大学期末考试-材料力学试题及答案

一、判断题（正确打“√”，错误打“X”，本题满分为10分）1、拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。()2、圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。()3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。()4、交变应力是指构件内的应力，它随时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，也可能是静载荷。()5、弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。（）6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。()7、平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。（）8、动载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关。()9、构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。()10、包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切应力。()二、选择题（每个2分，本题满分16分）1．应用拉压正应力公式的条件是（）。A、应力小于比例极限；B、外力的合力沿杆轴线；C、应力小于弹性极限；D、应力小于屈服极限。2．梁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为（）。PlPlh4h(a)h4h(b)3、关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；B、有应力不一定有应变，有应变不一定有应力；C、有应力不一定有应变，有应变一定有应力；D、有应力一定有应变，有应变一定有应力。4、火车运动时，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：不变的弯曲应力；D：对称循环应力5、如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）6、对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20%，若安全因数不变，改用屈服极限提高了30%的钢材，则圆轴的（c）强度、刚度均足够；B、强度不够，刚度足够；强度足够，刚度不够；D、强度、刚度均不够。7、图示拉杆的外表面上有一斜线，当拉杆变形时，斜线将d。A：平动；B：转动C：不动；D：平动加转动8、按照第三强度理论，比较图中两个应力状态的相当应力正确的是（a）。（图中应力单位为MPa）两者相同；B、（a）大；C、（b）大；D、无法判断一、判断：×√××√××√√√二、选择：BACDBCDA三、简要计算与回答（12分）1．标距为100mm的标准试件，直径为10mm，拉断后测得伸长后的标矩为123mm，颈缩处的最小直径为6.4mm，试计算该材料的延伸率和截面收缩率各为多少。延伸率：％=23％截面收缩率：％=59.04％2．如图所示圆截面轴，B截面上有2M0作用，C截面有力偶M0作用，圆截面的直径为d，试求C截面相对A截面的扭转角CA和整个圆轴最大扭转剪应力max。轴的扭矩图为：则扭转角整个圆轴最大扭转剪应力max3、求图示单元体指定截面上的正应力和切应力（图中单位为MPa）四、（12分）绘制此梁的内力图A正应力为1/4倍，挠度为1/8倍；B正应力为1/2倍，挠度为1/4倍；C正应力和挠度均为1/4倍；D无法确定三、填空题（12分）1、横截面和材料均相同的两根等长细长压杆，A为两端铰支，B为一端固定另一端自由，则前者与后者临界压力之比为。2、已知塑性材料某点的三个主应力为30MPa、-15MPa、-45MPa，则该点的最大主应力为；第三强度理论的相当应力为。3、受力构件的材料弹性常数为E、G、μ，该构件一点处的主应力σ1=σ2=σ3，则最大主应变为，形状改变比能为。4、两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200Gpa，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；若两杆的纵向应变相同，则两杆横截面上正应力的比值为。5、标距为100mm的标准试件，直径为10mm，拉断后测得伸长后的标距为123mm，颈缩处的最小直径为6.4mm，则该材料的δ=；ψ=。6、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；；。××××√；××√××选择题BABCCDDA1、4：12、,3、04、1:2,2:15、23％,59.04％6、强度、刚度、稳定性四、绘制此梁的内力图五、如图所示结构，A，B，C均为铰接，AB杆为实心圆截面杆，其d0=40mm，BC杆为空心圆管外径为D=60mm，内径d=40mm，已知材料的p=200Mpa，s=240Mpa，E=200Gpa，a=304Mpa，b=1.12Mpa，若规定稳定安全系数ηst=3,强度安全系数η=2试求结构的许可载荷[F]。节点B受力如图所示解得对杆BC，应满足拉伸强度条件：解得对杆AB，而故杆AB为大柔度杆，应满足稳定性条件：即其中解得故该结构的最大许可载荷[P]=21.2KN。六、图示钢质拐轴，AB轴的d=30mm，承受集中载荷F=1kN作用，许用应力[σ]=160Mpa。试根据第四强度理论校核轴AB的强度。解：（1）AB轴产生弯扭组合变形，固定端面为危险截面，危险点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，扭矩：。（2）危险点的应力单元体如图所示（3）该杆为圆截面杆所以第四强度理论的相当应力，其中代入数据的：所以AB轴强度足够。七、悬臂梁尺寸载荷如图所示，若材料的容许拉应力[σ]+=40Mpa，容许压应力[σc]—=160Mpa，截面对形新轴的惯性矩Iz=10180cm4，h1=9.64cm，试计算该梁的许可载荷[P]。梁的弯矩图为：危险截面为A、C两截面，通