注意事项:1.本试卷共八道大题(共计17小题),满分150分;
2.本卷属试题卷,答案一律写在答题纸上,写在该试题卷上或草稿纸上均无效。
要注意试卷清洁,不要在试卷上涂划;
3.在本校考试的考生必须用湖北省考试院提供的专用笔答题,其它笔答题均无效。
﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡第一大题、单项选择题(每题4分,共20分)
1. 图示受力构件中,由力的可传性原理,将力P由位置B移至C,则( )。
(1)固定端A的约束反力不变(2)杆件的内力不变,但变形不同
(3)杆件的变形不变,但内力不同(4)杆件AC段的内力和变形均保持不变
A. 仅(1)正确
B. 仅(4)正确
C. (1) 和(4) 正确
D. 仅(3) 错误
2. 结构由于温度变化,一般有( )。
A. 静定结构中将引起应力,静不定结构中也将引起应力
B. 静定结构中将引起变形,静不定结构中将引起应力和变形
C. 无论静定结构或静不定结构,都将引起应力和变形
D. 静定结构中将引起应力和变形,静不定结构中将引起应力
3. 偏心拉伸实质上是()的组合变形。
A. 两个平面弯曲
B. 轴向拉伸与弯曲
C. 轴向拉伸与剪切
D. 平面弯曲与扭转
4. 细长压杆的(),则其临界应力越大。
A. 弹性模量E越大或柔度λ越小
B. 弹性模量E越大或柔度λ越大
C. 弹性模量E越小或柔度λ越大
D. 弹性模量E越小或柔度λ越小
5. 关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系,有如下论述正确的是( )。
A. 有应力一定有应变,有应变不一定有应力
B. 有应力不一定有应变,有应变不一定有应力
C. 有应力不一定有应变,有应变一定有应力
D. 有应力一定有应变,有应变 一定有应力 第二大题、简答题(每题5分,共30分) 1、画草图说明杆件有哪几种基本变形?
2、分别画出铸铁试件在拉伸、压缩、扭转实验中试件的受力简图及破坏试件断口的草图。
3、试简述纯弯曲和横力弯曲的区别。
4. 圆轴双向弯曲时,是否可将弯矩y M 、z M 合成为组合弯矩M 后按照平面弯曲公式求应力?如果是矩形截面梁,是否可以?请简要说明。
5. 内、外直径分别为d 和D 的空心轴,其横截面的极惯性矩为()4
4p 32
I D d π
=-,抗扭截面
系数为()3
332
P W D
d π
=
-。
以上算式是否正确?请说明。
6. 提高弯曲强度和提高弯曲刚度各有哪些主要措施?
第三大题(15分)
载荷30kN 通过滑轮作用在图示两杆铰接的构架上,AC 和BC 是材料相同的等截面圆杆,材料的许用拉应力[]90MPa t σ=,许用压应力[]160MPa c σ=。
试设计两杆的直径。
第四大题(15分)
传动轴的转速n=500 r/min ,主动轮输入P 1=400 kW ,从动轮分别输出功率P 2=150 kW 、P 3=250 kW 。
已知[]τ=70 MPa ,[]ϕ'=1o /m ,G=80 GPa 。
求:(1)画扭矩图;(2)试设计AB 段的直径d 1及BC 段的d 2。
(图中未标注单位的为mm )。
第五大题(15分)。
画出图示梁的剪力图和弯矩图。
第六大题(15分)
图示铸铁梁上作用有可移动的荷载P ,已知:152mm y =,288mm y =,4
763cm z I =,
铸铁拉伸时的强度极限120Mpa b σ=,压缩时的强度极限640Mpa b σ=,安全系数n=4。
试确定铸铁梁的许可荷载P 。
(图中未标注单位的为mm )。
400
500
C
B
A
P 3
P 2
P 1
F 2=2kN
F 1=2kN
2m 4m
C
B
A
P
第七大题(20分)
钢制圆轴受力如图所示,已知200Gpa E =,0.25μ=,13kN F =,2100kN F =,
10kN m e M =⋅,长为0.5m l =,0.1m d =,屈服极限为360Mpa s σ=,强度极限为
600Mpa b σ=,安全系数n=3。
(1)试在图中标出危险点的位置并用单元体表示其应力状态(2)
试求危险点的主应力及最大伸长线应变(3)应用第三强度理论对该轴进行校核。
第八大题(20分)
图示结构中,水平梁ABCD 可视为刚性杆,杆1和杆2均采用A3钢材,其比例极限为
200Mpa P σ=,屈服极限为240Mpa s σ=,强度极限为400Mpa b σ=,弹性模量为
200Gpa E =。
杆1的直径为10.01m d =,长为10.5m l =;杆2的直径为20.02m d =,长为21m l =。
该结构要求各杆的安全系数均大于2,试确定该结构的最大载荷P 。
2
A
B
C
P
a
a
a
D 1
60︒。