材料力学考试试卷A 答案.pdf
材料力学练习题及答案-全
---------------------------------------------------密 封 线 内 不 准 答 题-------------------------------------------------------------
班级 姓名____________ 学号
四、电动机功率为 9kW，转速为 715r/min，皮带轮直径 D=250mm， 主轴外伸部分长度为 l=120mm，主轴直径 d=40mm，〔σ〕=60MPa，用 第三强度理论校核轴的强度。（15 分）
四题图
五、重量为 Q 的重物自由下落在图示刚架 C 点，设刚架的抗弯刚度为 EI，试求冲击时刚架 D 处的垂直位移。（15 分） 六、结构如图所示，P=15kN，已知梁和杆为一种材料，E=210GPa。梁 ABC 的惯性矩 I=245cm4，等直圆杆 BD 的直径 D=40mm。规定杆 BD 的稳定安全系数 nst=2。 求○1 BD 杆承受的压力。 ○2 用欧拉公式判断 BD 杆是否失稳。（20 分）
班级 姓名____________ 学号
四、电动机功率为 9kW，转速为 715r/min，皮带轮直径 D=250mm， 主轴外伸部分长度为 l=120mm，主轴直径 d=40mm，〔σ〕=60MPa，用 第三强度理论校核轴的强度。（15 分）
四题图
五、如图所示，重物 Q 由高度 H 处自由下落，落在 AB 梁的中点 C 处， 设 EI = 常数，求这时 C 点挠度 ΔC。（15 分）
五题图
六、图示刚架，已知刚架各梁抗弯刚度为 EI，求： 1）C 点支座反力； 2）作刚架弯矩图。（20 分）
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工程技术学院 _______________专业
山东理工大学《材料力学》期末考试试卷A卷附答案
考试科目 《材料力学》考试成绩试卷类型 A 考试形式 闭卷 考试对象土木本科一、填空题（总分20分，每题2分）1、杆件在外力作用下，其内部各部分间产生的 ，称为内力。
2、杆件在轴向拉压时强度条件的表达式是 。
3、低碳钢拉伸时，其应力与应变曲线的四个特征阶段为 阶段，阶段，阶段， 阶段。
4、线应变指的是 的改变，而切应变指的是 的改变。
5.梁截面上弯矩正负号规定，当截面上的弯矩使其所在的微段梁凹向下时为 。
6.梁必须满足强度和刚度条件。
在建筑中，起控制做用的一般是 条件。
7、第一和第二强度理论适用于 材料，第三和第四强度理论适用于 材料。
8、求解组合变形的基本方法是 。
9、力作用于杆端方式的不同，只会使与杆端距离在较小的范围内受到影响，该原理被称为 。
10、欧拉公式是用来计算拉（压）杆的 ，它只适用于 杆。
二、 单项选择(总分20分，每题2分)1、用截面法可求出图示轴向拉压杆a-a 截面的内力12N P P =-，下面说法正确的是（ ）A. N 其实是应力B. N 是拉力C. N 是压力D. N 的作用线与杆件轴线重合2、构件的强度是指( )A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力B. 在外力作用下构件保持原有平衡态的能力C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力D. 在外力作用下构件保持原有平稳态的能力3、现有钢、铸铁两种杆材，其直径相同。
从承载能力与经济效益两个方面考虑，图示结构中两种合理选择方案是( )A. 1杆为钢，2杆为铸铁B. 1杆为铸铁，2杆为钢C. 2杆均为钢D. 2杆均为铸铁4、从拉压杆轴向伸长（缩短）量的计算公式EANll =∆可以看出，E 和A 值越大，l ∆越小，故（ ）。
A. E 为杆的抗拉（压）刚度。
B. 乘积EA 表示材料抵抗拉伸（压缩）变形的能力。
C. 乘积EA 为杆的抗拉（压）刚度D. 以上说法都不正确。
5、空心圆轴的外径为D ，内径为d ，α=d /D 。
其抗扭截面系数为（ ）。
材料级《材料力学性能》考试答案AB
材料级《材料力学性能》考试答案AB贵州大学2007-2008学年第一学期考试试卷 A缺口效应；因缺口的存在，改变了缺口根部的应力的分布状态，浮现：① 应力状态变硬(由单向拉应力变为三向拉应力)；② 应力集中的现象称为缺口效应。
解理台阶；在拉应力作用下，将材料沿某特定的晶体学平面快速分离的穿晶脆性断裂方式称为解理断裂，称该晶体学平面为解理平面；在该解理平面上，常常会浮现一些小台阶，叫解理台阶；这些小台阶有汇聚为大的台阶的倾向，表现为河流状花样。
冷脆转变；当温度T ℃低于某一温度T K 时，金属材料由韧性状态转变为脆性状态，材料的αK 值明显落低的现象。
热疲劳；因工作温度的周期性变化，在构件内部产生交变热应力循环所导致的疲劳断裂，表现为龟裂。
咬合磨损；在摩擦面润滑缺乏时，摩擦面间凸起部分因局部受力较大而咬合变形并密切结合，并产生形变强化作用，其强度、硬度均较高，在随后的相对分离的运动时，因该咬合的部位因结合密切而别能分开，引起其中某一摩擦面上的被咬合部分与其基体分离，咬合吸附于另一摩擦面上，导致该摩擦面的物质颗粒损失所形成的磨损。
二、计算题（共42分,第1题22分，第2题20分）1、向来径为10mm ，标距长为50mm 的标准拉伸试样，在拉力P=10kN 时，测得其标距伸长为50.80mm 。
求拉力P=32kN 时，试样受到的条件应力、条件应变及真应力、真应变。
（14分）该试样在拉力达到55.42kN 时，开始发生明显的塑性变形；在拉力达到67.76kN 后试样断裂，测得断后的拉伸试样的标距为57.6mm ，最小处截面直径为8.32mm ；求该材料的屈服极限σs 、断裂极限σb 、延伸率和断面收缩率。
（8分）解： d 0 =10.0mm, L 0 = 50mm,P 1=10kN 时L 1 = 50.80mm ；P 2=32kN因P 1、P 2均远小于材料的屈服拉力55.42kN ，试样处于弹性变形时期，据虎克得分评分人定律有：P1: P2 =⊿L1:⊿L2 =（L1-L0）:（L2-L0）L2-L0 =(L1-L0)×P2/P1 =0.8 ×32/10 =2.56(mm)=> L2 = 52.56(mm)2 分此刻：F0 =πd02/4 =78.54 mm2由：F2×L2=F0×L0 => F2= F0×L0/L2 =78.54×50/52.56=74.71 (mm2)2 分条件应力：σ= P/F0 =32kN/78.54mm2=407.44Mpa 2分相对伸长：ε= (L2-L0)/L0=(52.56-50)/50= 0.0512 = 5.12% 2分相对收缩：ψ=(F0 –F2)/F0=( 78.54 -74.71)/78.54= 0.0488=4.88%2分真实应力：S=P/F2=32kN/74.71mm2=428.32Mpa 2分真实应变：e =ln(L2/L0)=ln(52.56/50)=0.0499=4.99%= -ψe 2分L k = 57.6mm,d k = 8.32mm, F k =πd K2/4 = 54.37 mm2屈服极限：σS =55.42kN/78.54 mm2 = 705.6MPa 2分断裂极限：σb = 67.76kN/78.54 mm2 = 862.7Mpa 2分延伸率：δ= (L K-L0)/L0= (57.6-50)/50 = 0.152= 15.2% 2分断面收缩率:ψk=(F0-Fk)/F0=(78.54-54.37)/78.54=0.3077= 30.77% 2分2、某大型构件中心有长为4mm的原始裂纹，该构件在频率为50Hz，σMAX=-σMIN =85MPa的周期循环应力下工作，已知该裂纹的扩展速率为：dɑ/dN =C(ΔK )n，其中：n=3，C=2.4×10-16，且知Y=√π，2ɑC=32mm，咨询该构件在此循环应力下能安全工作多长时刻？解：ɑ0 = 4mm/2 = 2mm=0.002m，ɑC=32mm/2 = 0.016m 4分Δσ=σMAX-σMIN=85Mpa-(-85MPa)=170Mpa 2分ΔK = K MAX-K M IN =YσMAX√ɑ- YσMIN√ɑ = Y(σMAX -σMIN)√ɑ= YΔσ√ɑ2分d ɑ/dN= C(ΔK )n => dN=[1/ C(ΔK )n ] d ɑ Nf = ∫0Nf dN =∫ɑ0ɑc [1/ C(ΔK )n ] d ɑ=∫ɑ0ɑc [1/ C(Y Δσ√ɑ)n ]d ɑ= ∫ɑ0ɑc [1/(2.4×10-16 ×π3/2 ×1703 ×ɑ3/2)]d ɑ = 1016/(2.4×3.143/2×1703)∫ɑ0ɑc[1/ɑ3/2] d ɑ=1.523×108×[ (-1)/(3/2-1)] [1/ɑC 1/2 -1/ɑ01/2]=1. 523×108×2(1/0.0021/2-1/0.0161/2) =1.523×108×2×(22.36-7.91) = 4.406×109 (次)10分工作时刻：T=4.406×109/50(Hz)=8.81×107(s) = 8.81×107/3600 (hr) =24479.5hr 2分结论：在该应力条件下，该构件大约可工作24480小时。
《材料力学》（A卷）答案及评分标准
《材料力学》（A卷）答案及评分标准广东工业大学考试试卷（开闭卷）（ A B卷）课程名称：材料力学课程代码：成绩：考试时间：第周星期（年月日）题号一二三四五六七八九十总分得分评分人一、填空题 (共20分)1.外力是根据坐标标架来规定正负号的，内力则是根据变形的原则来规定正负号的，对于轴力，通常规定拉为（0.5分）正，对于剪力，通常规定绕隔离体顺时针方向为（0.5分）正，对于梁构件中的弯矩，通常规定下部受拉为（0.5分）正。
2.材料力学中，杆件变形的基本形式有：(0.5分) 轴向拉伸或轴向压缩、 (0.5分) 剪切、(0.5分) 扭转、(0.5分) 弯曲这四种。
3.内力在一点处的集度称为(0.5分) 应力，它的单位是(0.5分)2/Mpa N mm 或，它分为：①垂直于横截面的(0.5分) 正应力σ，②相切于横截面的(0.5分) 剪应力τ。
4.胡克定律的公式ΔL=NL/EA 反映出：当杆件应力不超过某一限度时，其轴向变形与(0.5分) 轴力和(0.5分) 杆长成正比，与(0.5分) 横截面面积成反比，比例系数为材料的柔度，即1/E 。
(要求：填写中文)5．刚度是抵抗变形能力的一种量度，由两方面决定，一是跟所选的材料有关，另一个则是由构件的几何性质来决定的，因此，如果材料已选定，则构件的设计实际上就是构件截面的形状和尺寸设计。
要提高构件的刚度，对于轴力杆件，只需提高其(0.5分) 横截面面积，对于弯曲杆件，只需提高其(0.5分) 截面惯性距。
6.在梁横截面上由弯矩引起的应力是（0.5分）正应力，它的分布规律是（1.5分）中性轴为零、边缘最大、沿截面呈线性分布。
7.弯矩图的横坐标表示(1分) 横截面位置，纵坐标表示(1分) 该横截面上的弯矩值。
8.在受扭构件横截面上的内力是(1分) 扭矩，由扭矩引起的最大剪应力发生在(1分) 最大扭矩截面的边缘上。
9.矩形截面梁的最大剪应力发生在(2分) 最大的剪力截面的中性轴上。
材料力学练习题及答案全
学年第二学期材料力学试题(A 卷)一、 选择题（20分）1、图示刚性梁AB 由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为A 1和A 2，若载荷P 使刚梁平行下移，则其横截面面积（ ）。
A 、A 1〈A 2B 、A 1 〉A 2C 、A 1=A 2D 、A 1、A 2为任意2、建立圆轴的扭转应力公式τρ=M ρρ/I ρ时需考虑下列因素中的哪几个？答：（ ）（1）扭矩M T 与剪应力τρ的关系M T =∫A τρρdA （2）变形的几何关系（即变形协调条件） （3）剪切虎克定律（4）极惯性矩的关系式I T =∫A ρ2dAA 、（1）B 、（1）（2）C 、（1）（2）（3）D 、全部 3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（ ） A 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分题一、3图题一、1图梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（）A、提高到原来的2倍B、提高到原来的4倍C、降低到原来的1/2倍D、降低到原来的1/4倍5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI相同，若二者自由端的挠度相等，则P1/P2=（）A、2B、4C、8题一、5图D、16二、作图示梁的剪力图、弯矩图。
（１５分）二题图三、如图所示直径为d的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m的作用。
设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m之值、材料的弹性常数E、μ均为已知。
（15分）三题图四、电动机功率为9kW ，转速为715r/min ，皮带轮直径D =250mm ，主轴外伸部分长度为l =120mm ，主轴直径d =40mm ，〔σ〕=60MPa ，用第三强度理论校核轴的强度。
（15分）五、重量为Q 的重物自由下落在图示刚架C 点，设刚架的抗弯刚度为EI ，试求冲击时刚架D 处的垂直位移。
(完整版)材料力学试题(AB卷)
材料力学试题A 卷一、单选题（10×3=30分）1、工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。
下列除 项，其他各项是必须满足的条件。
A 、强度条件B 、刚度条件C 、稳定性条件D 、硬度条件 2、图中应力圆a 、b 、c 表示的应力状态分别为 A 二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态； B 单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态； C 单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态； D 单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。
3、轴向拉伸细长杆件如图所示，则正确答案是A 1-1、2-2面上应力皆均匀分布；B 1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布；C 1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布；D 1-1、2-2面上应力皆非均匀分布。
4、根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面 。
A 、形状尺寸不变，直径线仍为直线。
B 、形状尺寸改变，直径线仍为直线。
C 、形状尺寸不变，直径线不保持直线。
D 、形状尺寸改变，直径线不保持直线。
5、建立平面弯曲正应力公式zI My =σ,需要考虑的关系有 。
A 、平衡关系,物理关系，变形几何关系；B 、变形几何关系，物理关系，静力关系；C 、变形几何关系，平衡关系，静力关系；D 、平衡关系, 物理关系，静力关系；6、利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件来确定积分常数。
A 、平衡条件。
B 、边界条件。
C 、连续性条件。
D 、光滑性条件。
7、图示交变应力的循环特征r 、平均应力m σ、应力幅度a σ分别为 。
A -10、20、10； B 30、10、20； C -1/3、20、10； D -1/3、10、20 。
8、压杆临界力的大小 。
A 与压杆所承受的轴向压力大小有关；B 与压杆的柔度大小有关；C 与压杆材料无关；D 与压杆的柔度大小无关。
9、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求结构满足三个条件。
《材料力学》A卷参考答案.doc
XX学院2014-2015学年第二学期期末考试A卷参考答案及评分标准试卷编号：课程名称：材料力学课程归属：土木工程系适用专业（班级）：土木工程出卷人：学科部主任：一、填空题（每空1分，共10分）1.剪切弯曲2.弹性阶段强化阶段3.04.变截面梁5.弯曲变形6.27.［一、2）2 + 02 - $3）2 + （$3 - $1 广 I 8.F二、单项选择题（每小题2分，共20分）9-13 ABDDC 14-18 BDBBD三、简述题（共14分）19.答：线弹性和小变形（4分）。
叠加在本质上是几何和，如不同方向的位移、正应力和切应力、正应变和切应变间的叠加（2分）；但同一方向的多个位移、同一方向的多个正应变、正应力、切应力在规定了其符号后，叠加是代数求和（2分）。
20.答：1）、减小梁的跨度，增加支承约束；（2分）2）、调整加载方式，改善结构设计；（2 分）3）、增大截面惯性矩，改变截面形状。
（2分）四、作图题（共15分）21.略22.略五、计算题（共41分）23.（1）弹性模量E是表征材料抵抗弹性变形的能力；（2分）（2）E（./E s；（2 分）（3）E s/E c : （2 分）（4）=3\.5MPa（2 分）：= 4.2MPa（2 分）•J c24.（1）c Ali = 5MPa（2 分）（7liC = 20MPa（2 分）（y（D = 7.5MPci（2 分）（2）A/.w = -0.03Smm（3 分）,225.（1）M心= J = "l.25KN m（1 分）iTldX 8hh2W、=——= 648xlQ-6m3（1 分）cr inax=也些=1 JAMPa > [b] = 1 OMPa（2 分）max ▼ j r- 」此梁强度不够（1分）（2）[q] = 2.07 KN/m（3 分）（3）h = 2\（2 分）b - 144mm（2 分）26.计算挺杆柔度九=J宇=92.9 （2 分）人=« = 128.5 （2 分）.I4>九，可见挺杆为大柔度压杆（2分）可以用欧拉公式FI= —— = 6.3xlO37V （2 分）Frr3VF 〃=工=3.58>〃“，安全。
材料力学清考试卷A答案
《材料力学》课程清考试卷 (A)2013-2014学年第2学期专业： 班级： 姓名： 学号：题号一二三四五六七总分得分评卷人一、填空题 （本大题共15空，每空 1 分，共 15 分)1、构件在外荷载作用下具有抵抗破坏的能力为材料的（ ）；具有一定的抵抗变形的能力为材料的（ ）；保持其原有平衡状态的能力为材料的（ ）。
强度、刚度、稳定性2、现代工程中常用的固体材料种类繁多，物理力学性能各异。
所以，在研究受力后物体（构件）内部的力学响应时，除非有特别提示，一般将材料看成由（ ）、（ ）、（ ）的介质组成。
连续性、均匀性、各向同性。
3、构件所受的外力可以是各式各样的，有时是很复杂的。
材料力学根据构件的典型受力情况及截面上的内力分量可分为（ ）、（ ）、（ ）、（ ）四种基本变形。
拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。
4、轴力是指通过横截面形心垂直于横截面作用的内力，而求轴力的基本方法是（ ）。
截面法5、空心圆轴外径为D，内径为d=D/2，两端受扭转力偶 作用，则其横截面上切应力呈（ ）分布，最大切应力为（ ），最小切应力为（ ）6、图（a）、图（b）所示两圆轴的材料、长度相同，扭转时两轴表面上各点的剪应力相同，此时作用于两端的扭转力偶之比m a:m b=( 1/8 )二、选择题 （本大题共 5题，每小题 4 分，共20 分)1、危险截面是（ ）所在的截面。
A、最大面积B、最小面积C、最大应力D、最大内力2、长度、横截面面积相同的两杆，一杆为钢杆，另一杆为铜杆，在相同拉力作用下，下述结论正确的是（ ）。
(A) 钢=铜 ， ΔL钢<ΔL铜 (B) 钢=σ铜 ， ΔL钢>ΔL铜 (C) 钢>铜 ， ΔL钢<ΔL铜 (D) 钢<σ铜 ， ΔL钢>ΔL铜3、圆轴受扭如图所示，已知截面上A点的剪应力为5MPa，则B点的剪应力是（ B ）。
(A) 5MPa (B) 10MPa (C) 15MPa (D) 04、如图所示高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（ ）A、提高到原来的2倍题二、4图B、提高到原来的4倍C、降低到原来的1/2倍D、降低到原来的1/4倍5、 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI相同，若二者自由端的挠度相等，则P1/P2=（ ）A、2题二、5图B、4C、8D、16三、判断题 （正确的在括号中打“√”、错误的打“×”，本大题共10 题，每小题 1分，共 10分)1、材料力学研究的主要问题是微小弹性变形问题，因此在研究构件的平衡与运动时，可不计构件的变形。
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上海电机学院 2012–2013学年第_2_学期
（）《材料力学》课程期末考试试卷
开课学院： 机械学院 考试时间 120 分钟 A 卷 计算器■
草稿纸■
答题卡□
考试形式:开卷□/闭卷■
考生姓名： 学号： 班级：
一、选择题（共12分，每小题2分）
1. 偏心拉伸（压缩）实质上是 B 的组合变形。
A ．两个平面弯曲；
B ．轴向拉伸（压缩）与平面弯曲；
C ．轴向拉伸（压缩）与剪切；
D ．平面弯曲与扭转。
2. 一铸铁梁，截面最大弯矩为负，其合理截面应为 C 。
A.工字形；
B.“T ”字形；
C.倒“T ”字形；
D.“L ”形。
3. 材料不同的两根受扭圆轴，其直径和长度均相同，在扭矩相同的情况下，它们的最大剪应力之间和扭转角之间的关系有四种答案，正确的是 B 。
A. 21ττ=，21ϕϕ= B. 21ττ=，21ϕϕ≠ C. 21ττ≠，21ϕϕ= D. 21ττ≠，21ϕϕ≠
4. 在图示受扭圆轴横截面上的切应力分布图中，正确的结果是 D 。
5. 图示矩形截面，Z 轴过形心C ，则该截面关于Z 、Z 1及Z 2轴的惯性矩关系为 B 。
A.
21Z Z Z I I I >> B. Z Z Z I I I >>12 C. 12Z Z Z I I I >> D. 21Z Z Z I I I >>
6.今有两种压杆，一为中长杆，另一为细长杆，在计算临界力时，如中长杆误用细长杆公式，而细长杆误用中长杆公式，其后果是 B 。
A. 两杆都安全 B.两杆都不安全
C.中长杆不安全，细长杆安全
D. 中长杆安全，细长杆不安全
二、判断题（共8分，每小题1分。
对"√"，错"×"）
1. 在材料力学中,根据构件的主要属性,应将其抽象为变形固体。
( √)
2. 工程上某些受力的构件,如钢筋、链条及钢绳等,常常是通过发生一定的塑性变形或通过加工
硬化来提高其承载能力的。
( √)
3. 传递一定功率的传动轴的转速越高，其横截面上所受的扭矩也就越大。
(×)
4. 直径相同的两根实心轴，横截面上所受的扭矩也相等，当两轴的材料不同时，其单位长度扭
转角也不同。
( √)
5. 在梁某一段内的各个横截面上，若剪力均为零，则该段内的弯矩必为常量。
( √)
6. 对跨度远大于截面高度的梁，其剪力对弯曲变形的影响是可以忽略的。
( √)
7. 若压杆的柔度值越大，则表明压杆的稳定性就越高。
(×)
8. 在梁的弯矩为最大的截面处，梁的挠度一定是最大的。
(×)
三、简答题（共20分，每小题5分）
1. 对于均匀材料，什么情况下用T 形截面梁是合理的？为什么？
答：当材料的抗拉强度和抗压强度不相等时，如铸铁，采用T 形截面梁可使梁的最大拉应力和最大压应力同时接近许用应力，节约材料。
2．对于圆截面扭转轴,在其表面取一微元体，其受力如图示，即扭转轴横截面上只有切应力,而在与横截面成-45°和+45°的斜截面上的切应力为零,试问该主平面上的主应力1σ和3σ (其中2σ=0) 为多少？. 答: τσ=1；.3τσ−=
3．图示钉受拉力P 作用，试问该钉头部的剪应力和挤压应力为多少？ 答：τ＝dh
P π
，
σjy ＝
()
2
24d D P −π
4．在变速箱中，为什么低速轴的直径比高速轴的直径大？
答：发动机的功率P 是一定的，与之配套的变速箱所传递的功率也是不变的。
根据外力偶矩M e
与功率P 及转速n 的关系n
P
M e 9550
=可知：因低转速时n 小，所以比高转速n 大时传递的扭矩大。
当材料相同时，低速轴承受的扭矩比高速轴的大，因此低速轴的直径比高速轴的直径大。
τ
四、计算题（共60分）
1. 图示结构中①杆是直径为32mm 的圆杆， ②杆为槽钢，面积为7cm 2。
两杆材料相同，许用应力为[σ]=160Mpa 。
求该结构的许可荷载 F 。
（12分）
解：
1)、计算各杆上的轴力
2)、按AB 杆进行强度计算，许可荷载：
4)、确定许用荷载
F
kN 77}min{121===∴F F F F ，⎩⎨
⎧−==⇒⎪⎩⎪⎨⎧=−==−−=∑∑F
F F F F F F F F F N N N N N 33.167.10
sin 00
cos 0
211Y 21X αα：：
2. 试绘出图示梁的剪力图和弯矩图（10分）。
3. 等截面实心传动轴的转速为n=191r/min，
轮A 为主动轮，输入功率为P A =8kW ，轮B 、C 和D 为从动轮。
输出功率分别为P B =3kW 、P C =1kW 和P D =4kW 。
已知轴材料的许用剪应力为[τ]=60MPa ，剪切模量为G=80GPa ，试：（1）求四个轮A 、B 、C 、D 的最佳排列方法，并在图中轮上标出；（2）作最佳排列时的扭矩图；（3）确定最佳排列时轴的直径。
（14分）
解：1) 计算外力偶矩
m N n P M A ⋅=⨯=⨯
=4001918
95499549m N n P M B ⋅=⨯=⨯
=150191
3
95499549
m N n P M C ⋅=⨯=⨯=501911
95499549
m N n P M D ⋅=⨯=⨯
=200191
495499549
4个齿轮的最佳排列方法为：D 、A 、B 、C 。
2)作扭矩图 3)计算轴的直径
m N T ⋅=200m ax
由轴的强度条件][m ax
m ax ττ≤=
t
W T 可得 ][163
max
τπ≤d T mm T d 7.2510
60200
16][1636
3
m ax =⨯⨯⨯=≥πτπ
4. 传动轴如图所示。
在A 处作用一个外力偶矩
m =1kN·m ，皮带轮直径 D =300mm ，皮带轮紧边拉力为F 1，松边拉力为F 2。
且F 1=2F 2，l =200mm ，轴的许用应力[σ]=160MPa 。
试用第三强度理论设计轴的直径。
（12分）
解：将力向轴的形心简化
5. 油缸活塞直经 D = 65mm ，油压 p =1.2MPa 。
活塞杆长度L =1250mm ，材料为Q235钢，
kN
20=F m
kN 1⋅=T m
kN 1m ax
⋅
=M ]
[1223σσ≤+=
T M W
r 32
3
d W π=
mm 83.44=d
σp =220MPa ，E = 210GPa ，[n st ] = 6。
试确定活塞杆的直经。
（12分）
解：活塞杆承受的轴向压力应为：
活塞杆承受的临界压力应为
把活塞的两端简化为铰支座。
用试算法求直径 （1）先由 欧拉公式 求直径
求得 d = 24.6mm 取 d = 25mm （2）用求得直径计算活塞杆柔度
由于 λ > λ1，所以前面用欧拉公式进行试算是正确的。
N
39804
2
=⋅=
p D F πN
23900st cr =⋅=F n F 2
2cr )(l EI F μπ=
2
4
2
22cr )(64)(l d E l EI F μππμπ=
=200
4
=⋅=
⋅=
d l i
l μμλ97
P
1==σπ
λE。