武汉理工大学工程力学-材料力学试卷A
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工程力学考试答卷(10)1.(5分)结构对称的梁在反对称载荷作用下:弯矩图对称,剪力图反对称;弯矩图反对称,剪力图对称;弯矩图和剪力图都对称;弯矩图和剪力图都反对称。
正确答案是B。
2.(5分)关于材料的力学一般性能,有如下结论,请判断哪一个是正确的:脆性材料的抗拉能力低于其抗压能力;(B)脆性材料的抗拉能力高于其抗压能力;(C)韧性材料的抗拉能力高于其抗压能力;正确答案是A。
(D)脆性材料的抗拉能力等于其抗压能力。
3.(5分)关于斜弯曲的主要特征有以下四种答案,请判断哪一种是正确的。
(A) My≠0,Mz≠0,FNx≠0;,中性轴与截面形心主轴不一致,且不通过截面形心;(B) My≠0,Mz≠0,FNx=0,中性轴与截面形心主轴不一致,但通过截面形心;(C) My≠0,Mz≠0,FNx=0,中性轴与截面形心主轴平行,但不通过截面形心;(D) My≠0,Mz≠0,FNx≠0,中性轴与截面形心主轴平行,但不通过截面形心。
正确答案是B。
4.(5分)两根长度相等、直径不等的圆轴受扭后,轴表面上母线转过相同的角度。
设直径大的轴和直径小的轴的横截面上的最大剪应力分别为τ1max和τ2max,材料的切变模量分别为G1和G2。
关于τ1max和τ2max的大小,有下列四种结论,请判断哪一种是正确的。
(A)τ1max>τ2max;(B)τ1max<τ2max;(C)若G1>G2,则有τ1max>τ2max;正确答案是C。
(D)若G1>G2,则有τ1max<τ2max。
5.(10分)截面为工字形的立柱受力如图所示。
试求此力向截面形心C平移的结果。
解:r =(-50, 125, 0)mm F =(0, 0, -100)kN F 向C 平移,得 FR =(0, 0, -100)kN1000000.1250.05-)(-=⨯==kj i F r F M M C C=(-12.5, -5, 0)kN ·m6.(10分)图示芯轴AB 与轴套CD 的轴线重合,二者在B 、C 处连成一体;在D 处无接触。
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专科《工程力学》一、(共75题,共150分)1. 下列结论哪些是正确的( ) (2分)A。
理论力学研究物体的位移,但不研究物体的变形;B。
材料力学不仅研究物体的位移,同时研究物体的变形;C.理论力学研究的位移是刚体位移;D。
材料力学研究的位移主要是伴随物体变形而产生的位移..标准答案:A,B,C,D2。
悬臂桁架受到大小均为F的三个力的作用,如图所示,则杆1内力的大小为( );杆2内力的大小为();杆3内力的大小为( ). (2分)A.FB。
;C.0;D.F/2。
.标准答案:A,C3. 直杆受扭转力偶作用,如题4图所示。
计算截面1—1和2-2处的扭矩,哪些是计算不正确( )。
(2分)A。
B.C.D.。
标准答案:A,C,D4. 简支梁受集中力作用,如题5图,以下结论中( )是正确的。
(2分)A。
B.C.D.。
标准答案:A,B,D5。
静力学把物体看做刚体,是( ) (2分)A。
物体受力不变形B.物体的硬度很高C.抽象的力学模型D.物体的两点的距离永远不变..标准答案:C,D6。
考虑力对物体作用的两种效应,力是( )。
(2分)A.滑动矢量; B。
自由矢量; C.定位矢量。
.标准答案:C7。
梁AB因强度不足,用与其材料相同、截面相同的短梁CD加固,如图所示.梁AB在D 处受到的支座反力为(). (2分)A.5P/4B.P C。
3/4P D。
P/2。
标准答案:A8. 在图所示结构中,如果将作用于构件AC上的力偶m搬移到构件BC上,则A、B、C三处反力的大小( )。
(2分)A.都不变;B。
A、B处反力不变,C 处反力改变;C.都改变;D。
A、B处反力改变,C处反力不变。
标准答案:C9。
选择拉伸曲线中三个强度指标的正确名称为()。
(2分)A。
①强度极限,②弹性极限,③屈服极限B 。
①屈服极限,②强度极限,③比例极限C.①屈服极限,②比例极限,③强度极限D 。
①强度极限,②屈服极限,③比例极限。
标准答案:D10。
三、将上题T字型铸铁梁换成工字形截面梁,材料为Q235钢,许用应力[]=140MPa, I Z=2540cm ,试按第四强度理论对危险 4 10 100 5 z a 100 截面上的a点(翼板和腹板的交点作强度校核。
(15分) 100 10 四、画梁的剪力图和弯矩图。
A、B支座反力为RA= RB=qa/2。
(13 分) RA q qa 2 m 2 RB B A a C a 五、如图所示圆截面杆,Q235 钢,d = 30mm,P=50kN,m=300N·m,材料的E=200GPa, = 0.3, 试求:杆表面 K 点沿主应力 1 方向的线应变。
(14 分) m P K 附: 10 号槽钢的截面几何量 A=12.75cm2 Ix=198cm4 Iy=25.6 cm4六、混凝土立柱,a=550mm,b=250mm,e=600mm,A=181×10 mm2,截面惯性矩 I Z=13.7 9 ×10 mm4,许用拉应力 [t]=2.8MPa, 许用压应力[c]=8.5MPa,已知: P=160kN。
校核立柱柱身的强度。
(不考虑稳定性)。
(15 分) 3 P z a b C y e m m 七、图示压杆为 10 号槽钢,符合钢结构设计规范中实腹式 b 类截面中心受压杆的要求,A 端约束为球铰,材料为 3 号钢,已知:l=3m , P=100kN,[]=176 MPa,问该杆是否安全?(14 分) P y A l b y 一、图示桁架,已知:AB 杆子的直径 d=50mm,[]=160MPa, F=100kN,校核 AB 杆的强度。
(12 分) A 45° B C F t h x x二、阶梯圆轴如图所示,已知外力偶矩MA=3000N•m,MB=1800N•m,MC=1200N•m,AB 段直径 d1=75mm, BC 段直径 d2=50mm。
[]=80MPa,校核圆轴的强度。
材料力学基本知识复习要点1.材料力学的任务材料力学的主要任务就是在满足刚度、强度和稳定性的基础上,以最经济的代价,为构件确定合理的截面形状和尺寸,选择合适的材料,为合理设计构件提供必要的理论基础和计算方法.2.变形固体及其基本假设连续性假设:认为组成物体的物质密实地充满物体所在的空间,毫无空隙。
均匀性假设:认为物体内各处的力学性能完全相同。
各向同性假设:认为组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。
小变形假设:认为构件在荷载作用下的变形与构件原始尺寸相比非常小。
3.外力与内力的概念外力:施加在结构上的外部荷载及支座反力.内力:在外力作用下,构件内部各质点间相互作用力的改变量,即附加相互作用力。
内力成对出现,等值、反向,分别作用在构件的两部分上。
4.应力、正应力与切应力应力:截面上任一点内力的集度.正应力:垂直于截面的应力分量。
切应力:和截面相切的应力分量。
5.截面法分二留一,内力代替.可概括为四个字:截、弃、代、平。
即:欲求某点处内力,假想用截面把构件截开为两部分,保留其中一部分,舍弃另一部分,用内力代替弃去部分对保留部分的作用力,并进行受力平衡分析,求出内力.6.变形与线应变切应变变形:变形固体形状的改变。
线应变:单位长度的伸缩量.练习题一.单选题1、工程构件要正常安全的工作,必须满足一定的条件.下列除( )项,其他各项是必须满足的条件。
A、强度条件B、刚度条件C、稳定性条件D、硬度条件2、物体受力作用而发生变形,当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称为( )A.弹性B.塑性C.刚性D.稳定性3、结构的超静定次数等于()。
A.未知力的数目B.未知力数目与独立平衡方程数目的差数C.支座反力的数目D.支座反力数目与独立平衡方程数目的差数4、各向同性假设认为,材料内部各点的()是相同的。
A。
力学性质B。
外力 C.变形D。
位移5、根据小变形条件,可以认为()A。
构件不变形B。
结构不变形C。
构件仅发生弹性变形D。
武汉理工大学工程力学(专科)(新)答案一、多选(共计100分,每题2.5分,每题答案完全一样得满分,少选、多选、错选均不得分。
)1、如图所示三个大小均为F的力作用于一点,要使质点处于平衡状态,必须外加一外力,此外力大小为()。
A. FB. 2FC. 3FD. 4F答案:【B】2、中性轴是梁的()交线。
A. 纵向对称面与横截面B. 纵向对称面与中性层C. 横截面与中性层D. 横截面与顶面或底面答案:【C】3、直径为D的实心圆轴,两端受扭转力矩作用,轴内最大剪应力为τ,若轴的直径改为D/2,则轴内的最大剪应力变为()。
A. 2τB. 4τC. 8τD. 16τ答案:【C】4、半径为R的圆轴,截面的抗扭刚度为()。
A.B.C.D.答案:【C】5、图示三铰拱架中,若将作用于构件AC 上的力偶M 平移至构件BC 上,则A、B、C 三处的约束反力()A. 只有C 处的不改变B. 只有C 处的改变C. 都不变D. 都改变答案:【D】6、力偶对物体的作用效应,决定于()。
A. 力偶矩的大小B. 力偶的转向C. 力偶的作用平面D. 力偶矩的大小,力偶的转向和力偶的作用平面答案:【D】7、用积分法求图示简支梁挠曲线方程时,确定积分常数的条件有以下几组,其中()是错误的。
A.B.C.D.8、连接件剪应力的实用计算是以假设()为基础的。
A. 剪应力在剪切面上均匀分布B. 剪应力不超过材料的剪切比例极限C. 剪切面为圆形或方形D. 剪切面面积大于挤压面面积答案:【A】9、悬臂梁受力如图所示,其中()。
A. 全梁段纯弯曲B. 全梁段横力弯曲C. AB段纯弯曲,BC段横力弯曲D. AB段横力弯曲,BC段纯弯曲答案:【C】10、静定杆件的内力与其所在截面的()可能有关。
A. 形状B. 大小C. 材料D. 位置答案:【D】11、图示等截面圆轴,m-m截面将其等分为左右两段,左段为钢,右段为铝,两端受扭转力矩M后,左、右两段()。
…………试卷装订线………………装订线内不要答题,不要填写考生信息………………试卷装订线…………
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武汉理工大学考试试题答案(A 卷)
2011 ~2012 学年 1 学期 工程力学 课程
一.解:以为研究对象,建立平衡方程
B ()0:=∑M F
C 1010.520⨯⨯-⨯=F (2分) :0=∑y F B C 1010+-⨯=F F (2分)
解得: B 7.5kN =F C 2.5kN =F (2分) 以为研究对象,建立平衡方程
:0=∑y F A C 0-=y
F F (3分)
A
()0:=∑M F A
C 1020M
F +-⨯= (3分)
解得: A 2.5kN =y F A 5kN m =-⋅M (3分) 二. 由题意知
(1)ε=Δ
Δε×3×500×10-6 1.5×10-3 m (4分) (2)σ*ε
σ=200×1000×500×10-6
(4分) =100
(3)钢杆的许用应力为
[σ]= σs / 240/2=120 (4分)
(4)σ=100 <[σ] =120 (3分)
满足强度要求
三.
(1)
(4分)
( )由题意得:
由于圆轴横截面不变,所以 不变,
﹦〉 (6分) ( )
(5分)
四.
( )剪力图
(7分)
( )弯矩图
(8分)
五、 4.解:①求支座约束力,作剪力图、弯矩图
A ()0:M F =∑ D 22130y F P P ⨯-⨯-⨯= (1分) :0=∑y F A D 20y y F F P P +--= (1分) 解得:
A 12y F P = D 5
2y F P
=
(2分) (4分)
②梁的强度校核 拉应力强度校核 C 截面
C 22
tmax t 0.5[]z z
M y Pa y I I ⋅σ=
=≤σ 24.5kN P ∴≤ (2分) D 截面
D 11
tmax t []z z
M y Pa y I I ⋅σ==≤σ 22.1kN P ∴≤ (2分) 压应力强度校核(经分析最大压应力在D 截面)
D 22
cmax c []z z
M y Pa y I I ⋅σ=
=≤σ 42.0kN P ∴≤ (3分)
所以梁载荷22.1kN P ≤ 六.(1)σx
πd 2/4=1962.52 σx 25.48
σ
y =0
τ (πd 3 /16)= -20.38 (3分)
(3分)
(2)σ
(4
分)
σ
可知σ36.77
σ-11.29
σ1=σ36.77 σ2=0 σ3=-11.29 (2分)
(3)σ3=σ1-σ 3 =48.06 (3分)
七.解:以节点B 为研究对象,由平衡条件可求
BC 5
3
F F = (2分)
杆柔度
20020/4i λ=== (2分)
229
p 6
p 2001099.320010
ππλσ⨯⨯===⨯E (2分) 由于p λλ>,所以压杆属于大柔度杆 (2分)
222926
cr cr 22
20010201015.5kN 42004E d F A ππππσλ-⨯⨯⨯⨯===⨯= (3分) cr st BC 15.5
3
5/3F n n F F ∴==≥= (2分) 解得: 3.1kN F ≤ (2分)。