材料力学试题带答案B

1、试卷类型：B卷"T,错误的划、 判断题(判断以下论述的正误，认为正确的就在答题相应位置划 “F”每小题1分，共10分)1. 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。2. 工程构件正常工作的条件是必须同时满足必要的强度、刚度和稳定性。3?由切应力互等定理可知，在相互垂直平面上，切应力总是成对岀现，且数值相等，方向则共同指向该两平面的交线。(4.截而法是分析应力的基本方法。5.只有静不定结构才可能有温度应力和装配应力。6.圆轴扭转时，横截面上既有正应力，又有剪应力。7.截面的主惯性矩是截面对通过该点所有轴的惯性矩中的最大值和最小值.梁端狡支座处无集中力偶作用，该端的狡支座处的弯矩必为

2、零。( 9?若集中力作用处，剪力有突变，则说明该处的弯矩值也有突变。( 10.在平面图形的几何性质中，静矩和惯性积的值可正、可负、也可为零。(填空题(本题共有10个空，填错或不填均不能得分。每空 2分，共20分)1. 基本变形中：轴向拉压杆件横截面上的内力是 L扭转圆轴横面上的内力，平面弯曲梁横截面上的内力是,接触2?图所示钏钉联接件将发生挤压与剪切破坏，钏钉所受剪应力大小为面上的挤压应力为3. EA称为材料的-4?图示正方形截面简支梁，若载荷不变而将截面边长增加一倍，则其最大弯曲正应力为原来的 倍，最大弯曲剪应力为原来的 倍。勿卫5 ?剪切的胡克定律表明：当应力不超过材料的 S时，切应力7与

3、切应变7成比例关系。三、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在答题 纸的相应位置。答案选错或未选者，该题不得分。每小题2分，共20分）1. 下列结论中，只有哪个是正确的 0A材料力学的任务是研究材料的组成分析；B材料力学的任务是研究各种材料的力学性能；C材料力学的任务是在保证安全的原则下设计结构的构件；D材料力学的任务是在即安全乂经济的原则下，为设计结构构件提供分析计算的基本理论和方法。2. 阶梯形杆AC如图所示，在A、B截面分别作用大小相等的力 P。设AB段、BC段的 轴力分别为仏】和仏2,应力分别为5和6, BC段的横截面积是AB段横截面积的的2倍。 则下列答

4、案哪个是正确的 。A FN1 = FN2 5=6 ；C Fn = Fn2 0 H ；3. 根据小变形条件，可以认为构件不破坏C构件只发生弹性变形4.当实心圆轴的直径增加D A构件不变形构件的变形远小于原始尺寸倍时，其抗扭强度、抗扭刚度分别增加到原来A 8和16倍;B 16D 16和16倍5.图示变截面梁，用积分法求挠曲线方程时应分2段，通常有2个积分常数应分2段，通常有4个积分常数应分3段，通常有6个积分常数应分4段，通常有8个积分常数。6?图示悬臂梁，给出了是错误的。1、2、3、4点的应力状态。其中所示的应力状态r _ jI *23 xW(C)(D)7.根相同的杆件受力情况如图所示，其拉压弹

5、性模量相同，问其中 形最大材料相同的四个等长直杆如图所示A a是纯剪切应力状态，b不是;B b是纯剪切应力状态，a不是;其拉压弹性模量相同，下列0 a、b均是纯剪切应力状态;D 3、b均不是纯剪切应力状态丄4(a)-P十(b)B静矩和惯性矩均为零;D静矩和惯性矩均不为零。9.图形对于其对称轴的A静矩为零，惯性矩不为零;C静矩不为零，惯性矩为零； 正确的。A (1)杆变形最大B (2)杆变形最大C (3)杆变形最大D （2）、（3）杆变形相等2彳(I)四、作图题（共10分)1 ?试画出图示外伸梁的剪力图和弯矩图。（10 分）ql五、计算题（要求写出主要计算步骤及结果。共40分）1图示传动轴，轴的

6、直径 D = 90mm，在截而A. B、C、三处输入或输出的功率分别为<=150加、Pb = 90bv > Pc = 60hv ,轴的转速？ = 200r/min ,材料的许用切应力试校核轴的强度。（10分）2. 等截面工字形梁受力和尺寸如图题六所示。已知梁材料的许用正应力切=12 （） MPa许用剪应力k = I（）（）MPa,不考虑梁的自重。试：（1）校核梁的正应力强度。（2）校核100 kN100 kNS）0.6m0j6m126/?y C -J9 Za单位:mm梁的剪应力强度。 度。（3）采用第四强度理论校核梁腹板上、腹板与翼缘交界处臼点的强（15 分）24 MPa3?有一试

7、件，其危险点处单元体的应力情况如下图所示。已知材料的许用应力a=50MPa : （ 15 分）（1）试求出主应力的大小，主平而的位置，并在在单元体上绘出主平而位置及主应 力方向；（2）求出最大切应力；（3）试采用第三强度理论校核其强度。24MPa28MP4_g8MPa、判断题（每小题1分，共10分）1、T2、T3、T4、 F5、 T6、F7、T& T9、 F10、1、轴力扭矩剪力、弯矩T填空题（每空1分,共204P2、兀d?td3、抗拉（压）刚度41/81/4、5正比二单项选择题（每小题2分，共20分）1、 D 2、 C3、 D4、 A 5、 D6、 D7、 B 8、 D9、 A 10

8、、 C评分（每个剪力图4分，弯矩图6分）五、计算题（共30分严"321?图示传动轴，轴的直径 D = 90mm，在截面A. B、C、三处输入或输岀的功率分别为Pa = l50kw > P 8 = 90kw > Pc = 60bv轴的转速 w = 200r/min ,材料的许用切应力eAeC4297.05 N-m=9550八=9550x1八=7161.75 Nm（1 分）他厂 9550 牛 9550 XA = 4297.0551 11 1 1 1 （+ ）1 1 1 1 1 t（-）28645 N-m（1 分）MeC = 9550 空n=9550X202864.7 N? m

9、X（1 分） 强度校核4297.05Ax903Xj169=30.02 MPa <T = 60 MPa故该轴满足强度要求2.等截面工字形梁受力和尺寸如图题六所示。已知梁材料的许用正应力6 = 120MPa许用剪应力k = l °） MPa,不考虑梁的自重。试：（1）校核梁的正应力强度。（2）校核梁的剪应力强度。（3）采用第四强度理论校核梁腹板上、腹板与翼缘交界处日点的强（15 分）100 kN100 kN0? 6m妙'D06m I（b）单位：mmj?C?9 Za126o解：剪力图与弯矩图如下（各 1分，共2 分）S)lOOkNlOOkXkNV(kN)60/ /c/:.91

10、26(b )(kN ?m)惯性矩与静矩如下(3 分)厂 _ 126x3003 _ (126 9)x(300 2x14.4)312z 一 12.902xl07mm4 =8.90xl05m45; jnax =126x14.4x(150-14.4/2) + 9x(150-14.4)x(150-14.4)/2=3.4183944 xlO5 mm3 =3.42xl0_4mS;= 126x14.4x(150-14.4/2)=2.59096 x 1(f mm3 = 2.59x1 OAm3(2)内力分析，内力图如图(b)、(c)所示。BC段横截面的弯矩值最大，为正应力强度危险面；AB、CQ段横截面的剪力最大，

11、为剪应力强度危险面；B支座的右截面、C支座的左截面弯矩值、剪力都最大，为第三强度理论的危险面(1分)Mb_ = Mc+ = -60(kN m) ,|Vb. | = |VA| 二咯=% = 100kN应力分析，判危险点：(2分)BC段横截面的上下边缘点都是止应力强度的危险点；AB段中性层上各点是剪应力 强度的危险点。B支座的右截而、C支座的左截面的口点既有正应力又有剪应力处于复杂应力状态，是强度理论的危险点。(4)对梁进行正应力校核(2分)"maxx 0.150(Pa) = 101.24(MPa)8.90x10 -5vvj = i 20(MPa)故，正应力强度足够(2 分)（5）对梁进

12、行剪应力强度校核100x10 x :42xio_ = 42.70(MPa)vT = 60(MPa)Iz b 8.90xI05x0.009'(6)按第四强度理论对梁 B支座的右截面饥点进行强度校核。(3分)M . M60xl03 八儿 =0-=“/ ? L“z 8.90x105x(0.15-0.0144)Ptz = 91.42xlO6(MPJ， 匕S； J ? S；100x103x2.59x10-4d “、“l-b l.b 8.90x105x0.009(rr4 = Ver2+3xr2 = V91.422+3x32.332 = 107.2 l(MPa) <cr = l 20MPa故，梁的强度足够。3.有一试件，其危险点处单元体的应力情况如右下图所示。已知材料的许用应力 50MPa:（1）力方向；（2）（3）（15 分）试求出主应力的大小，主平面的位置，并在在单元体上绘出主平面位置及主应求出最大切应力；试采用第三强度理论校核其强度。24MPa解:a=28MPalIPa24MPa6、应力公式得（1）求主应力