材料力学期末试卷8(带答案)
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《材料力学》——期末考试答案一、单选题1.水平冲击的动荷系数与( )和原构件的静变形大小有关。
A.初速度B.末速度C.加速度D.平均速度正确答案:A2.等效长度因子是等效长度与( )的比值。
A.等效长度B.原长C.实际长度D.直线长度正确答案:B3.在冲击应力和变形实用计算的能量法中,因为不计被冲物的重量,所以计算结果与实际相比( )。
A.冲击应力偏大,冲击变形偏小B.冲击应力偏小,冲击变形偏大C.冲击应力和冲击变形均偏大D.冲击应力和冲击变形均偏小正确答案:C4.在下列关于内力与应力的讨论中,说法( )是正确的。
A.内力是应力的代数和B.内力是应力的矢量和C.应力是内力的平均值D.应力是内力的分布集度正确答案:D5.应力状态分类以下不正确的是()A.单向应力状态B.二向应力状态C.三向应力状态D.四向应力状态正确答案:D6.不会引起静定结构产生内力的因素是( )。
A.集中力B.集中力偶C.分布力D.温度变化正确答案:D7.分析内力时,为了便于分析,一般将弹簧的螺旋角视为多少度?()A.30°B.0°C.60°D.90°正确答案:B8.什么是相应位移?()A.载荷作用点沿载荷作用方向的位移B.载荷作用点沿载荷作用反方向的位移C.载荷作用点沿载荷作用垂直方向的位移D.载荷作用点沿载荷作用倾斜方向的位移正确答案:A9.单位长度扭转角与( )无关。
A.杆的长度B.扭矩C.材料性质D.截面几何性质正确答案:A10.在冬天,当水管内的水结冰时,因体积膨胀,水管处于二向拉伸应力状态,故容易破坏,而冰块这时( )应力状态,则不容易破坏。
A.处于三向压缩B.处于二向压缩C.处于单向压缩D.处于极复杂的压缩正确答案:A11.构件抵抗破坏的能力叫做?()A.精度B.强度C.刚度D.刚性正确答案:B12.在单元体上,可以认为( )。
A.每个面上的应力是均匀分布的,—对平行面上的应力相等B.每个面上的应力是均匀分布的,—对平行面上的应力不等C.每个面上的应力是非均匀分布的,—对平行面上的应力相等D.每个面上的应力是非均匀分布的,—对平行面上的应力不等正确答案:A13.在下面关于梁、挠度和转角的讨论中,结论( )是正确的。
***学院期末考试试卷一、填空题(总分20分,每题2分)1、杆件在外力作用下,其内部各部分间产生的 ,称为内力。
2、杆件在轴向拉压时强度条件的表达式是 。
3、低碳钢拉伸时,其应力与应变曲线的四个特征阶段为 阶段, 阶段, 阶段, 阶段。
4、线应变指的是 的改变,而切应变指的是 的改变。
5.梁截面上弯矩正负号规定,当截面上的弯矩使其所在的微段梁凹向下时为 。
6.梁必须满足强度和刚度条件。
在建筑中,起控制做用的一般是 条件。
7、第一和第二强度理论适用于 材料,第三和第四强度理论适用于 材料。
8、求解组合变形的基本方法是 。
9、力作用于杆端方式的不同,只会使与杆端距离在较小的范围内受到影响,该原理被称为 。
10、欧拉公式是用来计算拉(压)杆的 ,它只适用于 杆。
二、 单项选择(总分20分,每题2分)1、用截面法可求出图示轴向拉压杆a-a 截面的内力12N P P =-,下面说法正确的是( ) A. N 其实是应力 B. N 是拉力C. N 是压力D. N 的作用线与杆件轴线重合2、构件的强度是指( )A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力B. 在外力作用下构件保持原有平衡态的能力C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力D. 在外力作用下构件保持原有平稳态的能力 3、现有钢、铸铁两种杆材,其直径相同。
从承载能力与经济效益两个方面考虑,图示结构中两种合理选择方案是( )A. 1杆为钢,2杆为铸铁B. 1杆为铸铁,2杆为钢C. 2杆均为钢D. 2杆均为铸铁4、从拉压杆轴向伸长(缩短)量的计算公式EANll =∆可以看出,E 和A 值越大,l ∆越小,故( )。
A. E 为杆的抗拉(压)刚度。
B. 乘积EA 表示材料抵抗拉伸(压缩)变形的能力。
C. 乘积EA 为杆的抗拉(压)刚度D. 以上说法都不正确。
5、空心圆轴的外径为D ,内径为d ,α=d /D 。
其抗扭截面系数为( )。
A )1(163απ-=D W P B )1(1623απ-=D W PC )1(1633απ-=D W P D )1(1643απ-=D W P6、在没有荷载作用的一段梁上,( )A. 剪力图为一水平直线B.剪力图为一斜直线 C .没有内力 D.内力不确定7、在平行移轴公式21Z Z I I a A =+中,其中Z 轴和轴1Z 轴互相平行,则( )。
中原工学院2009〜2010 学年第1 学期材科专业材料的力学性能课程期末试卷题号-一- -二二三四五六七八九十总分一、填空(每空1分,共10分)1、屈服强度是金属材料重要的力学性能指标,它受各种内外因素的影响,内在因素包括金属本性及晶格类型,_______________________ ,__________________ ,2、根据摩擦面损伤和破坏的形式,磨损大致可分4类:粘着磨损、___________________________ 及接触疲劳。
3、断裂韧度受各种内外因素的影响,外在因素主要包括 ______________________4、硬度实验方法包括布氏硬度、_____________ 、_____________ 、 _____________等方法。
二、判断题:(在正确的前面划“”,错误的前面划“X” ;每题1分,共10 分) ()1、过载持久值表征疲劳断裂时的应力循环周次,属于采用能量方法表示的力学性能指标,与应变比能、断裂韧度相同。
()2、冲击韧度、静力韧度、断裂韧度,都是衡量材料韧性大小的力学性能指标。
而且,它们采用相同的计量单位。
()3、只要存在金属材料、应力和腐蚀介质,一定会发生应力腐蚀断裂。
()4、疲劳裂纹萌生后便马上开始扩展,扩展分为介稳扩展和失稳扩展两个阶段,而且,介稳扩展的速率较快。
()5、氢脆断裂的微观断裂机理一般为沿晶断裂,断裂表面有泥状花样的腐蚀()6、各种断裂判据,都是裂纹失稳扩展的断裂判据,因此,都是非常安全的。
()7、缺口强化与形变强化不一样,不是强化材料的重要手段,但对于那些不能进行热处理强化的材料,可以作为强化的手段。
()&比例极限与蠕变极限相似,都属于长度类力学性能指标,都与拉伸紧密相关,是表示拉伸的力学性能指标。
()9、磨损曲线与蠕变曲线相似,都分为三个阶段,斜率表示速率,因此它们的纵横坐标是相同。
()10、同一金属材料用不同的硬度测定方法所测得的硬度值是相同的。
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 硬度D. 韧性2. 材料在拉伸过程中,当应力达到屈服点后,材料将:A. 断裂B. 产生永久变形C. 恢复原状D. 保持不变3. 材料的弹性模量是指:A. 材料的密度B. 材料的硬度C. 材料的抗拉强度D. 材料在弹性范围内应力与应变的比值4. 根据材料力学的胡克定律,下列说法正确的是:A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变无关D. 应力与应变成线性关系5. 材料的疲劳寿命是指:A. 材料的总寿命B. 材料在循环加载下达到破坏的周期数C. 材料的断裂寿命D. 材料的磨损寿命6. 材料的屈服强度是指:A. 材料在弹性范围内的最大应力B. 材料在塑性变形开始时的应力C. 材料的抗拉强度D. 材料的极限强度7. 材料的断裂韧性是指:A. 材料的硬度B. 材料的抗拉强度C. 材料抵抗裂纹扩展的能力D. 材料的屈服强度8. 材料力学中的泊松比是指:A. 材料的弹性模量B. 材料的屈服强度C. 材料在拉伸时横向应变与纵向应变的比值D. 材料的断裂韧性9. 在材料力学中,下列哪一项是衡量材料脆性程度的指标?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 断裂韧性D. 泊松比10. 材料在受力过程中,当应力超过其极限强度时,将:A. 发生弹性变形B. 发生塑性变形C. 发生断裂D. 恢复原状答案1. C2. B3. D4. A5. B6. B7. C8. C9. C10. C试题二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料力学中材料的三种基本力学性质。
2. 解释什么是材料的疲劳现象,并简述其对工程结构的影响。
3. 描述材料在拉伸过程中的四个主要阶段。
答案1. 材料的三种基本力学性质包括弹性、塑性和韧性。
弹性指的是材料在受到外力作用时发生变形,当外力移除后能够恢复原状的性质。
塑性是指材料在达到一定应力水平后,即使外力移除也无法完全恢复原状的性质。
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,弹性模量E的单位是()。
A. N/mB. N·mC. PaD. m/N答案:C2. 材料力学中,材料的屈服强度通常用()表示。
A. σyB. σsC. σbD. E答案:A3. 根据胡克定律,当应力超过材料的弹性极限时,材料将()。
A. 保持弹性B. 发生塑性变形C. 发生断裂D. 无法预测答案:B4. 材料力学中,第一强度理论认为材料破坏的原因是()。
A. 最大正应力B. 最大剪应力C. 最大正应变D. 最大剪应变答案:A5. 下列哪种材料不属于脆性材料()。
A. 玻璃B. 铸铁C. 混凝土D. 铝答案:D6. 材料力学中,梁的弯曲应力公式为()。
A. σ = Mc/IB. σ = Mc/IbC. σ = Mc/ID. σ = Mc/Ib答案:C7. 在材料力学中,梁的剪应力公式为()。
A. τ = VQ/IB. τ = VQ/ItC. τ = VQ/ID. τ = VQ/It答案:B8. 材料力学中,梁的挠度公式为()。
A. δ = (5PL^3)/(384EI)B. δ = (5PL^3)/(384EI)C. δ = (PL^3)/(48EI)D. δ = (PL^3)/(48EI)答案:C9. 材料力学中,影响材料屈服强度的因素不包括()。
A. 材料的微观结构B. 加载速度C. 温度D. 材料的密度答案:D10. 材料力学中,影响材料疲劳强度的因素不包括()。
A. 应力集中B. 表面粗糙度C. 材料的硬度D. 材料的导热性答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,材料在外力作用下,其形状和尺寸发生的变化称为______。
答案:变形2. 材料力学中,材料在外力作用下,其内部产生的相互作用力称为______。
答案:应力3. 材料力学中,材料在外力作用下,其内部产生的相对位移称为______。
答案:应变4. 材料力学中,材料在外力作用下,其内部产生的单位面积上的力称为______。
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A FN =σ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 )(m ax )(m ax b a σσ 为( )。
A 、1/4; B 、1/16; C 、1/64; D、16。
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h4h(a) h4h(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 ) A 、 强度、刚度均足够;B 、强度不够,刚度足够; C 、强度足够,刚度不够;D 、强度、刚度均不够。
材料力学期末复习题一、填空题(共15分)1、 (5分)一般钢材的弹性模量E = 210 GPa ;铝材的弹性模量E = 70 GPa2、 (10分)图示实心圆锥杆受扭转外力偶作用,材料的剪切弹性模量为G ,该杆的τ1、(5(A )各向同性材料;(B )各向异性材料; (C )各向同性材料和各向异性材料。
(D 正确答案是 A 。
2、(5分)边长为d 的正方形截面杆(1)和(2)面,杆(2对于这两种情况的动荷系数d k 有下列结论:(A );)()(,)()(2max 1max 21d d d d k k σσ<< (B );)()(,)()(2max 1max 21d d d d k k σσ>< (C );)()(,)()(2max 1max 21d d d d k k σσ<> (D )2max 1max 21)()(,)()(d d d d k k σσ>>。
正确答案是 A 。
三、计算题(共75分)1、(25求:(1)直径比21/d d ; (2)扭转角比BC AB φφ/解:AC 轴的内力图:)(105);(10355Nm M Nm M BC AB ⨯=⨯=由最大剪应力相等: 8434.05/3/;16/1050016/10300321323313max==⨯=⨯==d d d d W M n n ππτ由;594.0)(213232;41221242411=••=•=⇒∴⋅=d d M M M d G d G a M GI l M n n n n BC AB P n ππφφφKNm2、(解:3、(15分)有一厚度为6mm 的钢板在板面的两个垂直方向受拉,拉应力分别为150Mpa 和55Mpa ,材料的E=2.1×105Mpa ,υ =0.25。
求钢板厚度的减小值。
解:钢板厚度的减小值应为横向应变所产生,该板受力后的应力状态为二向应力状态,由广义胡克定律知,其Z向应变为:0244.010)55150(101.225.0)(69-=⨯+⨯-=+-=y x z E σσνε则 mm t Z Z 146.0-=⨯=∆ε材料力学各章重点一、绪论1.各向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同的 A 。
材料力学期末考试题及答案材料力学的期末考试大家复习好了吗?以下是为大家推荐关于材料力学试题及答案,希望对大家有所帮助。
一、单项选择题(在每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。
每题2分,共20分)T?1.轴的扭转剪应力公式??=适用于如下截面轴( ) IPA.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2.用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴,假设长度和横截面面积均相同,那么抗扭刚度较大的是哪个?( )A.实心圆轴B.空心圆轴C.两者一样D.无法判断3.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( ) aaama2(l?)ma3(l?)ma(l?)C.maD. B. A.EIEIEIEI5.图示微元体的最大剪应力τmax为多大?( )A. τmax=100MPaB. τmax=0C. τmax=50M PaD. τmax=200MPa6.用第三强度理论校核图示圆轴的强度时,所采用的强度条件为( ) A.B.PM2T2?()?4()≤[σ] AWZWPPMT??≤[σ] AWZWPC.D. (PM2T2?)?()≤[σ] AWZWP(PM2T2?)?4()≤[σ] AWZWP7.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. (a),(b),(c),(d)B. (d),(a),(b),(c)C. (c),(d),(a),(b)D. (b),(c),(d),(a)8.图示杆件的拉压刚度为EA,在图示外力作用下其变形能U的以下表达式哪个是正确的?( ) P2aA. U= 2EAP2lP2b?B. U= 2EA2EAP2lP2b?C. U= 2EA2EAP2aP2b?D. U= 2EA2EA9图示两梁抗弯刚度相同,弹簧的刚度系数也相同,那么两梁中最大动应力的关系为( )A. (σd) a =(σd) bB. (σd) a >(σd) bC. (σd) a <(σd) bD. 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: 。
MPa
3三明学院
《材料力学》期末考试卷8
(考试时间:120分钟)
使用班级: 学生数: 任课教师: 考试类型 闭卷
一.选择题(每题2分,共20分)
1.横力弯曲梁横截面上的应力是( C ) A .σ;B .τ;C .σ和τ;D .0 。
2.中性轴上的切应力( A )
A .最大;
B .最小;
C .为零;
D .不确定 。
32.第三强度理论适用于( B )
A .脆性材料;
B .塑性材料;
C .变形固体;
D .刚体。
4.在剪力为零处,弯矩为( A )。
A .最大值;
B .最小值;
C .零;
D .不能确定。
5.如图所示的单元体,X 面的应力是( A ) A .X(3,2);B .X(3,-2);C .X(-1,-2);D .X(-1,0)。
6.平面应力状态分析中,公式y
x x
σστα--
=22tan 0
中,关于
α的描述,不正确的是( C )。
A .X 轴的正向与max σ的夹角;
B .0α与
x
τ与互为异号;
C .
α顺转为正;
D .
0α逆转为正。
7.雨篷过梁是( B )的组合变形。
A .轴心拉压与扭转;
B .扭转与平面弯曲;
C .轴心压缩与扭转;
D .双向弯曲。
8.变截面杆如右图,设F1、F2、F3分别表示杆件中截面1-1、2-2、3-3上内力,则下列结论中哪些是正确的( C )。
A.F1 ≠ F2 ,F2 ≠ F3
B.F1 = F2 ,F2 > F3
C.F1 = F2 ,F2 = F3
D.F1 = F2 ,F2 < F3
9.如右图一方形横截面的压杆,在其上钻一横向小孔,则该杆与原来相比( C ) A.稳定性降低强度不变 B.稳定性不变强度降低 C.稳定性和强度都降低 D.稳定性和强度都不变
10.压杆稳定的关键问题是由( A )解决的。
A .欧拉;B. 加利略; C.圣维南; D.亚里士多德
二.填空题(每题3,共15分)
1.作为塑性材料的极限应力是 屈服极限 ,而脆性材料的极限应力是 强度极限 。
(比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限)
2.第四强度理论认为 畸变能密度 是引起屈服的主要因素。
3. 弹性系数E 、G 、μ之间的关系为
()μ+=
12E
G 。
4. 扭转强度条件和刚度条件分别为
[]στ≤=
t
W T max
max ,
[]ϕϕ'≤='P
GI T max
max。
5. 轴向拉压变形中,横向应变与轴向应变的关系是 μεε=' 。
三、简述题(每题5分,共15分)。
1、简述材料力学的任务。
答:研究构件的强度、刚度与稳定性,在潢足强度、刚度和稳定性的要求下,为设计既经济又安全的构件,提供必要的理论和计算方法。
2、简述截面法求内力的基本步骤。
答:(1)欲求某一截面的内力时,就风吹草动该截面假想的把构件分为两部分,任意的取出一部分作为研究对象,并弃去另一部份;
(2)用作用于截面上的内力代替弃去部份的作用;
(3)建立取出部份的平衡方程,确定未知内力。
切: 假想沿m-m横截面将杆切开;留: 留下左半段或右半段;代: 将抛掉部分对留下部分的作用用内力代替;平: 对留下部分写平衡方程求出内力即轴力的值
3、简述求解超静定问题的基本思路。
答:(1)根据已知条件列出独立的平衡方程
(2)根据变形找出几何关系
(3)由胡克定律找出变形物理关系
(4)由胡克定律与物理关系列补充方程
(5)求解方程组得出未知力四.请校核图示拉杆头部的剪切强度和挤压强度。
已知图中尺寸32
D mm
=,20
d mm
=
和12
h mm
=,杆的许用切应力[]100MPa
τ=,许用挤压应力240
jy
MPa
σ⎡⎤=
⎣⎦。
(10分)
五.求图示超静定梁的支反力,并绘出剪力图和弯矩图。
(15分)
解:去掉多余约束铰支座B,且B点挠度0
B
w=,有补充方程
(5分
)
(4分)
(6分)
(5分)
(5分)
六、等截面工字形梁受力和尺寸如图所示。
已知梁材料的许用正应力[
]120σ=MPa
,许
用剪应力[]MPa 60=τ,P =80k N ,不考虑梁的自重。
试:(1)校核的正应力强度。
(2)校核的剪应力强度。
(3)采用第三强度理论校核梁B 的右截面腹板上、腹板与翼板的交接处a 点的强度。
(25分)
(c )
(a )(b
)
M 图
V 图
解:(1)外力分析,荷载与轴线垂直,发生弯曲变形。
截面水平对称轴为中性轴z 轴。
求截面的几何性质 (5分)
45331032.4120.0)015.0120.0(121
180.0120.0121m I z -⨯=⨯-⨯-⨯⨯=
343
,max 343
1203075601530297000 2.9710120307527000 2.710z a S S *-*
-=⨯⨯+⨯⨯==⨯=⨯⨯=⨯mm m =mm m
(2)内力分析,内力图如图(b )、(c )所示。
B 支座的右截面的弯矩值最大,为正应力强度危险面;AB 段横截面的剪力最大,为剪应力强度危险面;B 支座的右截面的弯矩值、剪力都最大,为第三强度理论的危险面 (4分)
0.78056(80AB B B M V V ++=-⨯=-⋅=,kN m)kN =
(3) 应力分析,判危险点: (3分) B 支座的右截面的上下边缘点都是正应力强度的危险点;AB 段中性层上各点是剪应力强度的危险点。
B 支座的右截面的a 点既有正应力又有剪应力处于复杂应力状态。
(4)对梁进行正应力校核 (4分)
[]33max max
max 5
5610(9010)
()116.671204.3210z M y I σσ--⨯⨯⨯=⋅==<=⨯Pa (MPa)(MPa)
故,正应力强度足够。
(5)对梁进行剪应力强度校核 (4分)
[]34,max
max 58010(2.9710)
()36.6760(4.3210)0.015z z V S I b
ττ*--⋅⨯⨯⨯=
==<=⨯⨯Pa (MPa)(MPa)
(6)按第三强度理论对梁B 支座的右截面a 点进行强度校核。
(5分)
[]36
5
345
356100.0677.7710()77.77()4.3210
8010(2.710)33.33()(4.3210)0.015
102.43()120B a a z
a
B a z r M y Pa MPa I V S Pa MPa I b MPa MPa στσσ++-*
--⨯==⨯=⨯=⨯⋅⨯⨯⨯=
==⨯⨯===≤= 故,梁的强度足够。