材料力学试卷及其答案
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《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。答案填写在试卷与草稿纸上无效)一、单项选择题(在每小题得四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案得序号填
在题干得括号内。每小题2分,共20分)
1.轴得扭转剪应力公式=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
2.用同一材料制成得实心圆轴与空心圆轴,若长度与横截面面积均相同,则抗扭刚度较大得就是哪个?( )
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得高度增加一倍、宽度减小一半时,从正应力强度考虑,该梁得承载能力得变化为( )
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得挠度为()
A、B、C、D、
5.图示微元体得最大剪应力τmax为多大?( )
A、τmax=100MPa
B、τmax=0
C、τmax=50MPa
D、τmax=200MPa
6.用第三强度理论校核图示圆轴得强度时,所采用得强
度条件为( )
A、≤[σ]
B、≤[σ]
C、≤[σ]
D、≤[σ]
7.图示四根压杆得材料、截面均相同,它们
在纸面内失稳得先后次序为( )
A、(a),(b),(c),(d)
B、(d),(a),(b),(c)
C、(c),(d),(a),(b)
D、(b),(c),(d),(a)
8.图示杆件得拉压刚度为EA,在图示外
力作用下
其变形能U得下列表达式哪个就是正
确得?( )
A、U=
B、U=
C、U=
D、U=
9.图示两梁抗弯刚度相同,弹簧得刚度系数也相同,则两梁中最大动应力得关系为()
A、(σd) a =(σd) b
B、(σd)a >(σd)b
C、(σd) a <(σd)b
D、与h大小有关
二、填空题(每空1分,共20分)
1.在材料力学中,为了简化对问题得研究,
特对变形固体作出如下三个假设:_______,_______,_______。
2.图示材料与长度相同而横截面面积不同得两杆,设材料得重度为γ,则在杆件自重得作用下,两杆在x截面处得应力分别为σ(1)=_______,σ(2)=_______。
3.图示销钉受轴向拉力P作用,尺寸如图,则销钉内得剪应力τ=_______,支承面得挤压应力σbs=_______。
4.图示为一受扭圆轴得横截面。已知横截面上得最大剪应力τmax=40MPa,则横截面上A点得剪应力τA=_______。
5.阶梯形轴得尺寸及受力如图所示,其AB段得最大剪应力τmax1与BC段得最大剪应力τ
ﻭ之比=_______。
max2
6.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得_______倍,最大弯曲剪应力为原来得_______倍。
7.矩形截面悬臂梁得尺寸及受载如图所示,
(1)若梁长l增大至2l,则梁得最大挠度增大至原来得______倍;
(2)若梁截面宽度由b减为,则梁得最大挠度增大至原来得______倍;
(3)若梁截面高度由h减为,则梁得最大挠度增大至原来得______倍。
8.图示为某构件内危险点得应力状态,若用第四强度理论校核其强度,则相当应力
σeq4=_______。
9.将圆截面压杆改为面积相等得圆环截面压杆,其它条件不变,则其柔度将_______,临界载荷将_______。
三、分析题(每小题5分,共20分)
1.在图示低碳钢与铸铁拉伸试验得“应力—应变”图上,注明材料得强度指标(名称与代表
符号),并由图判断:_______就是脆性材料,_______就是塑性材料。
2.画出图示阶梯形圆轴得扭矩图,用图中m与d写出圆轴最大剪应力得计算式,并指出其作用点位置
3、图示矩形截面悬臂梁,若已知危险截面上E点得应力为σE=-40MPa,试分析该截面上四个角点A、B、C、D得应力(不必写出分析过程,只须写出分析结果,即四个角点得应力值)。
四、计算题(每小题10分,共40分)
1.钢杆1,2吊一刚性横梁AB。已知钢杆得弹性模量E=200GPa,两杆得横截面面积均为A=100mm2,载荷P=20KN,试求两钢杆得应力、伸长量及P力作用点F得位移δF。
2、外伸木梁各部分得尺寸与所受载荷如图所示。设梁材料得许用应力[σ]=10MPa。试:(1)作梁得剪力图与弯矩图;(2)校核梁得正应力强度。
3、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,[σ]=160MPa,试设计截面尺寸b。
4、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得应力状态并计算其应力值;(2)若材料得许用应力[σ]=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)
1、C
2、C
3、B4、B 5、A6、D7、
A 8、A9、C
二、填空题(每空1分,共20分)
1、连续性假设均匀性假设各向同性假设
2、(l-x) (l-x)
3、
4、33、3MPa
5、3/8
6、1/81/4
7、8 2 8
8、
9、降低增大
三、分析题(每小题5分,共20分)
1、低碳钢强度指标:强度极限σb,屈服极限σs
铸铁强度指标:拉伸强度极限
铸铁就是脆性材料,低碳钢就是塑性材料
2、作扭矩图
计算扭转剪应力: = τBC=
=,作用于BC段表面
3、σA=-60MPa,σB=20MPa,σC=50MPa,σD=-20MPa
四、计算题(每小题10分,共40分)
1、两钢杆轴力:N1=8KN(拉),N2=12KN(拉)
杆1:σ1=80MPa,△l1=0、8mm
杆2:σ2=120MPa,△l2=1、2mm
P力作用点位移:==1、04mm
2、支反力:RA=17、5KN(↑),R B=22、5KN(↑)
剪力图:
弯矩图:
强度校核:
=9、96MPa<[σ]
3、N=p,M=pe
σ=≤
[σ]
b≥=14、9m
mﻭ4、应力状态