铜陵学院09级材料力学试卷及答案

1、 铜 陵 学 院 2010 -2011学年第二学期 材料力学考试试卷 （适用班级：09材控、09金属）一、填空题（共27分，每空3分）1、图示受力结构中，若杆1和杆2的拉压刚度ea相同，则节点a的铅垂位移 ，水平位移 。2、销钉接头如图所示。销钉的剪切面面积为 ，挤压面面积 。3、等截面纯弯曲梁变形的挠曲线为 曲线，其曲率与外力偶矩间关系为 。4、第三强度理论和第四强度理论的相当应力分别为和，对于纯剪切状态，恒有 。5、图示空心立柱，横截面外边界为正方形，内边界为圆形（二图形形心重合）。立柱受沿图示a-a线的压力作用，该柱变形是 的组合6、一内外径之比为的空心圆轴，当两端承受扭转力偶时，若横截

2、面上的最大切应力为，则内圆周处的切应力 二、选择题（共28分，每题4分）1、图示结构，ac为刚性杆，杆1和杆2的拉压刚度相等。当杆1的温度升高时，两杆的轴力变化可能有以下四种情况，问哪一种正确？ （ ）(a) 两杆轴力均减小；(b) 两杆轴力均增大；(c) 杆1轴力减小，杆2轴力增大；(d) 杆1轴力增大，杆2轴力减小。2、一直径为的实心轴，另一内径为d2, 外径为d2, 内外径之比为的空心轴，若两轴横截面上的扭矩和最大切应力均分别相等，则两轴的横截面面积之比有四种答案： （ ）(a) ； (b)； (c) ； (d) 。3、圆形截面简支梁a、b套成，a、b层间不计摩擦，材料的弹性模量。求在外

3、力偶矩作用下，a、b中最大正应力的比值有4个答案： （ ）(a)； (b)； (c)； (d)。4、图示矩形截面采用两种放置方式，从弯曲正应力强度条件，承载能力(b)是(a)的多少倍？ （）(a) 2； (b) 4； (c) 6； (d) 8。5、一实心均质钢球，当其外表面处迅速均匀加热，则球心o点处的应力状态。（）(a)单向拉伸应力状态； (b)二向拉伸应力状态；(c)三向等值拉伸应力状态； (d)三向压缩应力状态6、图示单元体所示的应力状态按第四强度理论，其相当应力为：（）(a)； (b)；(c)； (d)。7、铸铁构件受力如图所示，其危险点的位置有四种答案：（）(a) a点； (b) b

4、点；(c) c点； (d) d点。 三、作图（8分）画悬臂梁的剪力图和弯矩图。（不要求过程，只要结果）四、计算（共37分）a123bcflaa1、图示结构中，假设ac梁为刚杆，杆1、2、3的横截面面积相等，材料相同。试求三杆的轴力。（10分）2、直径的圆截面钢梁受力如图，已知弹性模量, ，欲将其中段弯成的圆弧，试求所需载荷，并计算最大弯曲正应力。（8分） 3、某点的应力状态如图示，求该点的主应力及最大切应力。（9分 4、图示矩形截面杆ac与圆形截面杆cd均用低碳钢制成，c，d两处均为球铰，材料的弹性模量，强度极限，屈服极限，比例极限，直线公式系数, 。，强度安全因数，稳定安全因数，试确定结构的

5、最大许可载荷f。（10分） 铜 陵 学 院 2010 -2011学年第二学期 材料力学考试试卷b （适用班级：09材控、09金属）一、填空题（共27分，每空3分）1、一长为l，横截面面积为a的等截面直杆，质量密度为，弹性模量为e，该杆铅垂悬挂时由自重引起的最大应力 ，杆的总伸长 。2、图示厚度为的基础上有一方柱，柱受轴向压力作用，则基础的剪切面面积为 ，挤压面面积为 。3、等截面纯弯曲梁变形的挠曲线为 曲线，其曲率与外力偶矩间关系为 。 4、. 图示为承受气体压力的封闭薄壁圆筒，平均直径为，壁厚为，气体压强均为已知，用第三强度理论校核筒壁强度的相当应力为 。 5、一直径为的实心轴，另一内径为，

6、外径为，内外径之比为的空心轴，若两轴的长度、材料、所受扭矩和单位长度扭转角均分别相同，则空心轴与实心轴的重量比 。6、图示简支梁跨中截面c的挠曲线曲率半径为 。二、选择题（共28分，每题4分）1、设受力在弹性范围内，问空心圆杆受轴向拉伸时，外径与壁厚的下列四种变形关系中哪一种是正确的？ （ ）(a) 外径和壁厚都增大； (b) 外径和壁厚都减小；(c) 外径减小，壁厚增大； (d) 外径增大，壁厚减小。2、为提高碳钢圆轴的扭转刚度，下列措施中最有效的是 （ ） （a）减小轴的长度 （b）改用高强度结构钢 （c ）提高轴表面的粗糙度 （d） 增加轴的直径3、圆形截面简支梁a、b套成，a、b层间不

7、计摩擦，材料的弹性模量。求在外力偶矩作用下，a、b中最大正应力的比值有4个答案： （ ）(a)； (b)； (c)； (d)。4、矩形截面梁当横截面的高度增加一倍，宽度减小一半时，从正应力强度条件考虑，该梁的承载能力的变化将有4种答案： （ ）(a)不变； (b)增大一倍； (c)减小一半； (d)增大三倍。答：5、混凝土立方体试样作单向压缩试验时，若在其上、下压板面上涂有润滑剂，则试样破坏时将沿纵向剖面裂开的主要原因。 （ ）(a)最大压应力； (b)最大切应力； (c)最大伸长线应变； (d)存在横向拉应力。6、图示空心立柱，横截面外边界为正方形，内边界为圆形（二图形形心重合）。立柱受沿图

8、示a-a线的压力作用，该柱变形有四种答案： （ ）(a)斜弯曲与轴向压缩的组合；(b)平面弯曲与轴向压缩的组合；(c)斜弯曲； (d)平面弯曲。7、正方形截面杆，横截面边长a和杆长成比例增加，它的长细比有4种答案： （ ）(a)成比例增加； (b)保持不变； (c)按变化； (d)按变化。 三、作图（8分）画悬臂梁的剪力图和弯矩图。（只要结果，不要过程）四、计算（共37分）1、图示刚性梁ab，在bd两点用钢丝悬挂，钢丝绕进定滑轮g、f，已知钢丝的弹性模量，横截面面积，在c处受到载荷的作用，不计钢丝和滑轮的摩擦，求c点的铅垂位移。（10分）2、矩形截面外伸梁由圆木制成，已知作用力，许用应力，长度

9、，确定所需木材的最小直径。（10分）3、受力体某点平面上的应力如图示，求其主应力大小。（10分）4、图示结构，两细长杆弯曲刚度ei相同，设载荷与杆ab轴线的夹角为，且，稳定安全因数，试求许可载荷。（10分）铜 陵 学 院2010-2011学年第二学期材料力学考试试卷（a卷）参考答案与评分细则一、填空题（共27分，每空3分）1、 2、； 3、圆；。 4、 5、平面弯曲与轴向压缩 6、二、选择题（共28分，每题4分）1、c 2、d 3、b 4、 a 5、c 6、c 7、c 三、作图（8分）每图4分a123bcflaal1l2l3四、计算共（37分）1、（10分）解：设杆1、2、3受拉力fn1、fn

10、2、fn3 fy=0 fn1+fn2+fn3-f=0 2分ma=0 fn2a+fn32a=0 2分变形 l1+l3=2l2 2分代人物理方程l=fl/ea联立解得fn1= 5/6f fn2= f/3 fn3= -f/6 3分 1分 2、 （8分）解： 而 1分 5分 8分3、（9分）解：mpa 4分所以mpa，mpa，mpa 7分mpa 9分4、（10分）解：(1) 由梁ac的强度 4分(2) 由杆cd的稳定性 10分铜 陵 学 院2010-2011学年第二学期材料力学考试试卷（b卷）参考答案与评分细则一、 填空题（共27分，每空3分）1、 2、； 3、圆； 4、 5、0.47 6、二、 选择题（共28分，每题4分）1、b 2、d 3、b 4、b 5、c 6、b 7、b三、 作图（8分）每图4分四、计算（共37分）1、（10