工程力学第3阶段测试题

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江南大学现代远程教育 第三阶段测试卷
考试科目:《工程力学》材料力学第7至10章 (总分100分)时间:90
分钟
__________
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姓名: 得分:

一、单项选择题:
(本大题共5小题,每小题2分,共10分)

1.所谓点的应力状态是指受力杆件上( )。
A. 过该点的单元体各个不同截面上的应力状况
B. 过该点的单元体各面上的应力
C. 该点的三个主应力
D. 该点的正应力和切应力
2.对于一个微分单元体,下列结论中( )是错误的。
A. 正应力最大的面上切应力必为零
B. 切应力最大的面上正应力必为零
C. 正应力最大的面与切应力最大的面相交成450角
D. 正应力最大的面与正应力最小的面必互相垂直
3.应力状态如图(a)和(b),按第三强度理论应是( )。
A. 图(a)较图(b)危险
B. 图(b)较图(a)危险
C. 两者危险程度相同
D. 难以判断

4.已知材料的比例极限为P,屈服极限为S,强度极限为b,强度许用应力为][,那么
用此材料制作的压杆,当柔度大于( )时,可用欧拉公式计算。

A.PE2 B. sE2

B.bE2 C. ][2E
5.金属构件在交变应力下发生疲劳破坏的主要特征是( )

题 3 图
A. 无明显的塑性变形,断口表面呈粗粒状
B.无明显的塑性变形,断口表面分为光滑区及粗粒状区
C.有明显的塑性变形,断口表面分为光滑区及粗粒状区
D.有明显的塑性变形,断口表面呈光滑状

二、填空题
(本大题共5小题,每小题2分,共10分)

1.在常温、静载荷条件下,不论危险点处于什么应力状态下,材料破坏的基本形式为
和 两种。
2.钢质构件的危险点接近于三向均匀受拉应力状态,因材料的破坏形式为 ,
故应选用 强度理论进行计算。

3.强度条件表达式2231TMWeq和22475.01TMWeq 只
适用于 的情况。
4.若两根细长压杆的惯性半径AIi相等,当 相同时,它们的柔度相等。若
两杆的柔度相等,当 相同时,它们的临界应力相等。
5.对称循环时,构件疲劳极限1与构件静强度极限b的关系是1 b(填大于
或小于)。

三、简答题
(每小题 10 分,共 20分)

1.图示(a)、(d)构件的AB段分别处于什么变形状态,是哪些基本变形的组合?写出指定截
面B上的内力。


2.简述压杆的三种类型,写出相应的临界应力计算公式。
四、计算题
(每小题 20 分,共 60 分)

1.已知平面应力状态如图所示(单位为MPa),试计算:(1)主应力的大小及主平面的位置;
(2)该平面内的最大切应力;(3)画出主应力单元。

2.手摇绞车的车轴AB如图所示。轴材料的许用应力80MPa,试按第三强度理论校核轴
的强度。

3.两端铰支压杆长3m,由Q235钢管制成,外径mm76D,内径mm64d。材料的弹性
模量GPa200E,经查得Q235钢的
p

λ
值为100,求该杆的临界应力和临界力。

附参考答案:
一. 单项选择题(每小题 2 分,共 10 分)
1. A; 2. B; 3. C; 4. A; 5. B;
二. 填空题 (每小题 2 分, 共 10 分)

20
40

题1图
40

题2图
1. 塑性屈服,脆性断裂;
2. 脆性断裂,第一强度理论(最大拉应力理论);
3. 塑性材料圆轴的弯扭组合变形 ;
4. 相当长度l,材料 ;
5. 小于 。

三. 简答题(每小题 10 分,共 20分)
1.答: (a)图AB段发生弯曲、扭转的组合变形。(2分)B截面: 扭矩lFlFTPP22 ,
lFlFMPPx22
。(2分) (d)图AB
段发生拉伸、弯曲的组合变形。(2分)

B截面:轴力 N = Fp ,(2分) 弯矩 lFMPz ,lFlFMPPy22
。(2分)

2.答:压杆分:(1)大柔度杆,p , 22Ecr(4分)
(2)中柔度杆,sp , bacr (4分)
(3)小柔度杆, s , 强度问题 bscr (2分)

四、计算题(每小题 20 分, 共 60分)
1. 解:MPa40MPa20 MPa40xyx,,
(1)主应力 (7分)

MPa2.712.115.4130170030402202204022minmax
(2)主平面的位置 (5分)
4204040222tan0
yx
x






380

(3)最大切应力 (5分)
MPa2.41231max


(4)主应力单元体如图所示。 (3分)

2.解:轴发生弯、扭组合变形,(2分)
mNrPT18018.0101
3
(5分)

mNlPMAC2004.0105.0
2
3

max
(5分)



6.101106.101

1030
32

14.3

18020069322223ZeqWTM
(6分)

轴的强度不足。(2分)

3.解:两端铰接空心圆截面: mdDAIi322108.2441,(4分)
0.1

, pil121,大柔度压杆(6分)

MPaEcr8.1341211020014.329222



,(6分)

KNdDAPcrcrcr9.177)44(22


。(4分)