材料力学试卷及答案5(A卷)

1、题答下以线订装在请 级班系院在所 号学 名姓生学材料力学试卷 A考试时间为120 分钟题号一二三四五六七八九十总分得分阅卷人合分人5 分，共 20 分）1. 画出杆 AB 的轴力图。2. 画出梁 AB 的剪力图。2kN1kNACM=2Fa 2FA3. 画出梁 AB 的弯矩图。4. 画出轴 AB 的扭矩图。6FFaACDBaaa2 分，共 20 分）1. 按载荷随时间变化的特点，分为静载荷和，随时间作周期性变化的载荷- 12 -称为。2. 因杆件外形突然变化而引起的局部应力急剧增大的现象称为。3. 根据切应力互等定理，在单元体相互垂直的两个平面上，切应力必然成对存在，且数值，两者都于两个平面的交

2、线，方向则共同指向或共同背离这一交线。4. 根据梁的支座约束类型可将梁简化为、外伸梁和等三种基本形式的静定梁。5. 当作用于杆件上的所有外力都在纵向对称面内时，弯曲变形后的轴线也将是位于这个对称面内的一条曲线，该弯曲变形称为。6. 根据材料力学对变形固体的各向同性假设，玻璃和高分子属于材料， 木材和胶合板属于材料。2 分，共 20 分）1. 轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面（）A. 分别是横截面、45斜截面；B. 都是横截面；C. 分别是45斜截面、横截面；D. 都是45斜截面。2. 梁产生平面弯曲，当某截面的剪力为零时，则（） 。A. 此截面上弯矩有突变；B. 此截面上弯矩有极

3、值；C. 此截面上弯矩一定为该梁的最大值；D. 此截面上的弯矩一定为零。3. 分析受力物体一点的应力状态时（二向应力状态）， 最大和最小切应力与主平面之间的夹角为（） 。A. 0 B. 45 C. 60 D. 90 4. 实心圆截面梁的直径增加一倍，其抗弯截面系数将提高到原来的（）倍。A. 2；B. 4；C. 8；D. 16。125. 图 1 所示木榫接头的两部分相同，在载荷p 作用下，接头的剪切面面积为（A. ab；B. bc；C. Lb；D. Lc。6. 如图 2 所示，受横力弯曲的简支梁产生纯弯曲变形的梁段是（） 。A. AB 段；B. CD 段；C. AC 和 BD 段；D. 不存在。

4、7. 工程中一般是以哪个指标来区分塑性材料和脆性材料（）。A. 弹性模量B. 强度极限C. 比例极限D. 伸长率8. 区分细长压杆、中长压杆和短粗压杆是根据压杆（）来判断的。A. 长度；B. 横截面尺寸；C. 临界应力；D. 柔度。9. 下列关于主平面的叙述中，正确的是（）A. 主平面上的正应力最小；B.主平面上的剪应力最大；C. 主平面上的正应力为零；D.主平面上的剪应力为零。10. 梁发生平面弯曲时，其中性轴上的正应力为（）A. 0B. 正C. 负D. 无法确定得分四、计算题（共40 分）221 .（ 10 分） 图示钢制阶梯轴，AB 段横截面积A1 400mm ， BC 段横截面积A2

5、200mm ，材料的弹性模量E 200GPa， 载荷 F1 50kN ， F2 30kN ， F3 10kN ， 分别作用在D、B、 C 截面处，100MPa。试求： （ 1）校核杆件强度；（ 2） AC 的轴向变形量。2. （ 10 分）图示悬臂梁截面为矩形，承受载荷F1 10kN 作用，试计算梁内的最大弯曲正应力及该应力所在截面上K 点处的弯曲正应力。3. （ 10 分） 已知单元体的应力状态如图所示，图中应力单位皆为MPa。 试用解析法求：1）主应力大小，主平面位置；2）在单元体上绘出主平面位置及主应力方向；3）图示平面内的最大切应力。504.钢，10 分）图示托架，AB 杆外径D=50

6、mm，内径d=40mm，两端为球铰，材料为A3E=206GPa， p=100，稳定安全系数nst=3，试确定托架的许可载荷F材料力学试卷A 参考答案及评分标准考试方式：闭卷 （开卷、闭卷、其他）机电工程系年级：专业 : 机械设计制造及其自动化5 分，共 20 分）M=2Fa2F2kN1kNACA2.03.FnB（KN） 1.4.2 分，共 20 分）1. 动载荷 交变载荷2. 应力集中3. 相等 垂直 4. 简支梁 悬臂梁5. 对称弯曲（平面弯曲）6. 各向同性各向异性2 分，共 20 分）1. A 2. B 3. B 4. C 5. C 6. D 7. D 8. D 9. D 10. A10

7、分，共40分）1. （ 10 分）解：（1）根据截面法得到各段的轴力分别为：（ 3 分）FNAD 30KN FNDB 20KNFNBC 10KNAD 段：maxFANA1D43000 110036 75MPa （ 3分）所以杆件满足强度要求。1 分）2）AC 轴的变形为：l ACl AD l DBl BCFNAD lFNDBlFNBClEA1EA1EA230 103 500 103 20 103 500 10 3 10 103 500 10 3200 109400 10 6400 10 6200 10 63 分）0.1875mm2. （ 10 分）解：（1）画出悬臂梁的弯矩图：M（KN.m）1

8、 分）0201 分）得截面 A 处弯矩最大，M max 20KN m2）梁内最大弯曲正应力：A 截面：maxM max20 103 6Wz33240 10 380 10 312468.75MPa ，其中Wzbh2。z64 分）3） K 点弯曲压应力：33M max y1 20 103 30 10 3 12Iz33340 10 380 10 3351.6 MPa其中， I zbh3z 124 分）3. （ 10分）解：（1）由图可知，x 0MPa ； y 0MPa ； xy 50MPa （ 1 分）max x ymin所以，1 50MPaxy22 0MPa ；x2y50MPa （ 2分）503 50MPa1 分）tg 2 0 xy（ 1 分）xy22）045 或（ 1 分）3）max4. （ 10 分）以杆CD 为研究对象，作受力图根据静力学平衡方程：杆 AB 的惯性半径：杆 AB 的长度：lAB杆 AB 的柔度：杆 AB 的临界压力：根据稳定性要求：n2xyMC 02 分）x2y50MPa2 分）F 2FNAB sin 30 1.5 0得到 FNAB38F（ 2 分）i I 16mm （ 1