①
a C
②
D

a a
B
注：1 试题字迹务必清晰。 2 题间不留空，一般应题卷分开
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（2）设立柱的长度为 L 6 . 5 m ，拉杆的计算长度 l 4 m ，计算最大拉力时试验机上 AB 两点的相对 位移（不考虑上下横梁的变形和立柱的稳定性） 。
4m
l
A B
L
6 .5 m
F
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四、 （12 分）作如图所示外伸梁的剪力图和弯矩图。
三、 （16 分） 如图所示某试验机由两根相同的立柱和一根中心拉杆组成。立柱材料的弹性模量
E 210 GPa ， 横截面外径 D 160 mm ， 内径 d 140 mm 。中心拉杆为实心圆杆，材料的弹性模 量 E 210 GPa ， 许用应力 450 MPa ， 试验机设计载荷 F 800 kN 。 （1） 设计中心拉杆的直径 d 1 。
D
h
d
F
A
B
a a
R
C
F
4． （4 分）如上右图所示，外伸梁在 C 处有一重量为 F 的重物绕过一无摩擦的滑轮，若不计滑轮的 重量，则梁支座 B 右侧截面上弯矩为： 。
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二、选择题（共 6 分）
1． （6 分）生活中一些常见的现象都具有一定的力学道理，描述这些现象的力学道理往往可用一个关 键的力学术语来描述，如“弹性、各向同性、各向异性、拉应力、切应力、应力集中、预应力、稳定、 失稳”等等，下面是生活中一些常见的现象，请在上面列举的力学术语中选择最贴切的一个填到后面 的括号中。 （1） 铸铁压缩时并不是从横截面上破坏，而是从接近 45 的斜截面上破坏。 （ ） （2） 我家煤气灶的烟道管必须穿过阳台的一扇窗户，为此安装师傅在窗户的玻璃上开了一个圆孔以 让烟道管通过，而且还用砂纸将圆孔的周边打磨得非常光滑，这样窗户玻璃使用的时间会较为长久。 （ ） （3） 秦始皇兵马俑坑除了出土了震惊中外的真人大小的兵马俑外，还出土了数量众多的青铜剑，有 的青铜剑被倒伏的兵俑压折成超过 45 角，但搬开兵俑后，青铜剑又奇迹般地恢复到直线形状，这让 在场的考古工作者十分惊叹古人的智慧和生产工艺。 （ ） ） （4）杂技表演中有一个节目：一体魄强健的男演员在肩上顶了一根很粗的毛竹，一瘦弱的女演员在毛 竹的上部表演着各种杂技动作。若仔细观察，会发现毛竹实际上并不处于直线状态（ （5）成语“势如破竹”形容的是做某件事情时如果我们把最初的环节做好了，而事情后面的各个环节 会因此而迅速容易地被解决这样一种情景，但该成语的字面意思是竹子很容易在竖直方向劈开，而在 横向却很难如此。 （ ） ） （6） 玻璃品制造师傅要切割一块玻璃， 他先是用直尺和金刚钻在这块玻璃需要切割的地方划开一条线， 再将这条线移至桌沿，然后轻轻一拍，这块玻璃即从划线处断为两截。 （
AC
。
q
x A C L d B L
六、 （16 分）如图所示 No .22 a 工字钢外伸梁受均布载荷 q 作用，已知 L 6 m ，材料的许用应力
（ No .22 a 工字钢的截面参数为： [ ] 160 MPa 。不计工字钢的自重，求梁的许可载荷 [ q ] 。
A 42 .128 cm 2 ， I z 3400 cm 4 , W z 309 cm 3 )
q 2a a
qa 2
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五、 （16 分）如图所示实心圆轴左端固定右端自由，在右半部分受均布外力偶矩 q 作用，圆轴直
径为 d ，剪切弹性模量为 G ，总长为 2 L ，求： （1）轴中的最大切应力 max 。 （2）轴自由端的转角
多大？
q h L b
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选作题： （20 分）如图所示结构， CB 是刚性横梁，不计其重量。①、②号杆的材料相同，横截面面 积相同，材料的弹性模量为 两杆中的装配应力。
E
，若②号杆的尺寸比设计尺寸略短，误差为 ，强行装配后，试计算
q A
B
z
L/3
L
L/3
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七、 （ 18 分 ） 如 图 所 示 矩 形 截 面 悬 臂 梁 受 均 布 载 荷 q 作 用 ， 梁 截 面 的 宽 b 50 mm ， 高
h 100 mm ， 梁 长 L 2 m ， 梁 材 料 的 弹 性 模 量 为 E 200 GPa ， 若 梁 上 沿 的 伸 长 量 为 （1）均布载荷 q 是多大？（2）梁中的最大弯曲正应力是 L 0 .5 mm ，不考虑梁的剪切变形，则：
T
K

。
R0
a/2 O
a


2． （4 分）如上右图所示边长为 a 的正方形截面，在其中心挖去一边长为 a / 2 的正方形，则截面对 任意过形心的轴 K 的惯性矩 I K 。 3． （4 分） 如下左图所示螺钉穿过一刚性的平板， D 30 mm ， d 20 mm ， h 10 mm ， F 40 kN 。 则螺钉中拉应力为： MPa ，挤压应力为： MPa ，剪切应力全部做在试卷上。 各题中的构件除特殊说明外，均指等截面构件且不考虑自重。 一、填空题（4 小题，共 16 分）
1． （4 分）如下左图所示，薄壁圆筒某横截面上的扭矩为 T ，该截面壁厚中线的半径为 R 0 ，壁厚为
，假设截面上的切应力 沿壁厚方向均匀分布，则薄壁圆筒横截面上的切应力
四川大学期中考试试题（闭卷）
（2013-2014 学年下学期）
课程号：305019050 课序号： 系别： 班级： 专业： 学生人数：
材力Ⅲ
课程名称：材料力学（Ⅲ） 任课教师：熊渊博、钟文宇、陈华燕等 学号： 姓名： 印题份数： 成绩：
考 试 须 知
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