西北农林科技大学材料力学试题

西北农林科技大学本科课程考试试题（卷）2010—2011学年第2学期《材料力学》课程A卷专业班级：命题教师：审题教师：学生姓名：学号：考试成绩：一、填空题（每空1分，共10分）得分：分1.在材料力学中，杆件变形的四种基本形式有：拉伸收缩、剪切、扭转、弯曲。2.标距为100mm的标准试样，直径为10mm，拉断后测得伸长后的标距为123mm，缩颈处的最小直径为7mm，则该材料的伸长率δ=23%，断面收缩率ψ=30%3.从强度角度出发，截面积相同的矩形杆件和圆形杆件，矩形更适合做承受弯曲变形为主的梁。4．某点的应力状态如图示，则主应力为：σ1＝；σ2＝。5．平面图形对过其形心轴的静矩=0（请填入=，>,<）二．单项选择题（每小题2分，共20分）得分：分1.图示为一端固定的橡胶板条，若在加力前在板表面划条斜直线AB，那么加轴向拉力后AB线所在位置是(B)?（其中ab∥AB∥ce）(A)ab( B)ae(C)ce(D)edBBbeAacd2.受扭圆轴，上面作用的扭矩T不变，当直径减小一半时，该截面上的最大切应力与原来的最大切应力之比为(D)：(A)2(B)4(C)6(D)83．根据切应力互等定理，图示的各单元体上的切应力正确的是（A）。ABCDABCD4.在平面图形的几何性质中，（D）的值可正、可负、也可为零。A.静矩和惯性矩；B.极惯性矩和惯性矩；C.惯性矩和惯性积；D.静矩和惯性积。5．受力情况相同的三种等截面梁，用(σmax)1、(σmax)2、(σmax)3分别表示三根梁内横截面上的最大正应力，则下列说法正确的是(C)。aa2δδδaδδδδa2δ2δb(1)(2)(3)(A)(σmax)1=(σmax)2=(σmax)3(B)(σmax)1<(σmax)2=(σmax)3(C)(σmax)1=(σmax)2<(σmax)3(D)(σmax)1<(σmax)2<(σmax)36.中,下列说法正确的是(D)ZZ′(A)为截面的阴影部分对Z′轴的静矩,B=ZZ′(B)为截面的整个部分对Z′轴的静矩,B=δ(C)为截面的整个部分对Z轴的静矩,B=δ(D)为截面的阴影部分对Z轴的静矩,B=δ7.已知梁的EIz为常数，长度为l，欲使两的挠曲线在x=l/3处出现一拐点，则比值m1/m2=()。(A)2(B)3(C)1/2(D)1/3x=l/3x=l/3m2m18.当系统的温度变化时,下列结构中的()不会产生温度应力。9．图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形，拉杆头的剪切面积A＝（）。10．图示材料相同，直径相等的各杆中，从压杆稳定角度考虑(B)杆承受压力能力最大。1,49/100*36,25*49/100三．分析，作图题（共20分）得分：分1．求做图示构件的内力图。（10分）2．图示矩形等截面梁，试比较水平放置与竖立放置时最大弯曲正应力的比值σ平/σ立，说明那种放置方式合理。（10分）PPb4b四．计算题（共50分）得分：分1．图示阶梯状直杆，若横截面积A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2。试求横截面1-1,2-2,3-3上的轴力，并作轴力图；求横截面3-3上的应力。（2.图示实心轴和空心轴通过牙嵌式离合器连接在一起。已知轴的转速n=100r/min，传递的功率P=7.5kW，材料的许用应力[τ]=40MPa，空心圆轴的内外径之比d2=0.5D2。试选择实心轴的直径d1和空心轴内外径D2。（10分）3．图示结构，AB为铸铁梁，CD为等截面圆钢杆，动载荷P可在0≤χ≤3l/2范围内移动，不考虑梁的弯曲切应力，试确定动载荷P的许用值[P]。(15分)已知：l=2m，铸铁梁Iz=4×107mm4，y1=100mm，y2=64mm，许用拉应力[σt]=35MPa，许用压应力[σc]=140MPa，C*为截面形心；钢杆面积=300PPABdDCl/2lχC*zy2y14．已知某受力构件上危险点应力状态如图所示，已知材料的弹性模量E=200GPa，泊松比µ=0.3求该单元体的主应力、最大主应变及最大切应力（应力单位为MPa）（15分）60604050xyz

西北农林科技大学课程考试参考答案与评分标准考试课程：材料力学学年学期：2010-2011-1试卷类型：A卷考试时间：2011-06-12专业年级：一、填空题（1×10,共10分）1.轴向拉伸或压缩，剪切，扭转，弯曲2.23%，51%3.矩形杆件4.σ1＝80MPa；σ2＝30MPa。5.=二、选择题（2×10,共20分）1.（B）；2.（D）；3.（A）；4.（D）；5.（C）6.（D）；7.（C）；8.（A）；9.（B）；10.（C）三．分析，作图题（共20分）1．（10分）剪力图（5分）eq\o\ac(○,+)eq\o\ac(○,–)3KN5KN弯矩图（5分）2.25KN2.25KN·m4KN·meq\o\ac(○,+)eq\o\ac(○,–)1m2．（10分）由弯曲正应力和矩形梁（4分）可知：（4分）因此可知，梁竖立放置合理。（2分）四．计算题（共50分）1．（10分）解：FN1=-20KN(压)FN2=-10KN(压)FN3=10KN（3分）轴力图（4分）（3分）2．（10分）解：轴所传递的扭矩为（2分）由实心轴的强度条件（2分）可得实心圆轴的直径为（2分）由空心轴的强度条件（2分）空心圆轴的外径为（2分）3．（15分）由可知：当Fs=0时，弯矩M(x)达到极值。又由题知，当动载在AC段内，x=l/2时，Mmax达到最大Pl/4，为正值，梁上部受压下部受拉；当动载在BC段内，x=3l/2时，弯矩最大Pl/2，为负值，梁上部受拉下部受压，此时CD杆所受轴力FN最大。（4分）由∑MA=0，得FNmax=3P/2（2分）由于y2<y1,所以x=l/2时，梁下部边缘受最大拉应力，此时根据正应力条件，得到P≤28KN（2分）x=3l/2时，梁下部边缘受最大压应力，此时根据正应力条件，得到P≤21.9KN（2分）根据圆杆应力条件有：，得到P≤32KN（2分）所以许可载荷为[P]=21.9KN（3分）4．（15分）解：由题知σ=50MPa是主应力之一，考虑其它两对平面，可视为平面应力，则应力圆为：600στ600στ(60,40)80-20解得其它两个主应力为80MPa和-20MPa，因此三个主应力分别为：σ1=80MPa，σ2=50MPa，σ3=-20MPa（2分）最大切应力为τ=(σ1-σ3)/2=50MPa（3分）有广义胡克定律知最大主应变为：ε1=[σ1-µ(σ2+σ3)]/E=0.355×10-3（5分）

西北农林科技大学本科课程考试试题（卷）2010—2011学年第2学期《材料力学》课程B卷专业班级：命题教师：审题教师：学生姓名：学号：考试成绩：一、填空题（每空1分，共10分）得分：分1．a、b、c三种材料的应力应变曲线如图示，则其中强度最高的是，弹性模量最小的是，塑性最好的是。2．直杆受轴向压缩时，各点处于应力状态；圆截面轴扭转时，轴表面各点均处于应力状态。3．从强度角度出发，截面积相同的矩形杆件和圆形杆件，更适合做承受弯曲变形为主的梁。4．图示①、②两杆材料和长度都相同，但A1＞A2。若两杆温度都下降Δt℃，则两杆轴力之间的关系是FN1________FN2，应力之间的关系是σ1________σ2。（填入＜，＝，＞）5．某点的应力状态如图示，则主应力为：σ1＝________；σ2＝________。二．单项选择题（每小题2分，共20分）得分：分1．如图所示单向均匀拉伸的板条。若受力前在其表面画上两个正方形a和b，则受力后正方形a、b分别变为（）。（A）正方形、正方形；（B）正方形、菱形；（C）矩形、菱形；（D）矩形、正方形。2．关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有以下结论，请判断哪一个是正确的（）：（A）应力和塑性变形很快增加，因而认为材料失效；（B）应力和塑性变形虽然很快增加，但不意味着材料失效；（C）应力不增加，塑性变形很快增加，因而认为材料失效；（D）应力不增加，塑性变形很快增加，但不意味着材料失效。3．根据切应力互等定理，图示的各单元体上的切应力正确的是（）。ABCDABCD4．受扭圆轴，上面作用的扭矩T不变，当直径减小一半时，该截面上的最大切应力与原来的最大切应力之比为：XYXY5．图示半圆形，若圆心位于坐标原点，则（）。6．(A)1/4(B)1/16(C)1/64(D)167.一点的应力状态如图所示，其主应力、、分别为（）。（A）30MPa、100MPa、50MPa；（B）50MPa、30MPa、-50MPa；（C）50MPa、0、-50MPa； （D）-50MPa、30MPa、50MPa。8.当系统的温度变化时,下列结构中的()不会产生温度应力。9．图示矩形截面梁，截面宽度b＝90mm，高度h＝180mm。梁在两个互相垂直的平面内分别受有水平力F1和铅垂力F2，则最大弯曲拉应力位置为（）点。(A)A(B