试卷1及答案-材料力学

一、填空题（每空2分，共20分）1．一长，横截面面积为A的等截面直杆，其密度为ρ，弹性模量为E，则杆自由悬挂时由自重引起的最大应力；杆的总伸长＝。2．对图中铆钉进行强度计算时，，。3．矩形截面梁的Fsmax、Mmax及截面宽度不变，若将截面高度增加一倍，则最大弯曲正应力为原来的倍，最大弯曲切应力为原来的倍。4．图示两梁的材料相同，最小截面面积相同，在相同的冲击载荷作用下，图所示梁的最大正应力较大。5．图示等截面梁AC段的挠曲线方程为，则该段的转角方程为；截面B的转角和挠度分别为和。二、选择题（每题4分共20分）1．矩形截面细长压杆，b/h=1/2。如果将b改为h后仍为细长压杆，临界压力是原来的多少倍？有四种答案：(A)2倍；(B)4倍；(C)8倍；(D)16倍。正确答案是。图示应力状态，用第三强度理论校核时，其相当应力为：(A)；(B)；(C)；(D)。正确答案是。第2题图第3题图3．一空间折杆受力如图，则AB杆的变形有四种答案:纵横弯曲；(B)弯扭组合；(C)偏心拉伸；(D)拉、弯、扭组合。正确答案是。4．一内外直径之比的空心圆轴，当两端受力偶矩作用产生扭转变形时，横截面的最大切应力为，则横截面的最小切应力有四种答案：(A)；(B)；(C)；(D)。正确答案是。5．对于图示交变应力，它是：(A)对称循环交变应力；(B)脉动循环交变应力；(C)静循环交变应力。正确答案是。mtminmaxo三、图示杆系结构中AB杆为刚性杆，①、②杆刚度为EA，外加载荷为P，求①、②杆的轴力。（15分）四、外伸梁受力如图所示。试作该梁的剪力图和弯矩图，并求最大剪力和最大弯矩。（15分）FFBFA五、如图在一体积较大的钢块上开一个贯穿的槽，其深度和宽度都是10mm，在槽内紧密无隙地嵌入一铝质立方块，它的尺寸为10mm×10mm×10mm，当铝块受到压力P=6kN的作用时，假设钢块不变形，铝的弹性模量E=70GPa，μ=0.33。试求铝块的三个主应力及相应的变形。（15分）六、圆杆受轴力P和力偶M作用，已知圆杆直径为d=10mm，材料为钢材，许用应力为[σ]=120MPa，力偶M=P·d/10。试求许可载荷P的值。（15分）试卷一答案一、填空题（每空2分）1．，2．，3．0．25，0．54．(a)5．，，二、选择题（每题4分）1．（B）2．（D）3．(C)4．(B)5.(B)三、解：（1）静力平衡方程如图b所示，FN1，FN2为①，②杆的内力；Fx、FY为A处的约束力，未知力个数为4，静力平衡方程个数为3（平面力系），故为一次超静定问题。FN1FN2FN1FN2FyFx即（a）（2分）（2）变形协调方程图（2分），或（b）（2分）图（2分）（3）物理方程，（c）（2分）由（c）（d）得补充方程（d）（2分）（4）由（a）和（d）式得，（拉力）（2.5分），（拉力）（2.5分）四、解：(1)求支座反力（1分）（1分）(2)求控制截面内力，绘剪力图和弯矩图。（各4分）Fs(x)(3)求和（各2.5分）Fs(x)从剪力图上，可以确定，发生在支座Ｂ的左截面。从弯矩图上，可以确定，发生在支座Ｂ处。五、解：铝块的应力状态图如图所示。（1分）由广义胡克定律，所以zy（2分）zy则对应的三个主应力为，，（3分）相应的主应变为（2分）（2分）（2分）相应的变形为（1分）（1分）（1分）六、圆杆发生拉伸和扭转的组合变形，（2分）（3分）（3分）（