寸是 10mm10mm10mm。当铝块受到压力 F6KN 的作用时，假设钢块不变形。铝的弹性模量 E70GPa，。试求铝块的三个主应力及相应的变形。12.炮筒横截面如图所示。在危险点处，t550MPa，r350MPa，第三个主应力垂直于图面是拉应力，且其大小为 420MPa。试按第三和第四强度理论，计算其相当应力。13.铸铁薄管如图所示。管的外径为 200mm，壁厚

31、15mm，内压p4MPa，F200KN。铸铁的抗拉及抗压许用应力分别为 t30MPa，c120MPa，。试用第二强度理论校核薄管的强度。第八章 组合变形 一、选择题 1在图示杆件中，最大压应力发生在截面上的哪一点（）（A）A 点；（B）B 点；（C）C 点；（D）D 点。2铸铁构件受力如图所示，其危险点的位置为（）（A）点；（B）点 （C）点 （D）点。3图示矩形截面拉杆中间开一深度为 h/2 的缺口，与不开口的拉杆相比，开口的最大应力的增大倍数为（）（A）2 倍；（B）4 倍；（C）8 倍；（D）16 倍。4图示矩形截面偏心受压杆发生的变形为（）（A）轴向压缩和平面弯曲组合；（B）轴向压缩，

32、平面弯曲和扭转组合；（C）轴向压缩和斜弯曲组合；（D）轴向压缩，斜弯曲和扭转组合。二、计算题 1 三角形架受力如图，杆 AB 为 16 号工字钢，A102mm2，Wz141103mm3，已知钢的 100MPa。校核杆的强度。2.材料为灰铸铁 HT15-33 的压力机框架如图所示。许用拉应力为 t30MPa，许用压应力为 c80MPa。试校核框架立柱的强度。3.图示钻床的立柱为铸铁制成，F15KN，许用拉应力 t35MPa。试确定立柱所需直径d。4托架如图，已知 AB 为矩形截面梁，宽度 b20mm，高度 h40mm，杆CD 为圆管，其外径 D30mm，内径 d24mm，材料的 160MPa。若

33、不考虑 CD 杆的稳定问题，试按强度要求计算该结构的许可载荷 q。5.手摇绞车如图所示，轴的直径 d30mm，材料为 Q235 钢，80MPa。试按第三强度理论，求铰车的最大起吊重量 P.6.电动机的功率为 9KW，转速 715r/min，带轮直径 D250mm，主轴外伸部分长度为l=120mm，主轴直径 d40mm。若 60 MPa，试用第三强度理论校核轴的强度。7.图为某精密磨床砂轮轴的示意图。已知电动机功率 P3KW，转子转速 n1400r/min，转子重量 W1=101N。砂轮直径 D250mm，砂轮重量 W2275N。磨削力 Fy：Fz3：1，砂轮轴直径 d50mm，材料为轴承钢，6

34、0MPa。(1)试用单元体表示出危险点的应力状态，并求出主应力和最大切应力。(2)试用第三强度理论校核轴的强度。8.图示带轮传动轴，传递功率 P=7KW，转速 n200r/min。带轮重量 W=。左端齿轮上啮合力 Fn 与齿轮节圆切线的夹角（压力角）为20。轴的材料为 Q255钢，其许用应力 80MPa。试分别在忽略和考虑带轮重量的两种情况下，按第三强度理论估算轴的直径。9空心圆轴的外径 D200mm，内径 d160mm。在端部有集中力 P，作用点为切于圆周的 A 点。已知：60,80PKNMPa，500lmm。试：（1）校核轴的强度；（2）标出危险点的 位 置（可 在 题 图 上 标明）；（

35、3）给出危险点的应力状态。10一圆截面轴 AB，在其 A、D 两点焊有 z 方向的加力臂 AF 和 DE，在加力臂上作用有铅垂向下的载荷 P 和q。已知 P5KN，q8KN/m，280lmMPa，。试用第三强度理论求 AB 轴的直径。第九章 压杆稳定 一、选择题 1如果细长压杆有局部削弱，削弱部分对压杆的影响().（A）对稳定性和强度都有影响；（B）对稳定性和强度都没有影响；（C）对稳定性和影响，对强度没影响；（D）对稳定性没影响，对强度有影响。2长方形截面细长压杆，b/h1/2；如果将 b 改为 h后仍为细长杆，临界力crP是原来（）倍。（A）2 倍；（B）4 倍；（C）8 倍；（D）16

36、倍。3细长压杆，若其长度系 数 u 增加一倍，则压临界 力 Pcr 的变化（）（A）增加一倍；（B）为原来的四倍；（C）为原来的四分之一 （D）为原来的二分之一。4图示四根压杆的材料、截面均相同，它们在纸面内失稳的先后次序为（）。（A）（a），（b），（c），（d）；（B）（d），（a），（b），（c）；（C）（c），（d），（a），（b）；（D）（b），（c），（d），（a）；二、填空题 图示材料相同，直径相等的细长圆杆中，杆能承受压力 最大；杆能承受压力最小。（见上图）三、计算题 1.三根圆截面压杆，直径均为 d=160mm，材料为 Q235 钢，E200GPa，240MPa。两端均为铰支

37、，长度分别为l1,l2和l3，且l1=2l2=4l3=5m。试求各杆的临界压力 Fcr。填空题图 2.无缝钢管厂的穿孔顶杆如图所示。杆端承受压力。杆长 l=4.5m，横截面直径 d=15cm。材料为低合金钢，E210GPa。两端可简化为铰支座，规定的稳定安全因数为 nst。试求顶杆的许可载荷。3.蒸汽机车的连杆如图所示，截面为工字形，材料为 Q235 钢。连杆所受最大轴向压力为 465KN。连杆在摆动平面（xy 平面）内发生弯曲时，两端可认为铰支而在与摆动平面垂直的 xz 平面内发生弯曲时，两端可认为是固定支座。试确定其工作安全因数。4.某厂自制的简易起重机如图所示，其压杆 BD 为 20 号

38、槽钢，材料为 Q235钢。起重机的最大起重量是 W40KN。若规定的稳定安全因数为 nst5，试校核 BD 杆的稳定性。5.图示结构中，AB 和 BC 均为圆截面钢杆，已知材料的屈服极限240sMPa，比例极限200pMPa，材料的弹性模量 E200Gpa。直线 公 式 的 系 数304,aMPa1.12,bMPa两 杆 直 径 相 同 d 4cm，40ABlcm，若两杆的安全系数均取为 3，试求结构的最大许可载荷 P。6.图示结构 ABC 为矩形截面杆，b60mm、h100mm、l4m，BD 为圆截面杆，d60mm，两杆材料均为 A3 钢，E200Gpa，p=200Mpa，均布载荷 q1KN

39、/m，稳定安全系数 nst=3。校核 BD 杆的稳定性。7.图示结构，横梁截面为 10 号工字钢。Wz49cm3，BD 直杆截面为矩形 2030mm，两端为球铰，材料的弹性模量 E200Gpa，p100，稳定安全系数nst，横梁许用应力 140,MPa试校核结构是否安全 8.设有结构如图示，梁柱材料均为低碳钢，许用应力 160,MPaAB 梁横截面为正方形，边长b120mm，梁长l3m，CB 柱为圆形截面，其直径 d30mm，CB 柱 长1lm，试 确 定 此 结 构 的 可 载 荷 q。nst，E 200Gpa,101p。第十章 动载荷 一、选择题 1.图示两梁抗弯刚度相同，弹簧的刚度系数也

40、相同，两梁最大动应力的关系为()：（A）bdad)()(；（B）bdad)()(;（C）bdad)()(;（D）与 h 大小有关。2图示三杆最大动应力之间的关系为()（A）cdbdad)()()(;（B）cdbdad)()()(;（C）bdcdad)()()(;（D）cdbdad)()()(3图示重物 P 自高度 H 处自由下落冲击 D 点，用公式 2/1)/21(1stdHK计算动荷系数，哪种说法正确（）。（A）st是指 D 点的静位移;（B）st是指 C 点的静位移；（C）st是指弹簧 B 的静位移；（D）st是 C 点与 D 点的静位移之和。二、计算题 1.AD 轴以匀角速度转动。在轴的

41、纵向对称面内，于轴线的两侧有两个重为 P 的偏心载荷，如图所示。试求轴内最大弯矩。2.等截面刚架的抗弯刚度为 EI，抗弯截面系数为 W，重物 Q 自由下落时，求刚架内dmax(不计轴力)。3图示圆截面折杆放置在水平面内，重量为 Q 的物体自高度 H 自由下落到端点 C，已知杆的直径的 d 和材料的弹性模量 E、剪变模量 G。试求动荷系数 Kd（用 Q、H、d、a 表示）。4图示工字钢梁右端置于弹簧上，弹簧常数 K0，8kNmm，梁弹性模量 E200GPa，160MPa，重物 Q 自由下落，求许可下落高度 H。第十一章 交变应力 一选择题 在图示交变应力t曲线情况下，其平均应力、应力幅和循环特征

42、为（）（A）;6.35,25rMPaMPaam（B）;6/1.35,25rMPaMPaam（C）;6.25,35rMPaMPaam（D）.6/1.25,35rMPaMPaam 二填空题 1.某构件内一点的交应力随时间变化的图线如图所示，则该交变应力的循环特征是 ，最大应力是 ，最小应力是 ，平均应力是 。2.螺栓受轴向的最大拉力 Pmax=6kN，最小拉力 Pmin=5kN 作用；螺栓直径 d=12mm，则其交变应力的循环特征 r ，应力幅值 a Mpa，平均应力m Mpa。3.疲劳破坏的主要特征有 ;；。三计算题 1 某阀门弹簧如图所示。当阀门关闭时，最小工作载荷 Fmin200N;当阀门顶

43、开时，最大工作载荷 Fmax500N。设簧丝的直径d=5mm,弹簧外径D1=36mm，试求平均应力m，应力幅a，循环特征 r，并作出t 曲线。2.阶梯轴如图所示。材料为铬镍合金钢，b920MPa，1420MPa，1250MPa。轴的尺寸是：d=40mm,D=50mm,R=5mm。求弯曲和扭转时的有效应力集中因数和尺寸因数。第十三章 能量方法 一、选择题 1.悬臂梁如图所示。加载次序有下述三种方式：第一种为 P、m 同时按比例施加；第二种为先加 P，后加 m；第三种为先加 m，后加 P，在线弹性范围内它们的变形能应为（）。（A）第一种大；（B）第二种大（D）第三种大；（D）一样大。2.图示等截面

44、直杆的抗拉刚度为 EA，其变形能应为（）。（A）25/6UP lEA；（B）23/2UP lEA；（C）29/4UP lEA；（D）213/4UP lEA 3.图示两梁的材料、截面形状、尺寸和长度彼此相同。已知12pp。下列关系式中（）是正确的（A）2112ff；（B）121212P fP f；（C）221112P fP f；（D）111222P fP f 二、填空题 已知图（a）所示梁 C 截面的转角28,cplEI则图（b）所示梁 B 截面的挠度为 。三、计算题 1.试用莫尔积分法求图示刚架 C 截面处的水平位移。已知两杆 EI 相等且为常数。（略去剪力和轴力对位移的影响）2.图示刚架 A

45、BC，各杆的抗弯刚度均为 EI。用莫尔积分法求 C 端的铅垂位移cy及转角c。略去轴力及剪力对变形的影响。3.已知图示刚架 AC 和 CD 两部分的,cm103I43 GPa200E。试求截面 D 的水平位移和转角。F=10kN，ll1m.4.图示桁架各杆的材料相同，截面面积相等。试求节点 C 处的水平位移和垂直位移。5.刚架各部分的 EI 相等，试求在图示一对 F 力作用下，A,B 两点之间的相对位移，A,B 两截面的相对转角。6.在图示曲拐的端点 C 上作用集中力 F。设曲拐两段材料相同且均为同一直径的圆截面杆，试求 C 点的垂直位移。第十四章 超静定结构 一、选择题 1.图示刚架的静不定

46、次数为（）。（A）一次静不定；（B）二次静不定；（C）三次静不定；（D）四次静不定。2.设 CD 的未知轴力为 N，则图示结构在 C 点的变形谐调条件是（）（A）0cy；（B）/()cyNhEA（C）/()0cyNhEA （D）00 二、计算题 1图示结构，E200Gpa，643225 10,4 10,ImmAmm 2,300/lm qN m。求 A 端的约束反力和 BC 杆的内力。2图示桁架，各杆 EA 均相等。试求各杆内力。3图示平面刚架，已知各段 EI 相同且为常数。试求 B 截面上的弯矩。4试求图示平面刚架的最大弯矩及其作用位置。已知各杆抗弯刚度皆为 EI。5.刚架的 A，B 两点由拉杆 AB 相联接，拉杆的抗拉刚度为 EA。试作刚架的弯矩图。附录 平面图形的几何性质 1.确定图示各图形形心的位置。(a)(b)(c)2.计算半圆形对形心轴 yc 的惯性矩。3.计算图示图形对 y,z 轴的惯性积 Iyz 4.计算下列图形对 y,z 轴的惯性矩 Iy，Iz 以及惯性积 Iyz 5.试确定图示平面图形的形心主惯性轴的位置，并求形心主惯性矩。(a)(b)6.试确定所示图形通过坐标原点 O 的主惯性轴的位置，并计算主惯性矩Iy0和 Ix0