一.设计目的
本课程设计的目的是在于系统学习完材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立的计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决实际问题的目的。同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题、解决问题的能力，又为后继课程（零件、专业课等）打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。具体的有以下六项：
1.使学生的材料力学知识系统化完整化；
2.在全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程中的实际问题；
3.由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学知识与专业需
要结合起来；
4.综合运用以前所学习的各门课程的知识，使相关学科的只是有机的联系起
来；
5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法；
6.为后续课程的教学打下基础。
二，设计题目
HZ140TR2后置旅游车底盘车架简化后如下图所示。
满载时，前部受重力F
A 作用，后部受到重力F
B
作用，乘客区均布载荷
为q（含部分车身重），梁为变截面梁。计算过程重忽略圆角的影响，并把梁抽象为等厚度闭口薄壁矩形截面的阶梯梁。材料的弹性模量E、
许用应力[σ]及有关数据由下面数表给出。
1.计算前簧固定端C处，前簧滑板D处、后簧固定端F处、后簧滑板G处的支反力。
2.画出车架的内力图。
3.画出各截面上弯曲正应力最大值沿轴线方向的变化曲线。
4.用能量法求出车架最大挠度
m ax
f的值及所发生的截面，画出车架挠曲线的大致形状。
5.若壁厚t不变，取h/b=1.5，按等截面梁重新设计车架截面尺寸。三，设计计算过程
以下计算q=15400N/m,F
A =2680N, F
B
=4200N.
1，计算前簧固定端C处，前簧滑板D处、后簧固定端F处、后簧滑板G处的支反力。
解：由题得，此连续梁为三次静不定结构，但由于水平方向外力为0，所以此机构可认为是二次静不定结构。这样此结构梁就满足多跨梁及三弯矩方程的条件。左边第一支座为固定绞支座，其余均为可动绞支座。
支座编号从左向右依次为0，1，2，3。以中间的两个支座的约束反力矩为多余约束，取静定基的每个跨度皆为简支梁。这些简支梁在原来的外载荷作用下的弯矩图如下图所示。为便于计算，令
0112233445,,,,L l L l L l L l L l =====。
由此可得，
w 1=2
3
21
1122
12
L L qL d qL =
?
, 同理得w 2=
3
2
112
qL ， w 3=
3
3
112
qL
由上图可知，各个部分形心位置 a 1=1
L /2, a 2=b 2=2
L /2, b 3=3
L /2.
梁在左端和右端分别有外伸部分，
002680 1.12948A M F L N m N m
=-?=-??=-?
434200 2.18820B M F L N m N m
=-?=-??=-?
根据三弯矩方程：
()11
11111
26(
)n n n n n n n n n n n n
n w a w b M l M l l M l l l ++-+++++++=-+
对跨度L1和L2写出三弯矩方程为：
()112201112221
2
26(
)w a w b M L M L L M L L L +++=-+
对跨度L2和L3写出三弯矩方程为：
()332212223332
3
26(
)w b w a M L M L L M L L L +++=-+
解上面的方程组可得：
M1=-10429.7m N ? M2=-8938.39m N ?
求得M1和M2以后，连续连三个跨度的受力情况如图所示
可以把它们看成三个静定梁，而且载荷和端截面上的弯矩（多余约束力）都是已知的，即为原结构的相当系统。对每一跨度都可以求出支反力和弯矩图，把这些图连起来就是连续梁的剪力图和弯矩图。 如图左端部分：0
2
1111102
=?+-
+=L N qL M M M
d C
可得到 N d1=16996.06 N ， 12d A C N l q F N -?+==10323.94 N
同理可得：N d2=30117.77 N N f2=17622.23 N
N g=16446 N N f1=12394 N
其中N d=N d1+N d2=47113.83 N，N f=N f1+N f2=30016.23 N
从而求出前簧固定端C处，前簧滑板D处、后簧固定端F处、后簧滑板G处的支反力。
2，画出车架的内力图。
（1）剪力图。单位（N）
（2）弯矩图：单位（N.m ）
3, 画出各截面上弯曲正应力最大值沿轴线方向的变化曲线。 弯曲正应力的最大值为：
max
max
z
M
y
I σ
=
其中z
I 可由公式：3
3
(2)(2)
12
z
b h b t h t I ?--?-=
求得
6
1 1.962510
z I -=?
6
2 3.75583310z I -=?
6
3 2.7641710
z I -=?
各截面上弯曲正应力最大值沿轴线方向的变化曲线如下图。
4，.用能量法求出车架最大挠度m ax
f 的值及所发生的截面，画出车架
挠曲线的大致形状。
解：求出车架上特殊点的挠度，其中最大的就是车架最大挠度所在截面。为了便于计算，作出每一个载荷作用下的弯矩图，然后利用图乘法和叠加原理求其总和。
根据上图，作出每个载荷单独作用时的弯矩图：
F A 单独作用时 )(21max l l F M A F A +=?
F B 单独作用时)(54max l l F M B F B +?=
Nc 单独作用时
Ng 单独作用
CD 部分均布载荷单独作用时2
2
max 2
qC D q l M ?=
DF 段均布载荷单独作用时2
3max 8
qD F q l M ?=
FG 段单独作用时2
4
max 2
qFG q l M ?=
（1）求A 点挠度 m ax
12fA M
l l =+
在A 端加单位力，弯矩图如上图所示。由图乘法可知：1
n
i C i i i
w M E I =?=∑
F A 单独作用下A 点挠度：
1
11
1
111m ax
m ax 2
m ax
m ax 1
12
12
2
1212
2
2
12m ax
m ax
1m ax
m ax 2
1212
112
1
2EI 23EI 21112
3EI 22
3A fA Fa fA Fa z z fA Fa fA Fa z l l l l l f l M M
l M M l l l l l l l l l l l M M l M
M l l l l ??+
????=
?+???
??
++++?????
??
?+
??+
?
+
??
?++??
?
?
F B 单独作用下A 点挠度：
23m ax
m ax
2
111EI 23
A fA Fb z f l M M
??=
?
???
?
N C 单独作用下A 点挠度：
2
1322m ax
32m ax 2
12
21112
3EI 223A fA fA z l l f l N c l M l N c l M l l ?
?+??=-
???
+?????+??
?
?
N g 单独作用下A 点挠度
43
4m ax 2
11
1EI 23A fA z f l N g l M ??=-
?????
?
?
CD 部分均布载荷单独作用时A 点挠度：
2
15m ax 2m ax 3m ax
m ax 2
12
31112
4EI 323A qC D fA fA qC D z l l f M l M l M
M l l ?
?+??=
?
+???+??
?
?
DF 段均布载荷单独作用时A 点挠度：
6max 3max 2
12
1EI 32A qD F fA z f M l M ??=-
???
?
?
FG 段均布载荷单独作用时A 点挠度：
73m ax
m ax 2111
EI 23A fA qFG z f l M M ??
=
?
???
?
综上得：1234A 567+ 5.308A A A A A A A f f f f f f f f m m
=
+++++=
（2）求CD 中点E 挠度，在E 处加单位力1。m ax
2/2fE M
l =
F A 单独作用下CD 中点挠度：
2
12
1m ax
m ax
3m ax
m ax 2
1251112
6EI 222
3E fE Fa fE Fa z l l l f M M l M M l l ?
?
+
??=
?
+???+??
?
?
F B 单独作用下CD 中点挠度：
23m ax
m ax 2
111EI 23
E fE Fb z f l M M
??=
?
??
?
?
Nc 单独作用下CD 中点挠度：
2
3max
232max
2
11512EI 226
2
3
E fE fE z l f M N c l l N c l M
??=-
?
?+
???
???
?
Ng 单独作用下CD 中点挠度
43
4m ax 2
11
1EI 23E fE z f l N g l M ??
=-
?????
?
?
CD 部分均布载荷单独作用时CD 中点挠度：
2
max 2/8qED M q l =? 2
m a
x
23/8q
C E M q l =?
为便于计算，将CD 部分一分为二，分别画出其弯矩图。然后图乘。
25m ax m ax
3m ax m ax 2
2
2
2
m ax
23m ax m ax 11
3121EI 3242
3
EI 171222242
3E qED fE qED fE z z fE qC E fE l f M M l M M
l M q l l M M ??=
?+
??+??
??????+
??
??
?
?
DF 段均布载荷单独作用时CD 中点挠度：
6m ax 3m ax 2
12
1EI 32E qD F fE z f M l M ??=-
????
?
FG 段均布载荷单独作用时CD 中点挠度：
7
3
max max
2
11
1EI 23E qFG fE z l M M ??
=?????
?
综上得：1E2E3E4E5E6E7+0.802E
E f f f f f f f f m m
=+++++=-
（3）求DF 中点O 挠度，在O 处加单位力1。m ax
3/4fO M
l =
F A 单独作用下DF 中点挠度：
13m ax
m ax 2
11
1
EI 22O fO Fa z f l M M ??
=-
??
???
?
F B 单独作用下DF 中点挠度：
23m ax
m ax 2
11
1EI 22
O fO Fb z f l M M
??=-
??
???
?
Nc 单独作用下DF 中点挠度：
33max
22
11
1
EI 22O fO z f l M N c l ??=
??
????
?
Ng 单独作用下DF 中点挠度
43max
42
11
1
EI 22O fO z f l M N g l ??=
??
????
?
CD 部分均布载荷单独作用时DF 中点挠度：
53m ax
m ax 2
11
1
EI 22O fO qC D z f l M M ??
=-
??
???
?
DF 段均布载荷单独作用时DF 中点挠度：
36max max 2
1252EI 328O qD F fO z l f M M ?
?
=
?????
?
FG 段均布载荷单独作用时DF 中点挠度：
73m ax
m ax 2
11
1
EI 22O fO qFG z f l M M ??
=-
??
???
?
综上得：1234567+19.134O O O O O O O O f f f f f f f f m m =+++++= （4）求FG 中点K 挠度，在K 处加单位力1。m ax
4/2fK M
l =
F A 单独作用下DF 中点挠度：13m ax
m ax 2111EI 23
K fK Fa z f l M M
??=?
???
?
F B 单独作用下DF 中点挠度：
4
54
2m ax
m ax
3m ax
m ax 2
5451112
6EI 222
3K fK Fb fK Fb z l l l f M M l M M l l ??
+
??=
?
+???+??
?
?
Nc 单独作用下DF 中点挠度：
33
2m ax 2
11
1EI 23K fK z f l N g l M ??
=-
??????
?
Ng 单独作用下DF 中点挠度
4
4m ax
434m ax 2
11512EI 226
2
3
K fK fK z l f M N g l l N g l M
??=-
?
?+
???
???
?
CD 部分均布载荷单独作用时DF 中点挠度：
53
m ax m ax 2
11
1EI 23K qC D fK z f l M M ??
=
?????
?
DF 段均布载荷单独作用时DF 中点挠度：
6m ax 3m ax 2
12
1EI 32K qD F fK z f M l M ??
=-
????
?
FG 段均布载荷单独作用时DF 中点挠度
8/32
4max
l q M qFK
?= 8/2
4max
l q M qKG
?=
47m ax m ax
3m ax m ax 2
2
2
4
m ax
43m ax m ax 11
3121EI 3242
3
EI 171222242
3K qFK fK qFK fK z z fK qK G fk l f M M l M M
l M q l l M M ??=
?+??+??
??????+
??
??
?
?
综上得：1234567+ 2.16K K K K K K K K f f f f f f f f m m =+++++=- （5）求B 端挠度，在B 处加单位力1。m ax
45fB M
l l =+
F A 单独作用下B 点挠度：
]3
12
1[1max
max
321FA
fB
Z B M M l EI f ?
=
F B 单独作用下B 点挠度：
4
55
5
525
m ax
m ax 4
m ax
m ax 3
45
45
2
4545
4
2
54m ax
m ax
5m ax
m ax 2
4554
112
12EI 23EI 21112
3EI 22
3B fB Fb fB Fb z z fB Fb fB Fb z l l l l l f l M M
l M M l l l l l l l l l l l M M l M
M l l l l ??+
????=
?+???
??
++++?????
??
?+
??+
?
+
??
?++??
?
?
Nc 单独作用下B 点挠度：
332m ax 2
11
1EI 23B fB z f l N c l M ??=-
??????
?
Ng 单独作用下B 点挠度
4
5444m ax
34m ax 2
54
21112
3EI 223B fB fB z l l f l N g l M l N g l M l l ?
?+??=-
???
+?????+??
?
?
CD 部分均布载荷单独作用时B 点挠度：
53m ax
m ax 2
111
EI 23B fB qC D z f l M M ??
=
?
???
?
DF 段均布载荷单独作用时B 点挠度
6m ax 3m ax
2
12
1EI 32B qD F fB z f M l M ??=-
????
?
FG 段均布载荷单独作用时B 点挠度：
4
57m ax 4m ax 3m ax
m ax 2
54
31112
4EI 323B qFG fB fB qFG z l l f M l M l M
M l l ?
?+??=
?
+???+??
?
?
综上得：
1234B567+55.44B B B B B B B f f f f f f f f m m =+++++=
由以上计算，可以得到车架在B 端得挠度最大
m ax f =55.44mm
车架挠曲线如下图所示，单位
mm.
5.若壁厚t 不变，取h/b=1.5，按等截面梁重新设计车架截面尺寸。 解：根据弯曲正应力的强度条件 []m a x
m
a
x
z
M
W σσ=≤
由弯矩图可知，最大弯矩发生在DF 段距D 点1.956m 处的截面：
[]m ax m ax 3323
19020.95(*(2)*(2))/12*(2)(2)/266/ 1.5
Z z z z M N m
M W I b h b t h t b h b t h t W Y h h
h b σ=???
?≤??
-----?
===-??
=?
根据上述方程组，经mathematica 软件求得：
其中b,h>0,所以按等截面梁重新设计的车架截面尺寸为：h=0.162m,b=0.108m.
四，程序计算部分
程序框架图
程序如下：
#include "stdio.h"
#include "math.h"
#define PI 3.1415926
#define mpa 1e6
void main()
{
double l1=1.1,l2=1.6,l3=3.1,l4=1.6,l5=2.1,L0,L1,L2,L3,L4;
double q,Fa=2680,Fb,M0,M1,M2,M3;
double Nd,Nd1,Nd2,Nf,Nf1,Nf2,Nc,Ng,w1,w2,w3,a1,a2,B2,B3,H1,H2;
printf("请输入q:\n");
scanf("%lf",&q);
printf("请输入Fb:\n");
scanf("%lf",&Fb);
q=q*1000;
L0=l1;
L1=l2;
L2=l3;
L3=l4;
L4=l5;
w1=q*L1*L1*L1/12;
w2=q*L2*L2*L2/12;
w3=q*L3*L3*L3/12;
a1=L1/2;
B2=L2/2;
a2=B2;
B3=L3/2;
M0=-Fa*L0;
M3=-Fb*L4;
H1=-6*(w1*a1/L1+w2*B2/L2);
H2=-6*(w2*a2/L2+w3*B3/L3);
M2=((H1-M0*L1)/2/(L1+L2)-(H2-M3*L3)/L2)/(L2/2/(L1+L2)-2*(L3+L2)/L2);
M1=(H2-2*(L3+L2)*M2-M3*L3)/L2;
Nd1=(q*L1*L1/2+M0-M1)/L1;
Nc=Fa+q*l2-Nd1;
Nf2=(q*l3*l3/2+M1+M2)/l3;
Nd2=q*l3-Nf2;
Nf1=(q*l4*l4/2-M2+M3)/l4;
Ng=Fb+q*l4-Nf1;
Nd=Nd1+Nd2;
Nf=Nf1+Nf2;
printf("M0=%0.3lf\nM1=%0.3lf\nM2=%0.3lf\nM3=%0.3lf\nNc=%0.3lf\nNd=%0. 3lf\nNf=%0.3lf\nNg=%0.3lf\n",M0,M1,M2,M3,Nc,Nd,Nf,Ng);
}
结果执行如下图：
2001年 一、作梁的内力图。（10分） 二、直径d=100mm的圆轴，受轴向拉力P和力偶矩m的作用，材料的弹性模量E=200Gpa，泊松比μ=0.3，现测得圆轴表面轴向线应变ε0=500×10-6，45方向线应变ε45=400×10-6。试求P和m。（10分） 三、已知直径为d的钢制圆轴受力如图。 （1）试确定可能危险点的位置，并用单元体表示其应力状态； （2）若此圆轴单向拉伸时的许用应力为[σ]，试列出校核此轴强度的强度条件。（10分） 四、已知图示结构中各杆的直径均为d,以及E、G、m、a 试求:（1）A端在y-z平面内的转角θA； （2）若在A端沿z方向再加上一集中力P，问θA的变化值是多少？（10分）
五、已知钢架受力如图，试求: A处的约束反力。（12分） 六、结构如图所示，横梁AC为T型截面铸铁梁。 已知其许用拉应力[σt]=40Mpa，许用压应力[σc]=160Mpa，I Z=800cm4，y1=5cm，y2=9cm，BD杆用A3钢制成，直径d=24cm，E=200Gpa，λp=100，λs=60，经验公式为σcr=（304-1.12λ）Mpa，稳定安全系数n st=2.5。试校核该结构是否安全？（12分） 七、已知: a、b两种材料的σ-ε曲线，若取安全系数n=2，是分别求出其许用应力[σ]；并说明何谓冷作硬化现象？（6分）
八、已知如图， （1）、试列出求解AB梁弯曲变形所需的挠曲线近似微分方程。（不必积分）（2）、列出确定积分常数所需的全部条件。（6分） 九、试指出下面各截面梁在P的作用下，将产生什么变形？（6分） 十、求下列结构的弹性变形能。（E、G均为已知）（6分） 十一、已知某材料的σ-1=300Mpa，σb=700Mpa，σ0=450Mpa，用此材料制成的
材料力学课程设计 班级： 作者： 题目：单缸柴油机曲轴的强度设计及刚度计算、疲劳强度校核 指导老师： 2007.11.05
班级 姓名 一、 课程设计的目的 材料力学课程设计的目的是在于系统学习材料力学后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立地计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题之目的。同时，可以使我们将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题，解决问题的能力；既把以前所学的知识综合应用，又为后继课程打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。 1）使所学的材料力学知识系统化，完整化。让我们在系统全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程实际问题。 2）综合运用以前所学的各门课程的知识（高等数学、工程图学、理论力学、算法语言、计算机等），使相关学科的知识有机地联系起来。 3）使我们初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法，为后续课程的学习打下基础。 二、 课程设计的任务和要求 要系统复习材料力学课程的全部基本理论和方法，独立分析、判断设计题目的已知所求问题，画出受力分析计算简图和内力图，列出理论依据并导出计算公式，独立编制计算程序，通过计算机给出计算结果，并完成设计计算说明书。 三、 设计题目 某柴油机曲轴可以简化为下图所示的结构，材料为球墨铸铁(QT450-5)弹性常数为E 、μ，许用应力为[σ]，G 处输入转矩为e M ，曲轴颈中点受切向力t F 、径向力r F 的作用，且r F = 2t F 。曲柄臂简化为矩形截面，1.4≤h D ≤1.6，2.5≤h b ≤4, 3l =1.2r,已知数据如下表：
2005年 一、画出图示梁的剪力图和弯矩图。（15分） 二、结构受力如图所示，已知平面钢架ABCD的抗弯刚度为EI，EF杆的抗拉刚度为EA，设3EI=EAL2。试求EF两点的相对位移。（20分） 三、直径为d的钢制圆轴受力如图所示，材料的许用应力为[σ],已知L、P、m=4PL，试用第三强度理论设计该轴的直径d。（15分） 四、已知某钢结构危险点处的应力状态如图所示，E=200GPa，μ=0.25。试求：（1）图示单元体的主应力；（2）最大剪应力；（3）最大线应变；（4）画出相应的三向应力圆草图。（15分）
五、结构受力如图所示，横梁AB为T字形截面铸铁梁，已知其许用拉应力为[σt]=40MPa，许用压应力为[σc]=90MPa，I z=800cm4,y1=40mm,y2=80mm;CD杆用A3钢制成，截面为圆形，d=20mm，L=1m，E=200GPa，σp=200MPa，σs=240MPa，稳定安全系数n st=3，经验公式为：σcr=（304-1.12λ）MPa。试求该结构的许用荷载。（20分） 六、结构受力如图所示，已知：E=200GPa，μ=0.3，d=80mm，L=1m，现测得圆周上表面A点与水平线成45°方向的线应变为ε-45°=4×10-4，试求外荷载P。（15分）
七、试求图示结构A截面的挠度f A，设ABCD梁的抗弯刚度为EI。（15分） 八、图示为平面直角钢架ABC，受一重物G自高度为h处自由降落在A点处，设EI为钢架的抗弯刚度，试求直角钢架ABC内最大动弯矩M max，d。（15分） 九、已知结构某点的交变应力随时间的变化曲线如图所示，试求：（1）循环特性r；（2）平均应力σm；（3）应力幅度σa；（4）在σm—σa 坐标系中，标出该应力循环对应点，并求出自原点出发且通过该点的射线与水平轴σm的夹角α。（10分）
教学号：答辩成绩： 设计成绩： 材料力学课程设计 设计计算说明书 设计题目：车床主轴设计 题号: 7—8—Ⅰ—12 教学号: 姓名： 指导教师： 完成时间：
目录 一、材料力学课程设计的目的 --------------------------------------------------3 二、材料力学课程设计的任务和要求 --------------------------------------------------3 三、设计题目 --------------------------------------------------3 四、对主轴静定情况校核 --------------------------------------------------5 1.根据第三强度理论校核 ---- ----------------------------------------7 2.根据刚度进行校核 ---------------------------------------------8 3.疲劳强度校核 ------------------------------------------- 12 五、对主轴超静定情况校核 -------------------------------------------------13 1.根据第三强度理论校核 ---------------------------------------------15 2.根据刚度进行校核 ---------------------------------------------16 3.疲劳强度校核 ----------------------------------------------19 六、循环计算程序 ---------------------------------------------------19 七、课程设计总结 ----------------------------------------------------26
吉林大学材料力学考研真题 一、作图示结构的内力图，其中P=2qa,m=qa2/2。(10分) 二、已知某构件的应力状态如图，材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.25。试求主应力，最大剪应力，最大线应变，并画出该点的应力圆草图。（10分） 三、重为G的重物自高为h处自由落下，冲击到AB梁的中点C，材料的弹性模量为E，试求梁内最大动挠度。（8分） 四、钢制平面直角曲拐ABC，受力如图。q=2.5πKN/m，AB段为圆截面，[σ]=160MPa，设L=10d，P x=qL,试设计AB段的直径d。（15分）
五、图示钢架，EI为常数，试求铰链C左右两截面的相对转角（不计轴力及剪力对变形的影响）。（12分） 六、图示梁由三块等厚木板胶合而成，载荷P可以在ABC梁上移动。已知板的许用弯曲正应力为[σ]=10Mpa，许用剪应力[τ]=1Mpa，胶合面上的许用剪应力[τ]胶=0.34Mpa，a=1m，b=10cm，h=5cm，试求许可荷载[P]。（10分） 七、图示一转臂起重机架ABC，其中AB为空心圆截面杆D=76mm，
d=68mm ，BC 为实心圆截面杆D 1=20mm ，两杆材料相同，σp =200Mpa ，σs =235Mpa ，E=206Gpa 。取强度安全系数n=1.5，稳定安全系数n st =4。最大起重量G=20KN ，临界应力经验公式为σcr = 304-1.12λ（Mpa ）。试校核 此结构。（15分） 八、水平曲拐ABC 为圆截面杆，在C 段上方有一铅垂杆DK ，制造时DK 杆短了△。曲拐AB 和BC 段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GI P 和EI 。且GI P =4 5 EI 。 杆DK 抗拉刚度为EA ，且EA=225EI a 。试求： （1）在AB 段杆的B 端加多大扭矩，才可使C 点刚好与D 点相接触？ （2）若C 、D 两点相接触后，用铰链将C 、D 两点连在一起，在逐渐撤除所加扭矩，求DK 杆内的轴力和固定端处A 截面上的内力。（15分） 九、火车车轴受力如图，已知a 、L 、d 、P 。求轴中段截面边缘上任意一点的循环特征r ，平均应力σm 和应力幅σa 。（5分） 2001年 一、作梁的内力图。（10分）
材料力学课程设计--曲柄轴的强度设计及变形计算
(导师好，课程设计是我这两天赶工的，质量不怎么好，你帮我改改，其中1.2，4.2，4.3没有完成，不知道怎么写，您帮我看看想一下，3.1的第三强度公式我感觉有点不会，您也帮着看一下。。。幸好有您这个导师，嘻嘻，感谢呀。。。祝勇哥圣诞元旦双节快乐，新春快乐假期美好。。———学生：东禹 材料力学课程设计 题目：曲柄轴的强度设计及变形计算 单位：理学院
班级：力学 11-1 姓名：宫东禹 指导教师：宋志勇 目录 一、绪论 二、力学模型与内力分析 三、强度分析。 四、变形计算与刚度分析。 五、总结。
一、绪论 1.1、课程设计目的意义： 材料力学课程设计是材料力学课程的重要实践性环节。 通过结合工程实际，自行设计结构形式，并对杆件结构进行内力、应力变形位移计算等，校核杆件结构的强度和刚度、稳定性，并对结构进行改进。进一步巩固和加深材料力学课程中的基本理论知识，初步掌握对材料力学中分析、计算的步骤和方法，培养和提高独立分析问题和运用所学理论知识解决实际问题的能力、通过自由设计结构、锻炼创新思维能力。既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题、解决问题的能力；既是对以前所学知识的综合运用，又为后续课程的学习打下基础，并初步掌握工程设计思想和设计方法，使实际工作能力有所提高。具体有以下几方面： 1、对之前学过的相关力学知识的全面复习，使学生的力学知识系统化、完整化； 2、综合运用力学理论知识解决工程中的实际问题。 3、本课程设计是在系统学完材料力学课程之后，结合工程实际中的问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立地计算工程中的典型零部件，以 达到综合运用材料力学知识解决工程实际问题的目的。 4、由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以为学生后续的毕业设计打下基础，进行提前锻炼。 5、初步了解和掌握工程实践中的分析思想和计算方法。 1.2、结构的工程应用背景简介： （简单的介绍你所设计的结构在工程的使用，比如哪些领域，有何作
材料力学课程设计设计题目五种传动轴的静强度、变形及疲劳强度的计算
1．课程设计的目的 本课程设计的目的是在于系统学完材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立地计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题之目的。同时，可以使我们将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题，解决问题的能力；既把以前所学的知识综合运用，又为后继课程打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。 1．使所学的材料力学知识系统化、完整化。让我们在系统全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程实际问题。 2．综合运用了以前所学的各门课程的知识（高数、制图、理力、算法语言、计算机等）使相关学科的知识有机地联系起来。 3．使我们初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法，为后继课程的教学打下基础。 2．课程设计的任务和要求 要求参加设计者，要系统地复习材料力学的全部基本理论和方法，独立分析、判断、设计题目的已知条件和所求问题。画出受力分析计算简图和内力图，列出理论依据和导出计算公式，独立编制计算程序，通过计算机给出计算结果，并完成设计计算说明书。 3．课程设计的题目 传动轴的强度、变形及疲劳强度计算 6－1 设计题目 传动轴的材料为优质碳素结构钢（牌号45），许用应力[σ]=80MPa，经高频淬火处理，其σb=650MPa，σ-1=300MPa,τ-1=155MPa,磨削轴的表面，键槽均为端铣加工，阶梯轴过渡圆弧r均为2，疲劳安全系数n=2，要求： 1）绘出传动轴的受力简图; 2）作扭矩图及弯矩图； 3）根据强度条件设计等直轴的直径； 4）计算齿轮处轴的挠度；（按直径Φ1的等直杆计算） 5）对阶梯传动轴进行疲劳强度计算；（若不满足，采取改进措施使其满足疲劳强度）； 6）对所取数据的理论根据作必要的说明。 说明： a) 坐标的选取均按下图6—1所示； b) 齿轮上的力F与节圆相切； c) 数据表中P为直径D的皮带轮传递的功率， P为直径为D1的皮带轮传递的功率。 1
1．材料力学课程设计的目的 本课程设计的目的是在于系统学完材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立地计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题之目的。同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题，解决问题的能力；既把以前所学的知识（高等数学、工程图学、理论力学、算法语言、计算机和材料力学等）综合运用，又为后继课程（机械设计、专业课等）打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。具体的有以下六项： 1．使学生的材料力学知识系统化、完整化； 2．在系统全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程中的实际问题； 3．由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学知识和专业需要结 合起来； 4．综合运用了以前所学的个门课程的知识（高数、制图、理力、算法语言、计算机等等）使相关学科的知识有机地联系起来； 5．初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法； 6．为后继课程的教学打下基础。 2．材料力学课程设计的任务和要求 要求参加设计者，要系统地复习材料力学的全部基本理论和方法，独立分析、判断、设计题目的已知条件和所求问题。画出受力分析计算简图和力图，列出理论依据和导出计算公式，独立编制计算程序，通过计算机给出计算结果，并完成设计计算说明书。
3．材料力学课程设计题目 传动轴的强度、变形及疲劳强度计算 3-1 设计题目 传动轴的材料为优质碳素结构钢（牌号45），许用应力[σ]=80MPa，经高频淬火处理，其=650MPa,=300MPa, =155MPa,磨削轴的表面，键槽均为端铣加工，阶梯轴过渡圆弧r均为2，疲劳安全系数n=2，要求： 1)绘出传动轴的受力简图; 2)作扭矩图及弯矩图； 3)根据强度条件设计等直轴的直径； 4)计算齿轮处轴的挠度；（按直径Φ1的等直杆计算） 5)对阶梯传动轴进行疲劳强度计算；（若不满足，采取改进措施使其满足疲 劳强度）； 6)对所取数据的理论根据作必要的说明。 说明： 1)坐标的选取均按下图6—1所示； 2)齿轮上的力F与节圆相切； 3)数据表中为直径D的皮带轮传递的功率，为直径为D1的皮带轮传递 的功率。
目录 一、 关于材料力学课程设计 (2) 二、 设计题目 (2) 三、 设计内容 (3) 3.1 柴油机曲轴的受力分析 (3) 3.2 设计曲轴颈直径d ，主轴颈直径D (6) 3.3 设计h 和b,校核曲柄臂强度 (6) 3. 4 校核主轴颈H —H 截面处的疲劳强度，取疲劳安全系数n=2。键 槽为端铣加工，主轴颈表面为车削加工 (6) 3.5 用能量法计算A —A 截面的转角y θ，x θ (7) 3.6对计算过程的几点必要说明 (9) 3.7 改进方案 (10) 四、 计算机程序设计 (10) 4.1程序框图 (10) 4.2计算机程序 (11) 4.3输出结果 (12) 五、 设计体会 (12) 六、 参考书目 (12) 一、 关于材料力学课程设计 1.材料力学课程设计的目的 本课程设计的目的是在于系统学完材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立地计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题之目的。同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体，既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题、解决问题的能力；既把以前所学的知识(高等数学、工程图学、理论力
学、算法语言、计算机和材料力学等)综合运用，又为后继课程(机械设计、专业课等)打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。具体的有以下六项: (1)使学生的材料力学知识系统化、完整化; (2)在系统全面复习的基础上.运用材料力学知识解决工程中的实际问题; (3)由于选题力求结合专业实际.因而课程设计可以把材料力学知识和专业需要结 合起来; (4)综合运用了以前所学的多门课程的知识(高数、制图、理力、算法语言、计算 机等等)使相关学科的知识有机地联系起来; (5)初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法; (6)为后继课程的教学打下基础 2.材料力学课程设计的任务和要求 参加设计者要系统地复习材料力学的全部基本理论和方法.独立分析、判断、设计题目的已知条件和所求问题.画出受力分析计算简图和内力图.列出理论依据和导出计算公式.独立编制计算程序.通过计算机给出计算结果.并完成设计计算说明书. 3.材料力学课程设计的一般过程 材料力学课程设计与工程中的一般设计过程相似.从分析设计方案开始到进行必要的计算并对结构的合理性进行分析.最后得出结论.材料力学设计过程可大致分为以下几个阶段: (1)设计准备阶段:认真阅读材料力学课程设计指导书.明确设计要求.结合设计题目复习材料力学课程设计的有关理论知识.制定设计步骤、方法以及时间分配方案等; (2)从外力变形分析入手,分析及算内力、应力及变形,绘制各种内力图及位移、转角曲线; (3)建立强度和刚度条件.并进行相应的设计计算及必要的公式推导; (4)编制计算机程序并调试; (5)上机计算,记录计算结果; (6)整理数据,按照要求制作出设计计算说明书; (7)分析讨论设计及计算的合理性和优缺点,以及相应的改进意见和措施; 二、设计题目 某柴油机曲轴可以简化为下图所示的结构，材料为球墨铸铁（QT450—5），弹性常数为E 、μ，许用应力[σ],G 处输入转矩为e M ，曲轴颈中点受切向力t F 、径向力r F 的作用，且2t r F F = 。曲柄臂简化为矩形截面，1.4≤h D ≤1.6，2.5≤h b ≤4，3l =1.2r ，有关数据如下表：
设计题目 传动轴的材料均为优质碳素结构钢（牌号45），许用应力[σ]=80MPa ，经高频淬火处理， 650b MPa σ=，1300MPa σ-=，1155MPa τ-=。磨削轴的表面，键槽均为端铣加工，阶梯轴 过渡圆弧r 均为2mm ，疲劳安全系数n=2。 要求： 1. 绘出传动轴的受力简图。 2. 做扭矩图及弯矩图。 3. 根据强度条件设计等直轴的直径。 4. 计算齿轮处轴的挠度（均按直径1φ的等直杆计算）。 5. 对阶梯传动轴进行疲劳强度计算。（若不满足，采取改进措施使其满足疲劳强度要求）。 6. 对所取数据的理论根据做必要的说明。 说明： （1） 坐标的选取均按图所示。 （2） 齿轮上的力F 与节圆相切。 （3） 表中P 为直径为D 的带轮传递的功率，1P 为直径为1D 的带轮传递的功率。1G 为小 带轮的重量，2G 为大带轮的重量。 （4） 1φ为静强度条件所确定的轴径，以mm 为单位，并取偶数。 设 312 243 1.1φφφφφφ=== 设计计算数据
传动轴零件图 设计计算数据表 设计过程 1.传动轴受力简图 首先对传动轴进行受力分析，轴共受 7 个力作用，分别为皮带轮 D 对传动轴的力2和，皮带轮1对传动轴的力1和 21，齿轮2对传动轴的力 F，还有皮带轮 D 的 重力2和皮带轮1的重力G 1，且M1与M2方向相反， P/kW 1P/kW n/(r/min ) D/mm 1 D/mm 2 D/mm 2 G/N 1 G/N a/mm a(o ) 6.6 2.9 150 700 350 100 800 400 500 30
受力简图如下图所示 列公式求得： M 1=184.61NM M 2=420.16NM M= M 2- M 1=235.55NM 2.弯矩图及扭矩图 1)在 XOY 面上传动轴受力简图如下: 2)在 XOZ 面上传动轴受力简图如下: F AY
吉林大学招收2011年硕士学位研究生 入学考试试题（解析与答案） 一．作内力图，并画出梁挠曲线的大致形状（15分） 【考查重点】：本题是对前四章的考查，属于基础题，先求各杆支座反力，进而画出内力图。 【答案解析】 二．钢架由5根圆截面杆组成，已知，个杆直径均为d=30mm ，个杆中间某截面上均钻有直径为8的孔，l =1m ，个杆材料均为Q235，E=200GPa ，p σ=200MPa ，s σ=240MPa ，[σ]=120MPa ，经验公式：cr σ=304-1.12（MPa ），稳定安全因素n st =3，试确定结构的许可载荷。（10分） 【考查重点】：本题考查第九章压杆稳定,首先这道题有点迷惑性，但从分值来看不会很难， 所以考生不要考虑多了，这也是做题的技巧。 【答案解析】
2/4321F F F F F ====(压) F F =5(拉) 拉杆5：][σσ≤= A F KN A F 56].[=≤σ 压杆100133=== p i u λλφ KN A F cr cr 8.78==σ st cr n F F n ≤= 1 KN F F F cr 3721 =≤ 所以：结构的[F]=37KN 。 三．槽形截面铸铁梁，受移动载荷F 作用，已知：材料的抗拉极限为120MPa ，抗压强度极限为60MPa ，安全因素n=4，I Z =800cm4，y 1=6cm ，y 2=9cm ，试问： 1.当x 为何值时，梁的承载能力最大？ 2.确定许可载荷[F]， 3.若将槽型梁倒置放是否合理？为什么？（15分） 【考查重点】：本题考查第五章弯曲应力，一定要明确铸铁梁拉压强度不同，要同时满足要 求，本题有一定的难度，考生要多理解，多思考。 【答案解析】 1.铸铁抗压不抗拉， 5 1 ][][96y y 21=≥=c t σσ压拉 （1）当F 移动到C 点时
吉林大学材料力学考研真题 2000年 一、作图示结构的内力图，其中P=2qa,m=qa2/2。(10分) 二、已知某构件的应力状态如图，材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.25。试求主应力，最大剪应力，最大线应变，并画出该点的应力圆草图。（10分） 三、重为G的重物自高为h处自由落下，冲击到AB梁的中点C，材料的弹性模量为E，试求梁内最大动挠度。（8分） 四、钢制平面直角曲拐ABC，受力如图。q=2.5πKN/m，AB段为圆截面，[σ]=160MPa，设L=10d，P x=qL,试设计AB段的直径d。（15分） 五、图示钢架，EI为常数，试求铰链C左右两截面的相对转角（不计轴力及剪力对变形的影响）。（12分） 六、图示梁由三块等厚木板胶合而成，载荷P可以在ABC梁上移动。已知板的许用弯曲正应力为[σ]=10Mpa，许用剪应力 [τ]=1Mpa，胶合面上的许用剪应力[τ]胶=0.34Mpa，a=1m， b=10cm，h=5cm，试求许可荷载[P]。（10分） 七、图示一转臂起重机架ABC，其中AB为空心圆截面杆 D=76mm，d=68mm，BC为实心圆截面杆D1=20mm，两杆材
σp=200Mpa，σs=235Mpa，E=206Gpa。取强度安全系数 n=1.5，稳定安全系数nst=4。最大起重量G=20KN，临界应力经验公式为σcr=304-1.12λ（Mpa）。试校核此结构。（15分） 八、水平曲拐ABC为圆截面杆，在C段上方有一铅垂杆DK，制造时DK杆短了△。曲拐AB和BC段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GIP和EI。且GI P= EI。杆DK抗拉刚度为EA，且EA= 。试求：（1）在AB段杆的B端加多大扭矩，才可使C点刚好与D点相接触？ （2）若C、D两点相接触后，用铰链将C、D两点连在一起，在逐渐撤除所加扭矩，求DK杆内的轴力和固定端处A截面上的内力。（15分） 九、火车车轴受力如图，已知a、L、d、P。求轴中段截面边缘上任意一点的循环特征r，平均应力σm和应力幅σa。（5分） 2001年 一、作梁的内力图。（10分） 二、直径d=100mm的圆轴，受轴向拉力P和力偶矩m的作用，材料的弹性模量E=200Gpa，泊松比μ=0.3，现测得圆轴表面轴向
材料力学课程设计 班级：441006班 作者：刘百川44100608 题目：单缸柴油机曲轴的强度设计 及刚度计算、疲劳强度校核题号：4 数据号：24 指导老师：李锋
课程设计的目的 材料力学课程设计的目的是在于系统学习材料力学课程之后，结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立地计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题的目的。同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题、解决问题的能力；既是对以前所学的知识的综合应用，又为后续课程的学习打下基础，并初步掌握工程设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。具体有以下六项： 1.使所学的材料力学知识系统化，完整化。 2.在系统全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程实际中的问题。 3.由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学知识与专业需要结合起来。 4.综合运用以前所学的各门课程的知识（高等数学、工程图学、理论力学、算法语言、计算机等），使相关学科的知识有机地联系起来。 5.使我们初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法。 6.为后续课程的学习打下基础。 课程设计的任务和要求 参加设计者要系统复习材料力学课程的全部基本理论和方法，独立分析、判断设计题目的已知条件和所求问题，画出受力分析计算简图和内力图，列出理论依据并导出计算公式，独立编制计算程序，通过计算机给出计算结果，并完成设计计算说明书。
设计题目 某柴油机曲轴可以简化为下图所示的结构，材料为球墨铸铁(QT450-5)弹性常数为,E μ，许用应力为[σ]，G 处输入转矩为e M ，曲轴颈中点受切向力t F 、径向力r F 的作用，且2t r F F = 。曲柄臂简化为矩形截面，1.4 1.6h D ≤≤，2.54h b ≤≤, 3 1.2l r =。
材料力学课程设计指导书 聂毓琴修订 吉林大学 2005年6月
前言 材料力学是工科院校一门重要的学科基础课，高等学校中使用的各种材料力学教材，往往将杆件的变形分成几种基本形式。并针对这几种基本变形形式在各自的范围内分别独立地给予解答。我们在教学中体会到这种做法的优越性。但同时也感到这种孤立地研究某一问题的方式也有其自身的弱点。其中最为突出的，就是学生很难从整体上把握材料力学的全貌，更难于利用材料力学的知识去解决工程实际问题。为此，我们试图针对学生的专业特点和不同专业的要求，从强度、刚度、稳定性的观点出发，在工程实际中选取一些较为复杂的构件，要求学生从全面的、整体的角度予以解答，这样就既可以深化课堂上的知识，使知识系统话，同时也培养了学生解决实际问题的能力，既把所学过的基础课（高等数学、工程图学、理论力学、算法语言、计算机和材料力学等）系统应用。又为后继课程的学习打下基础，使各教学环节和教学内容有机地联系起来。对学生来说，通过材料力学课程设计可初步了解工程中的设计思想和设计方法，也激发了学习积极性和创造精神。对教师来说，在拓宽知识面，改进教学方法、教学态度，提高教学水平上都有一定的益处。在总体上可以使教学质量有所提高。作为教学改革的内容之一，我们的工作还只是探索性。我们的目的不仅于课程设计本身，更着眼于材料力学课程本身的建设和改革。 材料力学课程设计这一崭新的教学环节是我校于1987年率先开始试点，并在以后的几年中进行了集中安排一周另四天分散和分散五周安排等方式的实践，取得了宝贵的经验，并在全校产品类专业中逐步推广成为材料力学课程建设的主要内容之一。材料力学课程设计做为教改研究项目已于1991年4月通过校级鉴定。得到校内、外专家的充分肯定与赞扬，1993年3月，获校优秀教学成果奖；也得到国家教委理工科院校材料力学课程指导小组组长、副组长的高度评价。并于1993年5月获吉林省优秀教学成果一等奖。“材料力学课程设计”作为附加项目及创新点，使材料力学课程的教学改革与实践在2001年获吉林大学教学成果二等奖；以此为特色，2002年材料力学课程被评为吉林大学精品课程；材料力学课程的教学改革与创新于2005年获吉林大学教学成果一等奖；获吉林省教学成果二等奖。 本次修订引入了部分工程实际构件的零件图，抽象的力学简图全部由CAD绘制，采用了最新国家标准规定的物理量的名称和符号，常用金属材料的牌号也采用了最新标准。 本书的前期工作有初日德、聂毓琴、刘寒冰、魏媛、卢衍榕、郭学东等老师参加，特别是已退休的初日德及卢衍榕教授对“材料力学课程设计”这一教改课题做了大量的工作，对此表示忠心感谢。 修订者：聂毓琴 2005年6月
材料力学课程设计 五种传动轴静强度、变形及疲劳强度计算 (第6道题、第12组数据) 姓名王琛 所在学院汽车工程学院 专业班级能源与动力（421415班） 学号 指导教师郭桂凯 日期 2016年9 月 23日
目录 一设计目的 (2) 二材料力学课程设计任务和要求 (2) 三设计题目 (3) 四设计内容 (5) （1）绘出传动轴的受力简图 (5) （2）传动轴扭矩图和弯矩图 (6) （3）设计等直轴的直径 (8) （4）设计D2轮轴处的挠度 (10) （5）对传动轴进行强度校核 (14) 五程序计算 (19) 六设计感想 (24) 七参考文献 (25)
一.设计目的： 本课程设计的目的是在于系统学习完材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立的计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决实际问题的目的。同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题、解决问题的能力，又为后继课程（零件、专业课等）打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。具体的有以下六项： 1. 使学生的材料力学知识系统化完整化； 2. 在全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程中的实际问题； 3. 由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学知识与专业需要结合起来； 4. 综合运用以前所学习的各门课程的知识，使相关学科的只是有机的联系起来； 5. 初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法； 6. 为后续课程的教学打下基础。 二.材料力学课程设计的任务和要求 参加设计者要系统复习材料力学课程全部基本理论和方法，独立分析、判断设计题目的已知条件和所求问题，画出受力分析计算简图和内力图列出理论依据并导出计算公式，独立编制计算
846 材料力学 1、考试要求 ①了解：结构强度、刚度及稳定性的分析方法，材料力学性质的实验方法，构件在交变应力作用下疲劳失效的特点及分析方法。 ②理解：圆截面扭转与非圆截面扭转的差异，平面弯曲与非平面弯曲的差异，材料一点处的应力状态和应变状态及应力应变间的本构关系，强度理论，压杆失稳的原因，结构的约束情况对结构静定或静不定的影响。 ③掌握：结构内力的分析方法(截面法)，绘制内力图；根据结构的受力特点，确定危险截面的内力及其应力分布和危险点，根据应力状态或应变状态、应力应变关系和强度理论，解决结构的强度问题；根据结构的基本变形及单位载荷法计算结构的变形或位移，解决结构的刚度问题；根据结构的约束情况，确定结构的静不定次数，用力法解静不定结构问题；根据功能原理和动荷系数的方法，解决水平冲击或铅垂冲击问题；根据压杆的柔度，解决压杆的稳定性问题。 2、考试内容 ①杆件基本变形(轴向拉、压、扭转、平面弯曲)的内力和内力图及平面弯曲时载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系，杆件基本变形时横截面上的应力，材料轴向拉、压时的机械性能。②一点处的应力状态，二向应力状态的解析法和图解法，主应力、最大剪应力，简单三向应力状态(一个主应力及其方向已知)，与平面应力状态相应的应变状态，常用的四种强度理论，广义虎克定律，组合变形的强度。 ③杆件的应变能，功能原理，功的互等定理，单位载荷法及结构变形和位移的计算。④结构静不定问题及用力法解静不定结构。⑤结构在冲击载荷作用下的应力和变形。⑥交变应力的概念，材料的持久极限，构件的持久极限，构件的疲劳强度。⑦细长压杆的临界压力，欧拉公式，压杆的柔度，中柔度杆的直线经验公式。 ⑧平面图形的几何性质，其中包括：平面图形的静矩和形心，惯性矩，惯性积，平行称轴公式，转轴公式及主惯性轴。 3、题型及分值 计算题，满分为150分。 参考书目 1.《工程力学》上、下册(只考第9章-第18章和第22章)，高等教育出版社，梅凤翔、周际平、水小平，2003年 2.《工程力学学习指导》上、下册(只考第9章-第18章和第22章)，北京理工大学出版社，
材料力学课程设计 说明书
目录 一、课程设计目的---------------03 二、课程设计任务和要求---------------03 三、课程设计题目---------------04 四、课程设计计算过程 1.画出力学简图，求出外力 ---------------05 强度计算 ---------------07刚度计算 ---------------08 B截面的实际位移 ---------------16 2.疲劳强度校核 ---------------19 3.超静定校核设计 超静定校核设计 ---------------20校核疲劳强度 ---------------22 五、循环计算程序---------------24 六、课程设计总结---------------30 七、参考文献---------------30
材料力学课程设计的目的是在于系统的学习材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学设计的基本原理和计算方法，独立计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题的目的。同时，可以使我们将材料力学的理论和现代的计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题，解决问题的能力；既是对以前学到的知识（高等数学、工程图学、理论力学、算法语言、计算机和材料力学等）的综合运用，又为以后学习的课程（机械设计、专业课等）打下了基础，并初步掌握了工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。具体有以下六项： 1.使我们的材料力学知识系统化，完整化。 2.在系统的全面的复习的基础上，运用材料力学的知识解决工程中的实际问题。 3.由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学的知识和专业需要结合起来。 4.综合运用以前所学的各门课程知识（高等数学、工程图学、理论力学、算法语言、计算机等），是相关学科知识有机的联系起来。 5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法。 6.为以后课程的学习打下基础。 二、课程设计任务和要求 参加设计者要系统复习材料力学课程的全部基本理论和方法，独立分析、判断设计题目的已知条件和所求问题，画出受力分析计算简图和内力图，列出理论依据并导出计算公式，独立编制计算程序，通过计算机给出计算结果，并完成设计计算说明书。
一.设计目的 本课程设计的目的是在于系统学习完材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立的计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决实际问题的目的。同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题、解决问题的能力，又为后继课程（零件、专业课等）打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。具体的有以下六项： 1.使学生的材料力学知识系统化完整化； 2.在全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程中的实际问题； 3.由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学知识与专业需 要结合起来； 4.综合运用以前所学习的各门课程的知识，使相关学科的只是有机的联系起 来； 5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法； 6.为后续课程的教学打下基础。 二，设计题目 HZ140TR2后置旅游车底盘车架简化后如下图所示。 满载时，前部受重力F A 作用，后部受到重力F B 作用，乘客区均布载荷 为q（含部分车身重），梁为变截面梁。计算过程重忽略圆角的影响，
并把梁抽象为等厚度闭口薄壁矩形截面的阶梯梁。材料的弹性模量E、许用应力[σ]及有关数据由下面数表给出。 1.计算前簧固定端C处，前簧滑板D处、后簧固定端F处、后簧滑板G处的支反力。 2.画出车架的内力图。 3.画出各截面上弯曲正应力最大值沿轴线方向的变化曲线。 4.用能量法求出车架最大挠度 max f的值及所发生的截面，画出车架挠曲线的大致形状。 5.若壁厚t不变，取h/b=，按等截面梁重新设计车架截面尺寸。 三，设计计算过程 以下计算q=15300,F A =2680N, F B =4100N. 1，计算前簧固定端C处，前簧滑板D处、后簧固定端F处、后簧滑板G处的支反力。 解：由题得，此连续梁为三次静不定结构，但由于水平方向外力为0，所以此机构可认为是二次静不定结构。这样此结构梁就满足多跨梁及三弯矩方程的条件。左边第一支座为固定绞支座，其余均为可动绞支座。
吉林工大材料力学试题1995年 科目：材料力学 考试时间：1995.1.15.下午 【一】、选择题.（共四道小题） 1.（5分） 低碳钢拉伸经过冷作硬化以后，以下四种指标中哪种得到提高： （A ）、强度极限；（B ）、比例极限；（C ）、断面收缩率；（D ）、伸长率（延伸率）。 正确答案是_________。 2.（5分） 两简支梁的材料，截面形态及梁中点承受的集中载荷均相同，而两梁的跨度2121=l l ，则其最大挠度之比为： （A ）、21max 2max 1=y y ；（B ）、41max 2max 1=y y ； （C ）、 61max 2max 1=y y ；（D ）、81max 2max 1=y y 。 正确答案是_________。 题【一】2图 3.（5分） 图示以角速度ω旋转的圆轴。需在其表面打上钢印，从疲劳强度考虑打钢印最适合处有四种选择： （A ）、AB 段；（B ）、BC 段；（C ）、CD 段；（D ）、DE 段。 正确答案是_________。 题【一】3图 4.（5分）图示单元体处于纯剪切应力状态，关于ο 45=α方向上 的线应变，现有四种答案： （A ）、等于零；（B ）、大于零；（C ）、小于零；（D ）、不能确定。 正确答案是_________。 题【一】4图
【二】、填空题（共四道小题） 1.（5分） 图示铸铁圆轴受扭时，在 _________面上发生断裂，其破坏是由 _________应力引起的。在图上画出破 坏的截面。 题【二】2图 2.（5分） 图（a ）、（b ）、（c ）为三根材料相同的圆截面直杆，受到重量相同，且从同一高度H 自由下落的冲击，若动荷系数可按st d H K δ2=计算，则他们的动荷系数由大到小的顺序 是__________________，它们的最大 冲击应力由大到小的顺序是__________________ 。 题【二】2图 3.（5分） 梁的受力情况如图所示，试从单元体图中找出与梁上各点相对应的单元体。点A _________，点B _________，点C _________，点D _________，点E _________。 题【二】3图
111130510苏锦楠汽车工程学院421311男231130621王楠汽车工程学院421309女332120214曹翰卿汽车工程学院421311男441131311李永强汽车工程学院421308男542130208李如冰汽车工程学院421302男642130211胡峰伟汽车工程学院421302男742130235朱虹烨汽车工程学院421302男842130311许浩欣汽车工程学院421303男942130801解禹豪汽车工程学院421308男1042130802邱承波汽车工程学院421308男1142130803高明亮汽车工程学院421308男1242130804王垚汽车工程学院421308男1342130805孔祥增汽车工程学院421308男1442130806孙健汽车工程学院421308男1542130807廖锦修汽车工程学院421308男1642130808杨天硕汽车工程学院421308男1742130809阮新建汽车工程学院421308男1842130810张扬辉汽车工程学院421308男1942130811陆炳全汽车工程学院421308男2042130812张海龙汽车工程学院421308男2142130813刘韬汽车工程学院421308男2242130814周浩然汽车工程学院421308男2342130815章众鑫汽车工程学院421310男2442130816陈小强汽车工程学院421308男2542130817韩志良汽车工程学院421308男2642130818黄耀钢汽车工程学院421308男2742130819程任辉汽车工程学院421308男2842130820涂思国汽车工程学院421308男2942130821李天辉汽车工程学院421308男3042130822殷骐汽车工程学院421308男3142130823贺冠杰汽车工程学院421308男3242130824黄英杰汽车工程学院421308男3342130825宇昊汽车工程学院421310男3442130826张馨月汽车工程学院421308女3542130827李媛媛汽车工程学院421308女3642130828周颖汽车工程学院421308女3742130829何佳为汽车工程学院421308女3842130830曲辰汽车工程学院421308女3942130831韩睿汽车工程学院421308女4042130832于典汽车工程学院421308女4142130833王星月汽车工程学院421308女4242130834姜哲汽车工程学院421308女4342130835李松蔓汽车工程学院421308女4442130901陈卓毅汽车工程学院421310男4542130902赵仕牧汽车工程学院421309男4642130903侯天奇汽车工程学院421309男4742130904邱玉龙汽车工程学院421309男4842130905向雷娃汽车工程学院421309男4942130906李升凯汽车工程学院421309男5042130907吴昊汽车工程学院421309男