材料力学试卷及其答案

《材料力学》试卷A(考试时间：90分钟；考试形式：闭卷)(注意：请将答案填写在答题专用纸上，并注明题号。答案填写在试卷和草稿纸上无效)一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共20分) L 1.轴的扭转剪应力公式Tp=I-适用于如下截面轴()A.矩形截面轴B.椭圆截面轴C.圆形截面轴D.任意形状截面轴用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴，若长度和横截面面积均相同，则抗扭刚度较大的是哪个?()人.实心圆轴8.空心圆轴C.两者一样D.无法判断矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、宽度减小一半时，从正应力强度考虑，该梁的承载能力的变化为()A.不变B.增大一倍C.减小一半D.增大三倍4.图示悬臂梁自由端B的挠度为()ma(/--) ma34.图示悬臂梁自由端B的挠度为()ma(/--) ma3(l-—) ma2(/-—)\o"CurrentDocument"a.——b. c.maD. 2-EI EIEIEI图示微元体的最大剪应力tmax为多大?()tttt用第三强度理论校核图示圆轴的强度时采用的强度条件为()=100MPamax=0max=50MPamax=200MPamax3PM2//T、2vA.—+■( )2+4( )2WL。_1A\'w/ Wp7PMT<B.—+ + W|_o_lAWWCM2C-,(—+ )\AW/,+(工Wp)2W［。_d.，eP+—)2+4(工)2w［。_\AWW7.图示四根压杆的材料、截面均相同，它们在纸面内失稳的先后次序为()(a),(b),(c),(d)(d),(a),(b),(c)(c),(d),(a),(b)(b),(c)、(d),(a)图示杆件的拉压刚度为EA,在图示外力作用下L一-…「 k 一 「一2一.」J其变形能U的下列表达式哪个是正确的?()JP2aA.U=——2EAb.u=也+P2b2EA2EAU=竺-性2EA2EAU=性+Q2EA2EA(b)图示两梁抗弯刚度相同，弹簧的刚(b)度系数也相同，则两梁中最大动应力的关系为()A.(。见=(。d)bB2d)a>(。d)b(。见<(。d)b与h大小有关二、填空题(每空1分，共20分)1.在材料力学中，为了简化对问题的研究，特对变形固体作出如下三个假设:2.图示材料和长度相同而横截面面积不同的两杆，设材料的重度为Y，则在杆件自重的作用下，两杆在x截面处的应力分别为。⑴二，。q)=。(/)(/) (2)3.图示销钉受轴向拉力P作用，尺寸如图，则销钉内的剪应力T=，支承面的挤压应力。bsbs4.图示为一受扭圆轴的横截面。已知横截面上的最大剪应力Tmax=40MPa,则横截面上A4.图示为一受扭圆轴的横截面。已知横截面上的最大剪应力Tmax=40MPa,则横截面上A点的剪应力Ta=。阶梯形轴的尺寸及受力如图所示，其AB段的最大剪应力TI与BC段的最大剪应力Tmaximax2之比_„1Tmax2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。矩形截面悬臂梁的尺寸及受载如图所示，若梁长l增大至21，则梁的最大挠度增大至原来的倍；若梁截面宽度由b减为°，则梁的最大挠度增大至原来的倍；2若梁截面高度由h减为虫，则梁的最大挠度增大至原来的倍。2图示为某构件内危险点的应力状态，若用第四强度理论校核其强度，则相当应力图示为某构件内危险点的应力状态，若用第四强度理论校核其强度，则相当应力eq4将圆截面压杆改为面积相等的圆环截面压杆，其它条件不变，则其柔度彳，临界载荷将三、分析题(每小题5分，共20分)2019-8-5在图示低碳钢和铸铁拉伸试验的“应力一应变”图上，注明材料的强度指标（名称和代表符号），并由图判断：是脆性材料，是塑性材料。3.图示矩形截面悬臂梁，若已知危险截面上E点的应力为。画出图示阶梯形圆轴的扭矩图，用图中m3.图示矩形截面悬臂梁，若已知危险截面上E点的应力为。E=—40MPa，试分析该截面上四个角点EA、B、C、D的应力（不必写出分析过程，只须写出分析结果，即四个角点的应力值）。四、计算题（每小题10分，共40分）钢杆1，2吊一刚性横梁AB。已知钢杆的弹性模量E=200GPa，两杆的横截面面积均为A=100mm2，载荷P=20KN，试求两钢杆的应力、伸长量及P力作用点F的位移0F。外伸木梁各部分的尺寸和所受载荷如图所示。设梁材料的许用应力［。］=10MPa。试：（1）作梁的剪力图和弯矩图；（2）校核梁的正应力强度。弓形夹紧器如图，若夹紧力P=2KN，距离e=120mm，立柱为矩形截面，其h=25mm，［。］=160MPa，试设计截面尺寸b。图示曲柄轴直径d=50mm，受集中力P=1KN作用，试：（1）画出危险点A的应力状态并计算其应力值；（2）若材料的许用应力［。］=70MPa，试按第四强度理论校核其强度。《材料力学》试卷答案A一、 单项选择题（每小题2分，共20分）C2.C3.B4.B5.A6.D7.A8.A9.C二、 填空题（每空1分，共20分）连续性假设均匀性假设各向同性假设4P2.y(l-x)y(l-x)4P3.兀d-h兀(D2—d2)4.33.3MPa5.3/86.1/81/4

7.82822+3t2降低增大三、分析题（每小题5分，共20分）低碳钢强度指标：强度极限a”屈服极限。b s铸铁强度指标：拉伸强度极限b+b铸铁是脆性材料，低碳钢是塑性材料作扭矩图计算扭转剪应力：tab=3stBC=37d?Tmax=TBC,作用于BC段表面3.aA=-60MPa,aB=20MPa,aC=50MPa,aD=-20MPa四、计算题（每小题10分，共40分）两钢杆轴力：N1=8KN（拉），N2=12KN（拉）杆1：a1=80MPa，A/1=0.8mm杆2：a2=120MPa，A/2=1.2mmP力作用点位移：8广竺土丛=1.04mm支反力：Ra=17.5KN（t）,Rb=22.5KN（t）剪力图：弯矩图：强度校