材料力学试题及答案

1、材料力学-模拟试题、单项选择题1.截面上的全应力的方向（）1.截面上的全应力的方向（）A、2.脆性材料的延伸率（）A、小于5% B、小于等于5% C、大于5% D、大于等于5%3.如图所示简支梁，已知C点转角为。在其它条件不变的情况下，若将荷载F减小半，则C点的转角为（）A、0.125 B、0.5C、DA、2.脆性材料的延伸率（）A、小于5% B、小于等于5% C、大于5% D、大于等于5%3.如图所示简支梁，已知C点转角为。在其它条件不变的情况下，若将荷载F减小半，则C点的转角为（）A、0.125 B、0.5C、D、2 4.危险截面是（）所在的截面。A、最大面积B、最小面积 C、最大应力 D

2、、最大内力5.图示单元体应力状态，A、C、6.A、塑性材料的名义屈服应力使用（)沿X方向的线应变8X可表示为（）7.A、os表示B、ob表示8.拉（压）杆应力公式。C、op表示:FNA的应用条件是（）成。0.2表示A、应力在比例极限内B、应力在屈服极限内C、外力合力作用线必须沿着杆的轴线D、杆件必须为矩形截面杆平行于截面B、垂直于截面C、可以与截面任意夹角D、与截面无关9.下列截面中，弯曲中心与其形心重合者是（）A、Z字形型钢 B、槽钢 C、T字形型钢D、等边角钢 10.如图所示简支梁，已知C点转角为。在其它条件不变的情况下，若将杆长增加一倍，则C点的转角为（）A、2BA、2B、4C、8D、1

3、6二、填空题用主应力表示的第四强度理论的相当应力是已知自由落体冲击问题的动荷系数，对应静载荷问题的最大位移为她x，则冲击问题的最大位移可以表示为。图示木榫联接。横截面为正方形，边长为a,联接处长度为2t。则木榫联接处受剪切面 的名义切应力等于。交变应力循环特征值r等于。变截面梁的主要优点是。等强度梁的条件是。一受拉弯组合变形的圆截面钢轴，若用第三强度理论设计的直径为d，用第四强度理论3设计的直径为叮则幺d。若材料服从胡克定律，且物体的变形满足小变形，则该物体的变形能与载荷之间呈现关系。三、计算题水轮机主轴输出功率P = 37500 kW，转速n = 150 r/ min， 轴向推力F = 50

4、00 kN，主轴内外径分别为d =350 mm， D = 按第四强度理论校核主轴的强度。（12分）图示托架，F = 20 kN，CD杆为刚杆，AB为圆管，外径三、计算题水轮机主轴输出功率P = 37500 kW，转速n = 150 r/ min， 轴向推力F = 5000 kN，主轴内外径分别为d =350 mm， D = 按第四强度理论校核主轴的强度。（12分）图示托架，F = 20 kN，CD杆为刚杆，AB为圆管，外径D = 料为Q235钢，弹性模量E 杆的规定稳定安全因数n =200 GPa，叶轮和主轴共重W = 300 kN，750 mm， b 100 MPa，a=304MPa， b=

5、1.118MP?, U2。试校核此托架是否安全。（10图示桁架各杆抗拉压刚度EA相等，试求各杆的内力。（8 分图示皮带轮传动轴尺寸及受（12 分） A图示外径D = 100 mm， 此时钢管两端不受力。已bs= 306 MPa， bp= 200 MPa，失稳。（10分）1.5径 d4kN6.求图示简支梁的剪力试C a080 MPa，按第四分）B=80而的d a=12.957dMPB/x-4kN4001040 mm，材 =61.4，AB论选择轴的直径d。H亍安装，安装后钢管两端固定， -6 K-1，弹性模量 E = 210 GPa， 求温度升高多少度时钢管将并求出最大剪力和最大弯矩。（8分）。直

6、径d = 20mm的圆轴受力如下图所示。已知 E=200GPa。今测得轴向应变1. = 320 x 10-6，横向应变七=-96 x 10-6OC方向应变 = 565 x 10-6。计算轴向1.，1-(51 - 8 2)2 + (8 2 - 5 3)2 + (8 3 -81)2V 22 &x(K -1)2 -12 dF TOC o 1-5 h z a 20FA12 = FA 21自由落体的高度min 或 maxm axmin加工方便，结构优化，合理分配载荷；W(x)=竺。等于非线性三.1.扭矩t = 9549 - = 9549 x 37500 = 2.39MPa n150轴向 =主应力：12=

7、15.3MPa轴向 =主应力：12=15.3MPa1/4兀 x (0.752 0.352)x +y (bx)2 +T 222xy1第四强度理论为8 =一(81 -8 2)2 + (8 2 -83)2 + (83 -81)2 =15.35MPaXp2F=F2F=Fab/2Fab=4F=80KNnstE =nstE =圮二17.85皿FAB80st安全。3. 3. Z F = 0F - FA sin a-FB sin a = 0因为各杆抗拉压刚度EA相等，-+ - + 5 = 0 cos a cos a C所以FB 所以FB + Fb + Fc cos2a = 0FyCyB 处M B 处M = 0

8、.4Fb = 5.6KNB、C面可能为危险面：.C为危险截面5.温升时，a1 a2使轴受压力fn。这时轴向载荷作用下的静不定问题。变形协调条件：由此解出轴所受的轴向载荷为1) l = 1m则人人临界载荷F =b A F =aAt2EA6.2) l = 2m临界载荷Fcr3) l = 5m临界载荷Fcr3/4F/则气6.2) l = 2m临界载荷Fcr3) l = 5m临界载荷Fcr3/4F/则气X F =aAt 2 EA一N兀2 EI F(B)2N= aAt 2 EA1/4F3/4Fa最大剪力为3/4F，最大弯矩为7. (1)测点O处的应力状3/4Fa。P 4 P 广j、b = = Ee1/4Fa A 汨 2代入数值 d=20mm,E=200GPa, e = 320 x 10-6 得:P=20.1KN(2)由广义胡克定