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华南理工大学801材料力学2014-2016年考研真题试卷

801华南理工大学2014年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:材料力学适用专业:力学;机械制造及其自动化;机械电子工程;机械设计及理论;车辆工程;船舶与海洋工程;生物医学工程;机械工程(专硕);生物医学工程(专硕);车辆工程(专硕)共4页一、某拉伸试验机的结构示意图如图1所示。

设试验机的CD 杆与试样AB 材料同为低碳钢,其MPa 200P =σ,MPa 240S =σ,MPa 400b =σ。

试验机最大拉力为100kN 。

试问:(1)用这一试验机作拉断试验时,试件直径最大可达多少?(2)若设计时取试验机的安全因素n =2,则CD 杆的横截面面积为多少?(3)若试件直径d =10mm ,欲测弹性模量E ,则所加荷载最大不能超过多少?(15分)图1二、多跨等截面梁由AC 和CD 组成,受力及尺寸如图2所示。

梁截面上、下两层厚度相等,且为同一钢质材料,许用应力MPa 200][=σ,中间层为轻质填充材料。

(1)试作多跨梁的剪力图和弯矩图;(2)若不考虑中间层填充材料对结构强度的影响,试校核多跨梁的弯曲正应力强度。

(15分)图2三、如图3所示,梁AB 长为2a ,弯曲刚度为EI ,A 端固定,B 端由长为a 的杆BC支撑,拉压刚度为EA 。

系统在无外力作用的初始状态下,杆BC 的内力为零。

当梁AB 跨中D 处作用集中荷载F 时,C 处基础发生沉降至C '处,沉降量为s ,若不考虑杆BC 的稳定性,试求杆BC 的内力。

(20分)图3四、一外径为A d ,壁厚为A t 的空心圆管A 右端套接安装于另一外径为B d ,壁厚为B t 的空心圆管B 的左端,如图4所示。

A 、B 两管的A 端和B 端均为固定端。

初始,圆管B 两孔连线与圆管A 两孔连线夹角为β。

扭转圆管B 至各孔对齐,孔内放入直径为p d 的销钉C 。

松开圆管B ,系统处于平衡状态。

假设切变模量G 是常量。

试求(1)A 、B 端的约束反力偶A T 和B T ;(2)若销钉C 的许用切应力为][p τ,求β角的最大值。

(20分)图4五、一钢板上有直径d =300mm 的圆,若在板上施加如图5所示的应力。

已知钢板的弹性模量GPa 206=E ,泊松比28.0=ν。

试问钢板上的圆将大致变成何种图形?请图示之,并计算其特征尺寸。

(15分)图5六、一两端密封的圆柱形压力容器,圆筒部分由壁厚为δ,宽度为b 的塑条滚压成螺旋状并熔接而成。

圆筒的内直径为D ,且D <<δ,如图6所示。

容器承受的内压的压强为p ,若熔接部分承受的拉应力不得超过塑条中最大拉应力的80%,试求塑条的许可宽度b 。

(15分)图6七、某路牌由标牌、梁AD 及柱AC 组成。

柱AC 由空心圆管AB 和BC 两段组成,两圆管内外径之比均为9.0=α,且外径分别为m 10.01=D ,m 12.02=D 。

其余尺寸参数如图7所示。

已知柱AC 材料为不锈钢,材料的许用应力MPa 200][=σ,忽略梁AD 、柱AC 的自重,仅计入标牌重量G =0.8kN (标牌重心位于其几何中心O 处),标牌正面承受内法向均布风荷载2kN/m 9.0=q 作用。

(1)计算柱AC 在A 、B 、C 截面的轴力、扭矩及弯矩值;(2)按第四强度理论校核柱AC 的强度。

(20分)图7八、桁架如图8所示,重量为P F 的物体,自高度h 处自由下落到节点B 上。

已知各杆的拉压刚度均为EA ,E =200GPa ,2mm 100=A ,a =1m ,kN 5P =F ,h =3mm 。

若不考虑压杆的稳定性,试求AC 杆的转角。

(15分)图8图9九、某天线发射装置如图9所示,由箱体A 和杆BC 组成,箱体A 自重为G ,忽略杆BC 的自重。

杆BC 为空心圆管,内径d =95mm ,外径D =100mm ,长L =1.5m ,底部固定于基础。

已知杆BC 的材料为Q235钢,弹性模量GPa 206=E ,屈服强度MPa 235S =σ,大柔度杆临界柔度值101P =λ,中柔度杆临界应力公式λσb a -=cr ,其中MPa 304=a ,MPa 12.1=b ,λ为压杆柔度。

(1)求杆BC 不失稳的许用荷载G ;(2)若G =8.5kN ,为提升信号发射质量,考虑加长杆BC ,求杆BC 不失稳的最大许可长度。

(15分)801华南理工大学2015年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:材料力学适用专业:机械工程;车辆工程;机械工程(专业学位);车辆工程(专业学位);力学;船舶与海洋工程;生物医学工程;生物医学工程(专业学位)共4页1.换轮胎时,司机在十字扳手的两端施加了力P=100N,如图所示。

已知钢制扳手的切变模量G=78GPa,扳手各单臂长均为225mm,由直径为d=12mm的实心圆截面杆构成。

试确定:(1)转动螺母时扳手臂内的最大切应力τmax;(2)该臂的扭转角ϕ。

(15分)题1图2.由纵向排列的玻璃纤维和某基体材料制成的复合材料杆件如图所示。

其中,玻璃纤维的弹性模量E1=69GPa,基体材料的弹性模量E2=34GPa。

若纤维横截面面积占总横截面面积的50%,试求:(1)杆的组合纵向弹性模量E L;(2)当杆受轴向拉力F P作用时,纤维与基体的应力之比。

(20分)题2图3.图示减震器用于支撑某仪器设备。

已知减震器钢制外套管的内径为b,位于减震器中心的实心钢杆直径为d,钢杆承受轴向荷载P,空心橡胶圆筒牢固粘接于钢杆和外套管之间,相互间无滑移。

(1)试求距减震器横截面中心r处橡胶圆筒上一点的切应力τ;(2)假定钢杆和外套管是刚性材料,橡胶材料的切变模量为G,试求由荷载P引起的减震器中心钢杆的竖向位移δ。

(15分)题3图4.已知具有顶角β的水坝如图所示,设斜面上一点A处承受水压力p1,又测得沿斜面方向的压应力大小为p2(|p2|>|p1|),试求A点主应力及A点处X、Y方向上的应力分量。

(20分)题4图5.如图,起重机在横梁上运行,梁AB由两根No.28a工字钢组成,起重机自重G=50 kN,起重量F P=10kN,忽略梁自重。

已知材料的许用应力[σ]=160MPa,[τ]=100MPa。

试校核梁AB的强度。

(附型钢表,No.28a工字钢:I z=7114.14cm4,W z=508.15cm3,I z/S*zmax=24.62cm,b=8.5mm。

)(20分)题5图6.某水轮机主轴的示意图如图所示。

已知水轮机组的输出功率P=37500kW,转速n=150r/min。

轴向推力F x=4800kN,转轮重W1=390kN,主轴内径d=340mm,外径D=750mm,自重W=285kN。

主轴材料为45号钢,其许用应力[σ]=80MPa。

试求主轴的三个主应力和最大切应力,并按第三强度理论校核该轴的强度。

(20分)题6图7.图示结构受重物冲击,W =30kN 自高度H =12mm 处自由落下至C 点。

已知梁BC 为钢梁,弹性模量E 1=210GPa ,惯性矩I 1=5020cm 4,立柱AB 和支杆DE 均为圆截面木杆,立柱直径为D =40cm ,支杆直径为d =15cm ,木材的弹性模量E 2=10GPa 。

试用能量法求C 点的垂直动位移(忽略弯曲杆件的剪切和轴向变形)。

(20分)题7图8.AB 钢梁受均布荷载q (kN/m )作用,中点C 处由组合杆件CD 支撑,CD 杆由4根材料为铸铁,直径为d =4cm 的圆杆组成,如图所示。

试计算荷载q 的许用值。

已知:钢材的弹性模量E st =210GPa ,梁截面的惯性矩I z =17310cm 4,铸铁的弹性模量E c =150GPa ,比例极限 p =230MPa ,稳定安全系数n st =3。

(20分)题8图CD 杆横截面示意图801华南理工大学2016年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:材料力学适用专业:力学;机械工程;船舶与海洋工程;生物医学工程;机械工程(专业学位);生物医学工程(专业学位);车辆工程(专业学位)题三图分)矩形截面悬臂梁受力及尺寸如图示。

假想将梁沿中性层截开,试画出梁下半部分分离体的受力图,并列出其平衡方程。

题四图D 题八图需要更多资料的同学加学长QQ:2990506811(备注华工考研+专业)01近几年考研专业课考试真题试卷02近几年考研专业课考试真题试卷答案03学长学姐专业考研笔记04华南理工大学本科课程课件、期末试卷、题库等资料05考研专业课参考教材课后答案、课件、复习笔记等资料06专业课视频教学07 复试指导和资料等08 公共课(数学、政治、英语)资料09 等等等。

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