1、一、填空題題號一二三四總分總分10201060100得分（共4小題，每空1分，共計10分）1 . 一階梯桿如圖所示， AB段橫截面面積為：Ai=100mm 2, BC段橫截面面積為 A2=180mm 2,83.3 Mpa 。則AB段桿橫截面上的正應力為80 Mpa , BC段桿橫截面上的正應力為當圓截面梁的直徑增加一倍時，梁的強度是原梁的8 倍。低碳鋼拉伸過程中可分為彈性階段屈服階段強化階段和局部變形階段。邊緣應力的特性主要為局部性、選擇題（共10小題，每題2分，共計20分）1 .直桿受扭轉力偶作用，如圖 1所示，在截面1-1和2-2處的扭矩為（B ）。A. Ti =25 kN m; T2 =

2、5 kN m;B . Ti =25 kN m ;T2 = - 5 kN m ;C. Ti =35 kN m; T2 = - 5 kN m；D. Ti = 25 kNm; T2 =5 kN m。2.簡支梁受集中力偶 Mo作用，如圖2所示。以下結論錯誤的是（ CA. b =0時， 彎矩圖為三角形;B. a =0時，彎矩圖為三角形;C.無論C在何處，最大彎矩必為 Mo ;D.無論C在何處，最大彎矩總在 C處。題1圖截面上內力的大小:A.與截面的尺寸和形狀有關;B.與截面的尺寸有關，但與截面的形狀無關;C.與截面的尺寸和形狀無關;D.與截面的尺寸無關，但與截面的形狀有關。卜列常用壓力容器封頭，根據受力

3、情況，從好到差依次排列次序為（B ）。A.橢圓形、半球形、碟形、錐形、平蓋;B.半球形、橢圓形、碟形、錐形、平蓋;C.半球形、碟形、橢圓形、錐形、平蓋D.碟形、半球形、橢圓形、錐形、平蓋對于鐵基合金，其屈服點隨著溫度的升高而（C ）。A,升高B.不變C.降低 D.未知數當焊接接頭結構形式一定時，焊接接頭系數隨著檢測比率的增加而（A ）。A.增大B,減小C.不變D,不能確定工程上把S/Di> （ A ）的圓筒稱為厚壁圓筒。A. 0.1B. 0.2C. 1.0D. 2卜列不屬于立式容器的支座的是（C ）。A.腿式支座B.耳式支座C.鞍式支座根據工程上失穩破壞的情況，不屬于外壓圓筒類型的是（C

4、.短圓筒D.剛性圓筒10.為提高外壓圓筒承載能力，通常較為合理的方法是（A.增加壁厚B.改用強度較高的材料C.改善工作環境D.設置加強圈三、是非題（共10小題，每題1分，共計10分）1 .作用在一個平面上的三力如果平衡，則三力的作用線必相交于一點。2 .材料力學對變形固體作了連續性假設、均勻性假設、各項同性假設、小變形假設。（，）3 .安排梁的受力情況，對提高梁的彎曲強度影響不大。（X）4 .金屬在交變載荷作用下容易發生疲勞現象。（，）5 .壓力容器安全技術監察規程把壓力容器按其破壞時造成的危害程度分為出類，其中出類容器破壞時造成的危害程度最大，因而在設計、制造和使用方面對其要求最高。（，）6

5、 .氣密性試驗應在液壓試驗合格前進行。（X）7 .對夾套式反應釜的夾套進行壓力試驗時，應先校核夾套試驗壓力下內筒與下封頭的穩定性。（，）8 .對于壓力容器來說，從安全的角度考慮，必須進行液壓試驗、氣壓試驗和氣密性試驗。（X）9 .假定外壓長圓筒和短圓筒的材質絕對理想，制造的精度絕對保證，則在任何大的外壓下也不會發生彈性失穩。（x）10 .帶傳動可以緩沖沖擊和吸收振動，同時可以起到過載保護的作用。（，）四、分析、計算題（共60分）G2 = 4.5 kN ,起重機的旋轉與固定部分1 . 一種車載式起重機，車重 G1= 26 kN ,起重機伸臂之共重G3 = 31 kN 。尺寸如圖所示。 設伸臂在起

6、重機對稱面內，且放在圖示位置，試求車子不致翻倒的最大起吊重量Gmax。 （7分）解：（1）取汽車受力分析如圖。（2）列平衡方程Fy 0, Fa Fb G G G2 G3 0 （2 分）Mb F 0, （1 分）即： G（2.5 m 3 m） G2 2.5 m G1 2 m FA（1.8 m 2 m） 0 （1 分）（3）聯立求解L1 - C -FA 2Gl 2.5G2 5.5G （1 分）3.8（4）不翻倒的條件是：FAR,所以由上式可得1G 2G 2.5G27.5 kN （1 分）5.5故最大起吊重量為 Gmax= 7.5kN（1分）2,l=0.1m,E=200GPa, 試計算桿件變形。（8

7、2 .變截面直桿受力如圖，已知A1=500mm 2,A2=300mm分）解：（1 ）畫軸力圖（2分）求各段軸力Fab =-35kN（1 分）FBC=27kN（1 分）Fcd =27kN（1 分）（2）計算變形Al A Ab ABc A Cd （1 分）序 上沖9Fab lEA1Fbc lBCEA1Fcd lea2（1分）23331035 1027 1027 10200 103 （ 500500300_2102 64200 10323.2 10 mm 0.032mm（1分）3 .圖示傳動軸，n=300r/min,輸入力矩 M c=955 N m ,輸出 Ma=159.2 N m , M b=31

8、8.3 N m ,M d=477.5N m ,已知G=80GPa t=40MPa, q=1 /m ,試按強度和剛度準則設計軸的直徑。（10分） 解：（1）求各段軸上的扭矩 （扭矩圖中體現扭矩大小可給分）AB 段：Ti = -M a =- 159.2N m1 （分）ml （分）BC 段：T2= -M a- MB=- 477.5NCD 段：T2= M d=477.5N m 1（分）（2）畫軸的扭矩圖（1分）（3）按強度設計軸徑d由強度準則maxTmaxWpTmax023（2分）3 -Tmax 3 477.5 103 0.2 0.2 4039.1mm（1分）（4）按剛度設計軸徑d由剛度準則maxTm

9、ax 180G 0.1d4（1分）d 4Tmax 1804477.5 103 180G 0.1 , 80 103 0.11 10 343mm （1 分）所以，軸取公稱直徑d=45mm 。 （1分）4 .圖示外伸梁，F=500N ,l=1m,材料s=100MPa。若梁采用矩形截面，截面尺寸b Xh=20 X40mm 2,請討論將梁豎放好還是平放好？試分別校核梁的強度。（9分）解：（1）畫梁的彎矩圖求最大彎矩。（3分）M max Fl（2）校核強度截面豎放時:maxmaxWzFl2bh2/6（2分）6 500 10320 40293.8MPamax 強度滿足。（1分）截面平放時:M max max

10、WzFl2 -bh /66 500 1032187.5MPa40 202（2 分）max 強度不滿足。（1分）5.圖示水平直角折桿，橫截面直徑d 6 cm ,鉛直均布載荷 q 0.8 kN/m , 80 MPa 。試用第三強度理論校核其強度。（10分）解:危險截面在固定端 A處（2分）1.6 kN m （2分，寫出具體步驟，畫彎矩圖酌情給分）0.4 kN m, （2分，寫出具體步驟，畫扭矩圖酌情給分）r377.8 MPa （3 分）滿足強度條件。（1分）Do=219mm ,系無縫鋼管收口而成,6 .有一庫存很久的氧氣瓶，其材質為Q345R ,圓筒體外徑為實測其最小壁厚為 6.5mm ,已知材料

11、許用應力 162.5MP a,厚度附加量為1mm ,設計溫度為常溫。今欲充15MPa的壓力使用，問強度是否夠？如果強度不夠， 該氧氣瓶的最大允許工作壓力是多少?（取C2=1mm ）投入使用前需進行壓力試驗， 壓力試驗的目的是什么，如何判斷壓力試驗是否合格?（16 分） 解：（1）確定參數（4分）=162.5Mpa , C =1（mm）P=15Mpa , D0 =219mm , n =6.5mm ,=1（無縫鋼管）, e n C =6.5-1=5.5mm（2）強度校核（2分）Pc（D。e）02 e15 （219 5.5）2 5.5=291.1Mpa（1 分）可見t 291.1MPaf 162.5MPa ,所以該氧氣瓶用于 15MP