合肥工业大学2004年材料力学(I)期末试题

2004西北工业大学材料力学试题一、选择题（每小题5分）1、在线弹性范围内，材料在拉伸和压缩变形过程，弹性常数（ ）。

（A ）E 相同，μ不同； （B ）E 不同，μ相同；（C ）E 、μ都相同； （D ）E 、μ都不同。

2、将弹性模量分别为E 1和E 2，形状尺寸相同的二根杆并联地固接在两端的钢性板上，如图所示。

若在载荷F 作用下，二杆拉伸变形相等，则（ ）。

（A ）E 1＜E 2 （B ）E 1＝E 2 （C ）E 1＞E 2 （D ）E 1、E 2为任意。

题一，2图3、在杆件的某斜截面上，各点的正应力（ ）。

（A ）大小一定相等，方向一定平行；（B ）大小不一定相等，但方向一定平行；（C ）大小不一定相等，方向也不一定平行；（D ）大小一定相等，但方向不一定平行。

4、圆截面梁由管A 和芯B 牢固地套合而成。

已知管A 、芯B 的横截面对中性轴的惯性矩相等，管A 的弹性模量是芯B 的两倍。

设梁弯曲时平面假设成立，则管A 和芯B 所承担的弯矩之比M A /M B =（ ）。

（A ）21； （B ）1； （C ）2； （D ）4。

5、图示等截面圆轴，左段为钢，右段为铝。

两端承受扭转力矩后，左右两段（ ）。

（A ） 最大切应力max τ相同，单位长度扭转角θ不同；（B ）max τ不同，θ相同；（C ）max τ和θ都不同；（D ）max τ和θ都相同。

题一，4图 题一，5图6、图示等直圆轴，若截面B 、A 的相对扭转角AB =0，则外力偶M 1和M 2的关系为（ ）。

（A ） M 1=M 2；（B ）M 1=2M 2；（C ）M 2=2M 1；（D ）M 1=3M 2；7、等腰三角形截面铸铁梁，强度极限31/=-+b b σσ，在图示载荷作用下该梁将在（ ）首先发生破坏。

（A ）B 截面上边缘； （B ）B 截面下边缘；（C ）C 截面上边缘；（D ）C 截面下边缘。

题一，6图 题一，7图8、右端固定的悬臂梁，长为4m ，其M 图如图所示，则在x =2m 处（ ）。

材料力学[单项选择题]1、弹性平板上有两条平行，且与水平线夹角为α的斜直线，ab和cd。

当平板两端作用均布拉应力σ，平板变形后，它们的关系为：（）A.ab∥cd，α角减小B.ab∥cd，α角不变C.ab∥cd，α角增大D.ab不平行于cd参考答案：A[单项选择题]2、空心圆杆受轴向拉伸时，受力在弹性范围内，外径与壁厚的变形关系有四种：（）A.外径和壁厚都增大B.外径和壁厚都减小C.外径减小，壁厚增大D.外径增大，壁厚减小参考答案：B[单项选择题]。

是：（）3、图所示铆钉连接，铆钉的挤压应力σbsA.2P／（πd2）B.P／2dtC.P／2btD.4P／（πd2）参考答案：B[单项选择题]4、材料的三个弹性常数之间的关系G＝E／［2（1-v）］成立的条件是：（）A.各向同性材料，应力不大于比例极限B.各向同性材料，应力大小无限制C.任意材料，应力不大于比例极限D.任意材料，应力大小无限制参考答案：A[单项选择题]5、等直圆轴，作用外力偶矩m1和m（图5-4-8），轴总扭转角为零时m1与m的关系为：（）A.m1＝4mB.m1＝3mC.m1＝2mD.m1＝1.5m参考答案：D[单项选择题]6、图5-4-11所示联轴器用8只直径相同，分布在内、外圈的螺栓连接。

设内、外圈的螺栓横截面上的剪应力分别为τ1和τ2；假设材料服从胡克定律。

则τ1与τ2的比值有四种答案：（）A.AB.BC.CD.D参考答案：C [单项选择题]7、图5-5-6矩形截面，C为形心，阴影面积对zc 轴的静矩为（Sz）A，其余部分面积对z轴的静矩为（Sz ）B，（Sz）A与（Sz）B之间的关系有四种答案：（）A.AB.BC.CD.D参考答案：D[单项选择题]8、图5-5-9所示任意截面已知面积为A，形心为C，对z轴的惯性矩为I，则截面对z1轴的惯性矩Iz1为：（）A.AB.BC.CD.D参考答案：D参考解析：[单项选择题]9、图5-5-13所示（a），（b）两截面，（a）为带矩形孔的圆，（b）为带圆孔的正方形，u，v均为形心主轴，关于主惯性矩Iu ，Iv有四种答案：（）A.AB.BC.CD.D参考答案：C[单项选择题]10、梁的弯矩图如图5-6-7所示，均为二次抛物线，有三点与水平线相切，则作用在梁上集中力值为：（）A.2qaB.4qaC.6qaD.8qa参考答案：C[单项选择题]11、外伸梁AC的受载情况如图5-6-11。

第一章一、选择题1.用来进行晶体结构分析的X射线学分支是（B ）A.X射线透射学；B.X射线衍射学；C.X射线光谱学；D.其它2. M层电子回迁到K层后，多余的能量放出的特征X射线称（B ）考了A.Kα；B. Kβ；C. Kγ；D. Lα。

3. 当X射线发生装置是Cu靶，滤波片应选（C ）A．Cu；B. Fe；C. Ni；D. Mo。

4. 当电子把所有能量都转换为X射线时，该X射线波长称（A ）A.短波限λ0；B. 激发限λk；C. 吸收限；D. 特征X射线5.当X射线将某物质原子的K层电子打出去后，L层电子回迁K层，多余能量将另一个L 层电子打出核外，这整个过程将产生（D ）（多选题）A.光电子；B. 二次荧光；C. 俄歇电子；D. （A+C）二、正误题1. 随X射线管的电压升高，λ0和λk都随之减小。

（F ）2. 激发限与吸收限是一回事，只是从不同角度看问题。

（T ）3. 经滤波后的X射线是相对的单色光。

（T ）4. 产生特征X射线的前提是原子内层电子被打出核外，原子处于激发状态。

（T ）5. 选择滤波片只要根据吸收曲线选择材料，而不需要考虑厚度。

（F ）三、填空题1. 当X射线管电压超过临界电压就可以产生X射线和X射线。

2. X射线与物质相互作用可以产生、、、、、、、。

考试题3. 经过厚度为H的物质后，X射线的强度为。

4. X射线的本质既是也是，具有性。

考试题5. 短波长的X射线称，常用于；长波长的X射线称，常用于。

习题计算题去年没考1. X 射线学有几个分支？每个分支的研究对象是什么？背2. 分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？ （1）用CuK αX 射线激发CuK α荧光辐射； （2）用CuK βX 射线激发CuK α荧光辐射； （3）用CuK αX 射线激发CuL α荧光辐射。

3. 什么叫“相干散射”、“非相干散射名词解释”、“荧光辐射”、“吸收限”、“俄歇效应”、“发射谱”、“吸收谱”？定义搞清楚4. X 射线的本质是什么？（填空考了） 它与可见光、紫外线等电磁波的主要区别何在？用哪些物理量描述它？5. 产生X 射线需具备什么条件？背6. Ⅹ射线具有波粒二象性，其微粒性和波动性分别表现在哪些现象中？（填空考了）7. 计算当管电压为50 kv 时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能。

合肥工业大学考试试卷编号：共页第页年度第学期课程名称考试班级命题老师教研室主任审批签字学生班号学生姓名成绩考试日期一、填空题：每个空格1分，计14分。

1、总滑距是指断层两盘（）之间的移动距离，而断距则指断层两盘（）之间的移动距离。

2、雁行式节理或雁列脉有两种斜列方式，当顺着节理走向观察时（）称为右阶（列），反之称为左阶（列）。

3、劈理的微观特征是具有域构造，即表现为（）和（）在岩石中的相间平行排列。

4、褶皱位态（里卡德）分类的主要依据是根据褶皱的（）和（）在空间的产状要素来划分的。

5、共轭“X型”剪节理的锐角平分线与最大主压应力（σ1）方位（），与最小主压应力（σ3）方位（），中间主应力（σ2）与（）平行。

6、断层面上的擦痕也是一种线理，它指示断层两盘相对运动方向，因而擦痕是一种（）线理。

7、流劈理是变质岩或强烈变形岩石中的一种面状构造，它是由片状、板状、扁圆状矿物或集合体的（）排列而构成的。

8、A线理有两种成因类型：其一，岩石在变形时其中的岩石碎屑、砾石、矿物颗粒或集合体发生（）而形成的；其二，矿物或集合体在岩石变形变质时沿张应力方向（）的结果。

二、看图回答问题：每题4分，计36分。

1、用作图法求图1中石炭系顶面产状，即倾向和倾角。

2、图2中S代表一倾斜岩层，试画出该倾斜岩层的产状要素（走向线、倾斜线、倾向线、倾角）。

3、在图3中的括号内写出褶皱要素名称。

4、图4为一逆平移断层立体示意图，请指出图上标出的该断层的总滑距、走向滑距，倾向滑距、水平滑距。

5、指出照片（图5）上的构造类型。

6、假定图6中a、b两岩层为同一层位，试根据其间的斜层理（a点）和层间小褶皱（b点），恢复两者之间可能存在的褶皱的形态。

7、在某露头点观察到层理（S0）与轴面劈理（S1）的几何关系如图7，试指出该露头点的岩层层序正常与否和可能的褶皱位置。

8、指出图8中雁列脉的排列型式和运动方向。

如果有共轭节理存在，试画出另一组雁列脉并指出最大主应力（σ1）的可能位置。

一．基本题（本题共42分）1. 在图示机构中，杆OA O l B ，杆O l C O2D，且OA ＝20cm ，O l C ＝ 40cm ，CM ＝ MD ＝30cm ，若杆OA 以角速度 ＝ 3rad /s 匀速转动，则 M 点的速度大小为 ② cm/s ，B 点的加速度大小为 ④ cm/s 2 。

① 60； ② 120； ③150 ； ④180 。

(填入正确答案序号，每空2分)2. 均质杆 AB 长 l ，质量 m ，沿墙面下滑， A 点的速度为 v ，则图示瞬时杆的动能 T =；杆的动量 p =。

(填入正确答案每空2分)3. 由质量为 m 、长度为 l 的相同均质细杆 OD 、AB 固结而成的十字杆，绕水平轴 O 转动，图示瞬时角速度为零，角加速度为 α 。

（固结点C 为两杆的中点）则十字杆对轴O 的转动惯量 J 0 =；对轴O 的动量矩 L 0 = ； 该瞬时惯性力系向O 点的简化结果是 惯性主矢 F I τ=；惯性主矩 M I O = 。

(填入正确答案，每空2分，图2分。

方向要在图中标出）4. 图示三棱柱的截面是等腰直角三角形，尺寸如图。

A点作用一已知力 F ，方向如图，求该力在坐标轴 x 上的投影及对坐标轴 z 之矩。

F x =M Z (F ) =(每空2分)5. 在图示运动机构中，作平面运动的构件有 3 个，并在图中作出该瞬时各自的速度瞬心。

（三个瞬心各2分）6. 直角弯管 OAB 在平面内以匀角速度 ＝ 2rad /s 绕O 点转动，动点M 以相对速度 v r ＝2 cm/s 沿弯管运动，b=5cm ，则图示瞬时动点的牵连速度 v e ＝ cm/s ； 牵连加速度 a e ＝cm/s 2 ；科氏加速度 a c ＝ 8 cm/s 2。

（各矢量方向必须在图中标出，每个矢量2分)7. 图示四连杆机构中，曲柄O l A 上作用力偶M ，B 铰上作用一集中力 P 。

已知 O 1A = AB =O 2B = l ，在图示瞬时机构处于平衡。

西南交通大学2004年硕士研究生入学考试材料力学试题编号：421一、简答题（共6小题，每小题5分）（1）求图示T形截面的形心主惯性矩I z（图中单位mm）（2）图示阶梯形圆杆，AB直径为d1，长度为l1，BC段直径为d2，长度为l2，外力偶矩为TB和TC，材料的剪切弹性模量为G，求杆的B截而相对于A截面的扭转角。

（3）一联轴器由凸缘和螺栓构成，该联轴器所传递的力偶矩T=3kN·m，，凸缘上共有8个螺栓布置在Do＝2OOmm的圆周上，螺栓直径为d=20mm，求螺栓的剪应力。

（4）装在两个刚性支撑间的长为l，横截面积为A的等直杆，材料为钢材，弹性模量为E，热膨胀系数为α1/°C，当温度降低∆t°C时，求杆内的正应力。

（5）图示各杆的材料与截面分别相同，且都属细长压杆。

问哪个能承受的轴向压力最为最小？并列出其临界值计算式（E、I、G、A、l等参数可用）。

（6）桁架中各杆的EA都相同，用能量方法求A点的铅垂位移。

以下为计算题二、（15分）图示跳板的支座A是固定的，支座B是可移动的，重量为P的小车经过跳板，若从弯矩方面考虑，支座B该放在什么位置（以x表示）时，跳板的受力最合理。

三、（20分）跨度l＝4m的箱形截面简支梁，沿全长受均布荷载q＝6kN/m作用，该梁是用四块木板胶合而成如图所示。

已知材料为红松，其弯曲容许正应力[σ]=10MPa，顺纹容许剪应力[τ]=1.1MPa；胶合缝的容许剪应力[τ]=0.35MPa。

试校核该梁的强度。

四、（15分）求图示梁C 截面的挠度。

已知EI 为常量。

五、（20分）己测得空心圆筒表面上I 、II 两方向的线应变绝对值之和为 εI + εII =400×10−6，已知，材料为A3钢E =200Gpa ，ν=0.25，圆筒外径D=120mm ，内径d=80mm 。

求外扭矩T 之值。

六、（25分）由截面为圆形（d 1=20mm ）的铸铁折杆ABC ，B 处为90o 角，受一竖直方向的载荷P=10N 作用，并在C 端与直径d 2=5mm 的铸铁圆直杆DE 之间在竖直方向相差∆=3mm ，如图所示。

一、名词解释：（每小题2 分，共10 分）1、过冷度：理论结晶温度T O与实际结晶温度Tn 之差称为过冷度。

2、加工硬化：金属在冷态下塑性变形，随着变形程度的增加，其强度和硬度提高，而塑性下降的现象称为加工硬化。

3、同素异构转变：同种晶体材料中，不同类型晶体结构之间的转变称为同素异构转变。

4、结晶：凝固后的固体是晶体，这种凝固过程叫结晶。

5、回火脆性：淬火钢在某些温度范围内回火时，淬火钢出现冲击韧性下降的现象称为回火脆性。

二、填空：（每空0.5 分，共15 分）1、三种晶格缺陷是（点缺陷）、（线缺陷）和（面缺陷）。

2、液态金属结晶时,冷却速度小,过冷度则越(小);结晶后,晶粒（粗大）.3、金属塑性变形主要通过（滑移）和（孪生）两种方式进行。

4、过共析钢进行球化退火处理的两个主要目的是：通过进行（球化退火）处理，消除网状（二次渗碳体）组织，以改善切削加工性和为（最终热处理）作组织准备。

5、结晶范围大的合金，其铸造流动性（较差），容易形成缩（松）。

6、含碳量为0.35%的铁碳合金属（亚共）析钢，退火组织是（铁素体+珠光体）。

如经淬火，其组织是（马氏体）。

7、机器用钢是指（渗碳钢）、（调质钢）、（弹簧钢）和（轴承钢）。

8、钢中最有害的两种元素是（硫）和（磷）。

9、铁碳合金的共析反应式是（A0.77% F0.0218%+Fe3C ），其反应产物称为（珠光体）。

10、消除铸造应力的最有效方法是（去应力退火）。

11、铸造工艺参数是指：（加工余量）、（起模斜度）、（铸造圆角）、（铸造收缩率）。

12、矫正焊接变形的常用方法：（机械矫正法）、（火焰加热矫正法）。

三、选择题：（每小题2分，共20分）1、共析钢加热奥氏体化后，冷却速度很慢，获得的室温组织为（C ）。

A、马氏体；B、贝氏体；C、珠光体、D、托氏体。

2、根据铁-碳合金相图，过共析钢室温组织由（B ）组成。

A、铁素体+珠光体；B、珠光体+二次渗碳体；C、珠光体+莱氏体，D、铁素体+二次渗碳体。