大学期末考试-材料力学试题及答案

一、判断题（正确打“√打“X题满分为分、杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在()、截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处()、两梁的跨度、承受载荷及支承相，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不定相同。()、交变应力是指构件内的应力，它时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，可能是静载荷。)、性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关）、元体上最大切应力作用面上必无正应力()、行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系）、载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关()、件由突加载荷所引起的应力，是由相应的静载荷所引起应力的两倍()、围一个点一定有一个单元体，该单元体各个面上只有正应力而无应力()二、选择题（每个分，本题满分分）．用拉压正应力公式

FN

的条件是（A应力小于比例极限；B、外力的合力沿杆轴线；C、力小于弹性极限D应力小于屈服极限。．拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大弯曲正应力之比A；B1/16C、1/64；、。4

((b)maxmax

为（h4h、于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述：正确的是。A有应力一定有应变，有应变不一定有应力(a)B、应力不一定有应变，有应变不一定有应力；C、应力不一定有应变，有应变一定有应力；D、有力一定有应变，有应变一定有应力。、车运动时，其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法，正确的是。A脉动循环应力：B非对称的循环应力；C：变的弯曲应力：对称循环应力、图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F作用，其合理的截面形状应为图（b

）、钢制圆轴作扭转校核时，发现强度和刚度均比规定的要求低了，若安全因数不变，改用屈服极限提高了的钢材，则圆轴的（c）强度、刚度均足够；、强度不够，刚度足够；强度足够，刚度不够D强度、刚度均不够。、示拉杆的外表面上有一斜线拉变形时斜将A平动；B转动C：动；D：动加转动按第三强度理较图中两个应力状态的相当应力（应力单位为）

。正确的是

两者相同；B）；C）；D、无法判断一、判断：×√××√××√√√二、选择BADBDA三、简要计算与回答12分．距为100mm标准试件，直径为，断后测得伸长后的标矩为，颈缩处的最小直径为试计算该材料的延伸率和截面收缩率各为多少。延伸率：

123

100

％％截面收缩率：

1022）

％％．图所示圆截面轴B截面上有2M0作，截面有力偶M0用圆面的直径为d试求截相对A截的扭转角和整个圆轴最大扭转剪应。轴的扭矩图为：则扭转角

()aMa0iGIGI整个圆轴最大扭转剪应力

max

MMmax0Wt16、图示单元体指定截面上的正应力和切应力（图中单位为）

MPa

50MPa

2P

30

3050306060MPa22

30502

MPa四分）绘制此梁的内力图

五、分)手摇绞车如图所示，轴的直径料的许用应力[]=100Mpa，已知P为，的内力要素，按第三强度理论校核轴的强度。危险截面：绞车轮所在截面左边截面危险截面上危险点的位置：最上、最下两点

绘出危险点M

2

200NmP180Nm

r

M2

20018032

MPa

故强度不满足。六分）图所悬臂梁，自由端的挠度和转角为

FlFl,32EI

。图所示悬臂梁已知a,E,I重量Q的物自高度处自由下落，冲击梁上的B点。试求梁在点的最大冲击挠度FABABl(b)当Q作静载荷作用B点，点挠度为wB

32)3EIEI动荷因数

1

2hst

1

2B梁在点的最大冲击挠度为

Kw)6EIQa七分）已知AB为刚性梁，AC为端铰接的钢制圆杆，横截面直径d=20mm，，

，E=200Gpa，直线经验公式的系数a=304Mpa，，稳定安全系数nst=5，其稳定性。对：

试校核

D

F2

解得对杆AC，

2

p

p

而

ul1200id

故杆AC为柔度杆，其临界压力为

FCr

E校核其稳定性：解得

FFAC

5

故稳定性可以满足。八分在受集中力作的矩形截面简支梁中，测得中性层上K点处沿方向的线应变

2.6

。已知材料弹性常数E=200Gpa，，h=200mm试求集中力F。FKh2m该截面上的剪力为

F

F3

，中性层上K点切应力为

FFFsA2

x

x

45

131(1)()2Ebh故

F16.25KN

一、判断题（正确打“√打“X题满分为分、应变是变形后构件中任意两根微线段夹角角度的变化量()、点沿某一方向的正应力为零，则沿该方向的线应变也为零()、变能等于外力所做的功，由于功有正负，因此杆的应变能也有正负()、究杆件的应力与变形时，力可按力线平移定理进行移动。（）、交变应力是指构件内的应力，它时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，可能是静载荷。)、性材料制成的杆件，其危险点必须用第三或第四强度理论所建立的强度条件来核强度）、单元体两个相互垂直的截面上，切应力的大小可以相等，也可以不等。（）、静定结构的相当系统和补充方程不是唯一的，但其计算结果都是唯一的)、两梁的跨度、承受载荷及支承相，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不定相同。()、行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之的关系）二、选择题（每个分，本题满分分）、图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F作用，其合理的截面形状应为图（）、示钢杆，放置在两刚性平面之间，杆内无初始应力。当温度均匀升t℃后，杆上任一点A处应力σ与纵向应ε之值的可能情形是（）A≠0,=0；B、σε；C、≠0,ε；、ε≠、低碳伸经过冷作硬化以下四种指标得到提高的是。A：强度极限；B：例极限；：截面收缩率；D：延伸率（伸长率）、由落体冲击时的动荷因数，不正确答案是A与被冲击物的刚度有关B与自由落体下落的高度有关；C与被冲击物的刚度无关；与击刚发生时，自由落体下落的速度有关。、轴向拉伸的直杆，在比例极限内受力，若要减小杆的纵向变形，需要改变抗拉压刚度，即A减小EAB减小EIC增大EAD减小、两端铰支圆截面细长压杆，若在一截面上开一小孔。关于这一小孔对压杆稳定承载能力及强的影响，正确的是。A对强度和稳定承载能力都有较大消弱；B：强度和稳定承载能力都不会消弱；C：强度无消弱，对稳定承载能力有较大消弱；D：对度有较大消弱，对稳定承载能力无消弱。、直杆受力如图，其横截面面积A=100mm2，则横截面mk上正应力为（A50MPa(压应力；B压应力；C、90MPa(压应力；、90MPa(拉应)矩截面梁受弯变形果梁横截面的高度增加一倍梁内的最大正应力为原来的多少倍？梁的最大挠度为原来少倍？（）A正应力为倍，挠度为倍B正力为1/2，挠度为倍；C正力和挠度均为1/4倍D无确定

时则的多

三、填空题（分）、截面和材料均相同的两根等长细长压杆为端铰支B为一端固定另一端自由则者与后者临界压力之比为。、知塑性材料某点的三个主应力为30MPa、、，则该点的最大主应力为；第三强度理论的相当应力为。、力构件的材料弹性常数为E、、μ，该构件一点处的主应力σ1=σ，最大主变为，形状改变比能为。、根承受轴向拉伸的杆件均在弹性范围内，一为钢杆其弹模量为，另一为铸铁杆其弹模量为100Gpa若两杆横截面上的正应力相同，则两杆纵向应变的比值为；两杆的纵向应变相同，则两杆横截面上正应力的比值为。、距为100mm的准试件，直径为10mm，断后测得伸长后的标距为，缩处的小直径为，则该材料的=

；=

。从材料力学的角度来讲，为了使构件能正常的工作，必须使构件具有足够的；；。××××√；××√××选题BABDDA、：1、

30MP75MPa,a

、

(1

,

、、23％四、绘制此梁的内力图

、强度、刚度、稳定性五、如图所示结构AB，C均铰接AB杆实心圆截杆其BC杆空心圆管外径为内d=40mm知材料的200Mpas=240MpaE=200Gpaa=304Mpab=1.12Mpa若规定稳定安全系ηst=3,强度安数=2试结构的许可载[F]节点B受如图所示

面全系

Fxi

BC

cos

0

Fyi

BC

sin300解得

FBA

BC

F对杆，应满足拉伸强度条：KN解得

Fd4

2对杆AB，

E

而

ul1150id

故杆为大柔度杆，应满足稳定性条件：

FCrF

即

F(ul)2F3F

其中

I

464

解得

故该结构的最大许可载荷P]=21.2KN。六、图示钢质拐轴AB的，受集中载荷F=1kN作，许用应[。试根据第四强度理论校核轴AB的度。解）AB轴产生弯扭组合变形，固定端面为危险截面，危险位于固定端面的最上和最下的边缘点。危险截面上的内力有：弯矩

0.15KN

，扭矩：

T0.140.14

。（2）危险点的应力单元体如图所示（）该杆为圆截面杆所以第四强度理论的相当应力

4

M0.75W

，其中

W

332

代入数据的：

r4

72.8MPa

MPa

所以AB轴度足够。七、悬臂梁尺寸载荷如图所示，若材料的容许拉应力[，许压应力[c]—，面对形新轴的惯性矩Iz=10180cm4，h1=9.64cm，计算该梁的许可载[P]梁的弯矩图为：

危险截面为A、C两面，通过比较，险点皆位于离中性轴较远的边缘，对A截上：

Mh