科技学院材料力学试卷B答案

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一、单项选择题:请将正确答案的序号填入划线内(每小题2分,共20分)
1. 杆件的刚度是指 D 。
A. 杆件的软硬程度; B.杆件的承载能力;
C. 杆件对弯曲变形的抵抗能力;D.杆件对弹性变形的抵抗能力;
2. 两根截面面积不相等但材料相同的拉杆受同样大小的轴向拉力,它们的应力是否
相等? A 。
A. 不相等; B. 相等; C. 不能确定。
3. 实心圆轴受扭,若将轴的直径减小一半时,则圆轴的扭转角是原来的 D 。
A. 2 倍; B. 4 倍; C. 8 倍; D. 16倍。

4. 梁在集中力偶作用截面面处,则 C 。

A. 剪力图有突变,弯矩图无变化; B. 剪力图有突变,弯矩图有折角;
C. 弯矩图有突变,剪力图无变化; D. 弯矩图有突变,剪力图有折角。
5. 铸铁轴扭转时,断口与轴线呈45o,其破坏的原因是 A 。
A. 拉断; B.剪断; C.压断; D.拉、剪共同作用的结果。
6. 某直梁横截面面积一定,试问下图所示的四种截面形状中,那一种抗弯能力最强
B 。
A. 矩形 B. 工字形 C. 圆形 D.正方形

7. 建立平面弯曲正应力公式zIMy,需要考虑的关系有 B 。
A.平衡关系,物理关系,变形几何关系; B. 变形几何关系,物理关系,静力关系;
C. 变形几何关系,平衡关系,静力关系;D.平衡关系, 物理关系,静力关系;
8.构件由突加荷载引起的应力,是相应静载引起应力的 B 。

A.一倍(1dK)B.二倍(2dK)C.三倍(3dK)D.四倍(4dK)
9.平面应力状态如图示,其最大主应力1为 B 。
A.1; B.21; C.31; D.41。
10.长度系数的物理意义是 C 。
A.压杆绝对长度的大小; B. 对压杆材料弹性模数的修正
C.将压杆两端约束对其临界力的影响折算成杆长的影响;
D.对压杆截面面积的修正。

二、判断题:正确的划√,错误的划×(每小题2分,共10分)
评阅人 得分
1.构件内力的大小不但与外力大小有关,还与材料的截面形状有关。 ( × )
2. 正应力为零的平面叫主平面。 ( × )
3.选择合理的截面形状是提高弯曲刚度的措施之一。( √ )
4. 因杆件外形突然变化而引起局部应力急剧增大的现象,称为应力集中。 ( √ )
5. 柔度越大,压杆越容易失稳。 ( √ )

三、填空题:请将正确答案写在划线内(每空2分,计18分)
1. 工程构件正常工作的条件是 有足够的强度 、 足够的刚度、 足够的稳定性。
2. 纯剪切状态属于 双 (单、双、三)向应力状态。

3. 平面弯曲梁的q、Fs、M微分关系的表达式分别为dxdFqs、dxdMFs、

2
2
dx
Md

q

4. 图示为某点的应力状态,其最大切应力τmax=__ 30 MPa。
5. 平行移轴定理的应用条件是两轴平行,并有一轴通过截面 的形
心 。

四、计算题
(共52分)

1.T形截面的铸铁外伸梁弯矩图如图所示,形心主惯性矩 IZ=3×10-5 m4。
材料的许用拉应力[t ]=45MPa,许用压应力[c ]=100MPa,试校核强度。 (14
分)

解:1)外力分析:
2)内力分析:危险截面在A和B截面。(2分)
3)校核强度:
对于A截面:上拉下压

532max103072.01012




Z
A
L

I

yM


t
MPa8.28
(3分)

评阅人 得分
评阅人 得分
2
2
cr
E

PA
crs
PA

531max103158.01012




Z
A
Y

I

yM


c
MPa2.63
(3分)

对于B截面:上压下拉

532max103072.0108




Z
A
L

I

yM


c
MPa2.19
(3分)

531max103158.0108




Z
A
Y

I

yM


t
MPa1.42
(3分) ∴
铸铁外伸梁的强度合格。

附:材料力学常用公式

拉伸变形:
扭转变形:

弯曲变形:
应力状态分析:

组合变形:
压杆稳定:
或 或

22
()22maxminxyxyxy

2
2xyxytg

L
i


2

12
,spaEb
()crPabA

13
2
max



N
F
A

max
max

t

T
W

1nNiiiiFllEA


1niii
iPi

TL
GI
P

TI

z
My
I

maxmaxzMWmaxmax
max

z

My

I

1123
1
[()]E
2231

1
[()]E

3312
1
[()]E

11r


2123()r




313r


222

41223311[()()()]2r




22
3r
MTW

22

4075r
MTW.

I
iA
4
32
p
D

I

4

64
z
D

I

3
12
z
bh

I

两端铰支:1;一端固定,一端自由:2;两端固定:5.0;一端固定,一端铰支:7.0
动载荷:自由落体: 水平冲击:
能量法:卡氏定理:
莫尔积分:
静不定正则方程

平面图形的几何性质:圆截面:
矩形截面:

d
st

211h
K

2

d
st

v
K
g

NN
p()()()()()()dddiiii

FxFxTxTxMxMxxxxEAFGIFEIF







()()()()()()ΔdddNNlllpFxFxTxTxMxMx
xxxEAGIEI


11112211211222221122000nnF
nnF

nnnnnnF

XXXXXXXXX












iF
Δd
i

l

MM
xEI

ij
dijlMMxEI

2
6
z
bh

W

3
16
t
D

W

3

32
z
D

W