816材料力学考研试题
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2017年硕士研究生招生考试试题
考试科目: 材料力学满分:150分考试时间:180分钟注意:所有试题答案写在答题纸上,答案写在试卷上无效。
一、选择题:(每题3分,合计30分)
1.下列结论中是正确的。
(A) 材料力学主要研究各种材料的力学问题。
(B) 材料力学主要研究各种材料的力学性质。
(C) 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。
(D) 材料力学主要研究各类杆件中力与材料的关系。
2.变截面杆AD受集中力作用,如图所示。设N AB、N BC、N CD分别表示该杆AB段,BC段和CD段的轴力,则下列结论中哪些是正确的?答:。
(A) N AB >N BC >N CD (B) N AB =N BC=N CD
(C) N AB=N BC >N CD (D) N AB 3.在图中,若板和铆钉为同一材料,且已知[σbs]=2[τ],为了充分提高材料的利用率。则铆钉的直径d应该为。 (A) d=2t (B) d=4t (C) d=4t/π (D) d=8t/π 4.下列单元体的应力状态中哪些属于正确的纯剪状态?答。 (A) (1),(2) (B) (3) (C) (4) (D) (1),(2),(3),(4) 5.一根空心轴的内、外径分别为d、D。当D=2d时.其抗扭截面模量为。 (A) 7πd3/16;(B) 15πd3/32;(C) 15πd4/32;(D) 7πd4/16。 6.多跨静定梁的两种受载情况1和2,如图示。以下结论中是正确的。 (A) 两者的Q图和M图完全相同。 (B) 两者的Q图相同,M图不同。 (C) 两者的Q图不同,M图相同。(D) 两者的Q图,M图均不同。 7.图示结构中杆AB和CD均为刚性杆,该结构是结构。 (A) 静定 (B) 一次超静定 (C) 二次超静定(D) 三次超静定 8.将一实心钢球在其外部迅速加热升温,这时在球心处的单元体处于 的应力状态? (A)单向拉伸 (B)单向压缩 (C)各向等拉 (D)各向等压 9.图示交变应力的循环特征r = 。 (A) –0.5 (B) 0.5 (C) -2 (D) 2 10.以下措施中, 可以提高构件的持久极限。 (A)增大构件的几何尺寸; (B)提高构件表面的光洁度; (C)减小构件连结部分的圆角半径; (D)尽量采用强度极限高的材料。 二、 填空题:(每空2分,合计20分) 1.工程构件正常工作的条件是同时满足必要的 _____________、_____________、_____________。 2. 圆环形截面的扭转截面系数p W = 。 3. 矩形截面梁横截面上最大剪应力max τ出现在 各点,其值=τmax 。 4. 右图示应力状态下,其3个主应力有_____σ=1,2_____σ=,3_____σ=;最大剪应力max _____τ。 三、 作图题:(计15分) 作如图所示梁的剪力图和弯矩图,并标出关键点的值。 四、 计算题(计15分) 由圆柱形木料锯成的矩形截面简支梁,如图所示。材料的许用应力[]10=σ MPa 。试求抗弯截面模量为最大时矩形截面的高度比b h ,以及锯成此梁所需木料的最小直径d 。 五、 计算题(计15分) 已知矩形截面梁某横截面上的弯矩及剪力分别为10=M kN ·m ,120=Q kN ,试绘出图所示截面上 1,2,3,4各点应力状态的单元体,并求其主应力。 六、 计算题(计15分) 矩形截面钢杆如图所示,下端固定,上端在xz 平面可视为铰支,在xy 平面则可视为自由端。求(1)按照稳定性要求确定截面边长的最佳比值/b h 。(2)已知轴向压力25F =kN ,500l =mm ,材料为Q235钢,=2.0W n ,求柱的截面尺寸。 七、 计算题(计20分) 图示皮带轮传动轴传递功率N=7kW ,转速n=200r/min 。皮带轮重量Q=1.8kN 。左端齿轮上的啮合力Pn 与齿轮节圆切线的夹角(压力角)为20°。轴的材料为45钢,[]80=σMPa 。试分别在忽略和考虑皮带轮重量的两种情况下,按第三强度理论估算轴的直径。 A B φ500 φ300 200 200 400 T 1=2 T 2 T 2 P n 20o Q 八、证明题(计20分) v、质量为m的物体的冲击。如图所示。梁的抗弯刚度一根竖直放置的简支梁承受水平速度为 为EI,长为l。试证明:梁内的最大冲击正应力与冲击位置无关。