材料力学习题集-【有答案】.docx

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1、材料力学习题集第1章引论1-1图示矩形截面直杆，右端固定，左端在杆的对称平面内作用有集中力偶，数值为例。关于固定端处横截面A一A上的内力分布，有四种答案，根据弹性体的特点，试分析哪一种答案比拟合理。正确答案是_。1-2图示带哪蟒出试判断哪种答案臬*扁:-正确给港是D。|31UiT轴正确答案是饱。阿图拉力尸P作用。关于A-A截面上I的内售叫叫!隼答案，根据弹性体的特点,L1FFrM1-4等截卯曲忤四种答案，根据翘曲正确答案是直。c啾承卷沿杆轴线的拉力尸P。关坤中点处单葫乙A在Hi的位#中虚线所示),有；判断哪一种答案是正确的。L(D)+5-申术容题两：邺m仲HHB4偶,数一码gmUUCT忸I的题

2、PgiT给天乎41点处截面A-A在杆变开组的心鹭(对于左端C由4的A：如于右端,由Af4,有血种答案,获判断麻L种冢案是正确的。aaaw正确答案是q。-1-6等截名i用;lti段力如下图。关于其轴线在变形后的位置F三骐中虚线加%q四都答案根据弹性体*有L-=C.LJLfMTLh的忡分析2-1正贺中前审标矫余定？筒窥度旅次隔取鼬工MR3tBR啬衡微分方程中哪一个是正确的。(O(D)痂一别i（八）也=心)：学题年华dr(ix(B)(C)/、dMr=F(x),工=一；/、dM匚=F(x),H=Fq;习题24图(D)=q(x),孚=一%。dror正确答案是_B_。2-2对于图示承受均布载荷g的简支梁，

3、其弯矩图凸凹性与哪些因素相关？试判断以下四种答案中哪几种是正确的。正确答案是B、C、D.M.2-3梁的剪力图以及。、e点面上的弯槽和M,如AS1为确定E上的弯矩M、Md,现有以下四利标二再前蔬一种是正确的。（八）(B)(C)(D)“此+3%),Mh=Ma-Aa_h(FQ),%=M“+A“(五q)，M=M-4_(%),Md=/曲4-d(%)；gMd=Me-Ae_d(MdjLa一g，K用码石流(b)、d二截面I以4d*7上述各式中4(尸Q)为截面、。二间剪力图的面积，以此类推。正确答案是B0M24、丽平衡微分方程，试画出图(乐各梁的剪力图和弯矩图并确定解：(a)M=0Frb=(t)4=0,FRA吟

4、(b)HMa=O-，MA=/2(c) Fv=OFR=ql(t)a=OMA=ql2ZMD=O,qlql1ql-M()=O(d) ZM8=()fr=/)43Fy=0,Frb(t)4Mb=0,MB=乎25Md=0,五夕产(e) Fv=0,Frc=OZ%=0,MB、/ZFy=OFQB=qlIMl皿=(f)=O,FRB=；ql(t)Z尸V=。,fr=卜(I)72Fy=,-l+-Z-7=O*Fp)儿一nw三弯距图如图(b-l),其中IMlnm=/。图(c)：Fv=0FAX=ql(*-)M(FpI)1211TTTrzFRBFl3)EFy=，FAy=-Ql)弯距图如图(C-1),其中IMia=2。图(d):F

5、.=0fFax=qlF1v=O,尸av=%(t)2i习网2-6和2-7图12M()弯距图如图(d-l),其中IMlImX=g20二2-6梁的上外表承受均匀分布的切向力作月印其触电为，矩M与均匀分布切向力p之间的平衡微分方程。的A1.以自由端为K坐标原点，受力图(a)ZFX=0,XFKC=O.Nx-.dx-h.ZMc=O,M-px-=0方法2.F=0,Zr+d+pdv-=0dxMc=0,M+dM-M-pdx-=02-7试作26题中梁的轴力图和弯矩图，并确定IFNtlmaX和IMl的I尸NrlmaX=W(固定端)fmx=-/(固定端)2-8静定梁承受平面载荷，但无集中力偶作用，其剪力图如下图:5=

6、三弯矩M（八）=0,试确定梁上的载荷及梁的弯矩图，并指出梁在何处有为何种约束。解,由反图线性分布且斜率相同知，梁上有向下均布夕教荷，由4向上突变知，A、B处有向上集中力：又因A、B处弯矩无突变，说明为简支约束，由4、8处FQ值知Fra=20kN(t),Fr=40kN由g=o,+-4=oq=15kNm由心图。、处值知，M在ZX8处取极值414,40Md=2015-()-=kNmd3233MB=-q2=-7.5kNm梁上载荷及梁的弯矩图分别如图(d).(c)所示。o假设p、h、试导出轴力FNx、弯史岳且3000F.kN习题2-8图100O3M7.52-9静定梁的剪力图和弯矩图，如下图，试确定梁上的

7、载荷及梁的支承丁%由员图知，全梁有向下均布q载荷，由尸Q图中A、B、C处突变，知4、B、C处有向上集中力，且=0.3kN(f)Frc=IkN(t)=0.3kN(t)O.3-(-O.5)=02kN/m(l)4由Ms=Mu=O,可知48筒支，由此得梁上载荷及梁的支承如图(a)或(b)所示。其剪Fo(kN)0.4,111111111111ILO O ro 施1习题2-11图3 .确定梁上的载荷；4 .分析梁的支承状况。解：由尸Q图知，全梁有向下均布g：B、。处有相等的向上集中力4mC处有向下的集中力2结合知A、E为自由端，由FQ线性分布知，M为二次抛物线，B、C、。处尸Q变号，M在8、C、。处取极值

8、。Mb=Md=-ql2,FQB=Aql1 .弯矩表达式：M(X)=一;g2,(0)(x)=-/2+4ql,(Ix21)(3x5)12即M(x)=-q+4/-2ql+4y(0x6)2 .弯矩图如图(a)；3 .载荷图如图(b)j4 .梁的支承为B、。处简支(图b。Fe =1800NM , (N .(N)8642-11图示传动轴传递功率P=7.5kW,200rmino齿轮4上的啮合力尸R与水平切线夹角20,B上作用皮带拉力Fsi和Fs2,二者均沿着水平方向，2八2。试：(分轮为重氏=0和R3=1800N两种情况)1 .画出轴的受力筒图；2 .画出轴的全部内力图。解：1.轴之扭矩：v=9549-=3

9、58Nm200Ta=Tb=Mx35SmE=2387Nt().3VFr=Fta20o=869N%=1432N2轴的受力简图如图(a)fl2.尸Q=O时,FDy=434N%.=T3O3N氏=180ON时，ZMa=O丁=1254N%=-323N-0.2K-QAF).+0.3X3&=0Fdz=5250NA=0,Fcz=1432NMeY=O.24=477NmMrty=3%0.2=859NmMc=F；xO.2=173Nm勺=0时，Mdz=0C I H/N (C, BFQ=I800N时，Md.=-360Nm2-12传动轴结构如下图，其一的4为斜齿轮，三方向的啮合力分别为凡=650N,R=650N,Fr=17

10、30N,假设O=50mm,/=100mmo试画出：1 .轴的受力简图；2 .轴的全部内力图。解：1.力系向轴线简化，得受力图（a）。/W=650-103=16.25Nm习题2-12图2力。（d%解：图Il）Iq%Cs，尸共25截面法受力图(a)d=(),%x4-(15+5)x3=()3-2图示直杆在由半部两侧面受有平行于杆轴线的均匀分布载荷，其集度万=IOkN/m,在自由端。处作用有集中呼力=2OkN。杆的横截面面积A=2.0X10%?,=4m01 .*NN田截面上的正应力；2 .杆4横截面上的最大正应力，并据明其作用位置。解：由，用Fna=40kNFNB=20kN94.6Fne=30kN=2

11、00MPa=-=100MPabAp=150MPabA(2)mx=2(X)MPa(人截面)3-3图示铜芯与铝壳组成的复合材料杆，轴向拉伸载荷理通理的端的刚性板加在杆上。试：1 .写出杆横截面上的正应力与尸p、d、D、区、段的关系式；2 .假设d=25mm,D=60mm；铜和铝的单性模量分别为EC=Io5GPa和fia=7（）GPa,Fp=I71kN三试求铜芯与铝光横截面上的正应力。解：I变形谐调：FNC_FNae&AFNC+品a=际_FNC_ECFPE(.Fpc4cEcAc+EAd2221.c-+Zia-o)_=EaFPa4nd2(D2-J2)EcFEac442.(TC4xlO5l()9l71l

12、3105 IO9 X0.0252 +70109(0.062 -0.025)2= 83.5 MPaE70=c- = 83.5 x= 55.6 MPaa C Ec1053-4图示由铝板钢板组成的复合材料柱，纵向截荷尸P通过刚性平板沿着柱的中心线施加在其上。试：1 .导出复合材料柱横截面上正应力与尸p、加、bi、人和反、员之间的关系式；2 . Fp=385kN; Ea=70GPa, Es=200GPa;尻=3Omm, 1= 20mm, =50mmo 求铝板与钢板横截面上的最大正应力。 解：变形谐调：FNS _ FNa京京Ns + FNa=产P1 _的_ EJP _E、FP. S - As - Esb0h + Ea - 2,1 b0hEs + 2bihEa2 _200x09 x385xl()3s 0.03 0.05 200109+2 0.02 X 0.05 70109-175 =-