2002-2004年西北工大材料力学试题-共12页.doc

2002-2004年西北工大材料力学试题 共12页2002西北工大材料力学试题一、 (15分)图示两端固定的压杆,E=210GPa, =235MPa, =200 MPa, a=304 MPa, b=1.12 MPa；截面有矩形、圆形及空心圆形三种,但其横截面积均为5000,试求上述三种情况下压杆的临界压力。题一图二、(20分)外径D=80mm,内径d=0.5D的圆筒在=15KNm的力偶矩作用下产生扭转。已知材料的弹性模量E=200GPa, 泊松比=0.3。(1).求圆筒表面一点A沿X和Y方向的线应变和；(2).求受扭后圆筒的壁厚。题二图三、(20分)图试圆截面折杆,横截面直径均为d, A端固定,在折杆平面的竖直上方自高度为a处有一重量为Q的重物自由下落到C点。材料的弹性模量为E,切变模量G=0.4E。(1).求出动荷系数的表达式。(2).用第三强度理论写出折杆的强度条件表达式。已知折杆的许用应力为。题三图四、(15分)图示结构由直杆AB和四分之一圆环BC组成(两杆位于同一平面内),两杆均为圆截面刚杆,AB的横截面直径=20mm,BC的横截面直径=50mm,材料的许用应力=160MPa。若外力F=5KN,a=0.6m试校核结构的强度。(轴力、剪力对曲杆强度的影响忽略不计) 题四图五、(15分)图示T字型截面梁,设截面上的内力仅有正弯矩M,试求T字型截面的竖直部分(10020)和水平部分(10020)各承担弯矩的百分之几。题五图六、(15分)图示正方形框架,A、D两处为铰链,框架的上半部分抗弯刚度为2EI,下半部分抗弯刚度为EI。试作此框架的弯矩图。题中F、a、EI均为已知量。 题六图2003西北工业大学材料力学试题 1、选择题(每小题5分)(1)、如图所示等厚度的圆环,在相隔120的A、B、C三点受三个大小相同的未知力F的作用。已知各加力点沿力方向的线位移均为,圆环的变形能等于,则力F的大小为(A).F= ； (B).F= ； (C) F= ； (D) F=。(2)、如图压杆由钢管套在铝棒上组成,作用轴向力后产生相同的缩短量。若钢管和铝棒的抗拉截面刚度相等,则二者的_。(A) 轴力相等，应力不等；(B) 轴力不等，应力相等；(C) 轴力和应力都相等 ；(D) 轴力和应力都不相等。 题1.(1)图 题1.(2)图(3)、受内压作用的封闭薄壁圆筒,筒壁材料处于二向应力状态。用第三强度理论建立的强度条件为_。(A)= ；(B) =； (C) =； (D) =。(4)、两个材料相同的单元体应力状态分别如图(a)和(b)所示,和的数值相等,按第四强度理论判断两者的强度,则( )。(A). 图(b)强度比图(a)安全；(B). 图(a)强度比图(b)安全；(C). 两者同样安全； (D). 图(a)为平面应力状态, 图(b)为空间应力状态,两者无法比较。(5)、受扭圆轴上贴有三个应变片,如图所示。实测时应变片_的读数几乎为零。(A).1和2 ； (B).1和3 ； (C).2和3 ； (D).1、2和3。 题1.(4)图 题1.(5)图 (6)、如图所示简支梁受自由落体冲击。今设计了三种不同的受冲系统结构形式,图(b),(c)的弹簧刚度K相同且均产生了压缩变形,则动荷系数最大的是_。题1.(6)图(7)、如图所示,自重为q的梁AC,一端由固定支座A支承,一端由直径为d的圆截面杆DC悬挂,此时梁上截面B的转角为。若将DC杆的直径改为0.5d,则梁上截面B的转角为_。(A). ； (B). ； (C).2； (D).4。(8)、图示矩形板ABCD,在AD、BC面上作用有均布压力,在AB、CD面上作用有均布压力。欲使AD、BC两面的相对距离不变,则应使=_。(A) 1； (B). ； (C). ； (D).。 题1.(7)图 题1.(8)图(9)、图示等直杆两端固定,设AC、CD、DB三段的轴力分别为、。则有_。(A). =0,=P； (B). =P, =0； (C). =0。 (D). =0。题1.(9)图(10)、空心圆杆轴向拉伸时,受力在弹性范围内,它的_。(A).内外径都减小； (B).外径减小，内径增大； (C). 内外径都增大； (D). 外径增大，内径减小。2、计算题(1) 、 (25分)图示梁为铸铁材料,截面形状为倒T字型,已知q=20KN/m,a=1m,求梁中最大拉应力和最大压应力。题2.(1)图(2)、(25分)AB和BC二梁的材料相同,横截面相同。在图示冲击载荷作用下,试求二梁最大应力之比和各自吸收能量之比。题2.(2)图(3)、(25分)图示梁和柱的材料均为Q235钢,=235MPa,均布载荷q=30KN/m,竖杆为截面为4050mm矩形柱, =200 MPa, a=310 MPa, b=1.14 MPa；梁为16工字钢,其高度h=160mm,截面面积26.13。试确定梁及柱的工作安全因数。已知E=210 GPa。题2.(3)图(4)、(15分)如图所示,钢制曲拐的横截面直径d=30mm,D点作用力F,曲拐的弹性模量为=200 GPa。切变模量G=80GPa,泊松比=0.25,在B截面水平直径上表面沿圆轴轴线45方向测出线应变=,试由此确定F。若钢材的许用应力=160 MPa。试按第四强度理论校核轴的强度。(5)、 (10分)图示圆环受到沿垂直直径方向的压力作用,试求水平直径方向A、B两点间的相对位移。已知EI为常数。题2.(4)图题2.(5)图2004西北工业大学材料力学试题一、选择题（每小题5分）1、在线弹性范围内，材料在拉伸和压缩变形过程，弹性常数（ ）。（A）E相同，不同； （B）E不同，相同；（C）E、都相同； （D）E、都不同。2、将弹性模量分别为E1和E2，形状尺寸相同的二根杆并联地固接在两端的钢性板上，如图所示。若在载荷F作用下，二杆拉伸变形相等，则（ ）。（A）E1E2 （B）E1E2 （C）E1E2 （D）E1、E2为任意。题一，2图3、在杆件的某斜截面上，各点的正应力（ ）。（A）大小一定相等，方向一定平行；（B）大小不一定相等，但方向一定平行；（C）大小不一定相等，方向也不一定平行；（D）大小一定相等，但方向不一定平行。4、圆截面梁由管A和芯B牢固地套合而成。已知管A、芯B的横截面对中性轴的惯性矩相等，管A的弹性模量是芯B的两倍。设梁弯曲时平面假设成立，则管A和芯B所承担的弯矩之比MA/MB=（ ）。（A）； （B）1； （C）2； （D）4。5、图示等截面圆轴，左段为钢，右段为铝。两端承受扭转力矩后，左右两段（ ）。（A） 最大切应力相同，单位长度扭转角不同；（B）不同，相同；（C）和都不同；（D）和都相同。题一，4图 题一，5图6、图示等直圆轴，若截面B、A的相对扭转角AB=0，则外力偶M1和M2的关系为（ ）。（A） M1=M2；（B）M1=2M2；（C）M2=2M1；（D）M1=3M2；7、等腰三角形截面铸铁梁，强度极限，在图示载荷作用下该梁将在（ ）首先发生破坏。（A）B截面上边缘； （B）B截面下边缘；（C）C截面上边缘；（D）C截面下边缘。题一，6图 题一，7图8、右端固定的悬臂梁，长为4m，其M图如图所示，则在x=2m处（ ）。（A）既有集中力，又有集中力偶； （B）只有集中力；（C）既无集中力，也无集中力偶； （D）只有集中力偶。题一，8图9、在下列四个单元体中，单元体（ ）的三向应力圆不是题目中所给定的应力圆。题一，9图10、图示半圆形曲杆的弯矩方程为（ ）。（A）M()= Fasin； （B）M()= Facos；（B） M()= Fa（1-cos）； （D）M()= Fa（1-sin）。题一，10图二、计算题1、求图示结构A B间的相对位移。（20分）题二，1图2、如图矩形截面梁ABC，A端为固定铰支座，B截面处铰接一圆截面杆。已知：b=4cm，h=6cm，d=2cm，H=10mm，W=1kN，梁和杆均为A3钢，材料的=200MPa，E=200GPa，=250MPa，结构的安全系数均为n=2，试校核此结构是否安全。（20分）题二，2图3、如图所示直