华工材料力学期末练习1 (答案)

… …………… … … … …号……座位… … 线 … … … … … … … …业…专… … … … … …) 题封 … 答… 院不… 学内… 线… … 封… 密… (… … … … … … … … … 号…学密 … … … … … … … …名…姓……………… … …诚信应考,考试作弊将带来严重后果! 华南理工大学期末考试 《工程力学》试卷B(64、48学时) 注意事项:1. 考前请将密封线内填写清楚; 2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上); 3.考试形式:闭卷; 4. 本试卷共 大题,满分100分, 考试时间120分钟。 题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分 评卷人 一、小计算题(5题共30分) 1-1 (6分)如图所示低碳钢平板受拉试件的宽度为b,厚度为h。在拉伸试验时,每增加?P的拉力,测得沿轴线方向的正应变为?1,横向正应变为?2,试求该试件材料的弹性模量E和泊松比?。 P 1-1截面 1 1 hb P 解:??PA?P??P?P?bh ??或???A?bh?? 在线弹性范围内, E????P ??或E????P??1?1bh????1?1bh?? ???2? ????或????2,??2????1?1?? 1? 《工程力学》试卷第 1 页 共 10 页 ……………………………… _____________ ________ 1-2(6分)用钢丝钳剪断直径为d=3mm的铅丝。若铅丝的剪切极限应力

?b=100MPa,试问手柄上需要加多大的力F?

F 200 50 B

解:①破坏条件:??F

QjqΑjq??b

图b 2 ΒA Q jq

Qjq??b??d42?100?106???34B?10?6?706.5N

F

见图(b)

②?mB?0 ?F?0.2?Qjq?0.05?0

F?Qjq4?176.6N

20050即:F?177N

1-3(6分)图示为一矩形截面悬臂梁,h?2b,试求梁内的最大正应力与最大剪应力之比。

解:由危险点应力可得:

q z

y σmax12qLMmax2 ??12WZbh63Qmax3qL?? 2A2bhL h τmaxb (2)梁内的最大正应力与最大剪应力比值为:

σmaxτmax

12qL212bh6?3qL2bh?2L2LL?? h2bb《工程力学》试卷第 2 页 共 10 页

1-4(6分)铸铁T字形截面梁的许用应力分别为:许用拉应力[σt]=50MPa,许用压应力[σc]=200MPa。求上下边缘距中性轴的合理比值y1/y2(C为形心)。

P

B A y1 C z

y2 ll 22

解:

(1)由T型梁强度条件可得:

σmax拉?Mmaxy1≤[σt] IZMmaxy2≤[σc] IZσmax压?(2)根据应力分布规律其合理比值为:

σmax压?σ?200?4 y?1?c?σmax拉y2?σt?50即:y1?4y2

(48学时作此题,64学时不作此题) 1-5(6分)若已知图示三角形的面积Α?的惯性矩Iz1。

解:由定义: h21I?I?()bhzc z32 h2?1?I?I?()?bh?zc z16?2? h2h2I?I?()A?()A z1z36

bh3

I?Iz? z124

1bh和对z轴的惯性矩Iz,试求对z1轴2yh2h2o1a z1 obhhh??236za?(a为z1与zC轴间平行距)

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