材料力學試題及答案

1、材料力學-模擬試題一、單項選擇題1. 截面上的全應(yīng)力的方向（ ）A、平行于截面 B、垂直于截 面 C、可以與截面任意夾角 D、與截面無關(guān)2. 脆性材料的延伸率（ ）A、小于5% B、小于等于5% C、大于5% D、大于等于5%3. 如圖所示簡支梁，已知C點轉(zhuǎn)角為。在其它條件不變的情況下，若將荷載F減小一半，則C點的轉(zhuǎn)角為（ ）FCA、0.125 B、0.5 C、 D、24.危險截面是（）所在的截面。A、最大面積 B、最小面積 C、最大應(yīng)力 D、最大內(nèi)力5. 圖示單元體應(yīng)力狀態(tài)，沿x方向的線應(yīng)變x可表示為（ ）yxA、 B、 C、 D、6. 描述構(gòu)件上一截面變形前后的夾角叫（ ）A、線位移 B、

2、轉(zhuǎn)角 C、線應(yīng)變 D、角應(yīng)變7. 塑性材料的名義屈服應(yīng)力使用（ ）A、S表示 B、b表示 C、p表示 D、0.2表示8.拉（壓）桿應(yīng)力公式的應(yīng)用條件是（）A、應(yīng)力在比例極限內(nèi)B、應(yīng)力在屈服極限內(nèi)C、外力合力作用線必須沿著桿的軸線D、桿件必須為矩形截面桿9.下列截面中，彎曲中心與其形心重合者是（）A、Z字形型鋼 B、槽鋼 C、T字形型鋼 D、等邊角鋼FC10. 如圖所示簡支梁，已知C點轉(zhuǎn)角為。在其它條件不變的情況下，若將桿長增加一倍，則C點的轉(zhuǎn)角為（ ）A、2 B、4 C、8 D、16二、填空題1. 用主應(yīng)力表示的第四強度理論的相當應(yīng)力是 。2. 已知自由落體沖擊問題的動荷系數(shù)Kd，對應(yīng)靜載荷問

3、題的最大位移為jmax，則沖擊問題的最大位移可以表示為 。3. 圖示木榫聯(lián)接。橫截面為正方形，邊長為a，聯(lián)接處長度為2t。則木榫聯(lián)接處受剪切面的名義切應(yīng)力等于 。FF2tta4. 主平面上的切應(yīng)力等于 。5. 功的互等定理的表達式為 。6.自由落體沖擊問題的動荷系數(shù)為，其中h表示 。7. 交變應(yīng)力循環(huán)特征值r等于 。8.變截面梁的主要優(yōu)點是_。等強度梁的條件是_。9.一受拉彎組合變形的圓截面鋼軸，若用第三強度理論設(shè)計的直徑為，用第四強度理論設(shè)計的直徑為，則_。10.若材料服從胡克定律，且物體的變形滿足小變形，則該物體的變形能與載荷之間呈現(xiàn)_關(guān)系。三、計算題FWTT1.水輪機主軸輸出功率 P =

4、 37500 kW，轉(zhuǎn)速n = 150 rmin，葉輪和主軸共重 W = 300 kN，軸向推力F = 5000 kN，主軸內(nèi)外徑分別為 d =350 mm，D = 750 mm， s = 100 MPa，按第四強度理論校核主軸的強度。（12分）2.圖示托架，F(xiàn) = 20 kN，CD桿為剛桿，AB為圓管，外徑D = 50 mm，內(nèi)徑d = 40 mm，材料為Q235鋼，彈性模量E = 200 GPa， a=304MPa，b=1.118MPa，p=105，S=61.4，AB桿的規(guī)定穩(wěn)定安全因數(shù) nst = 2。試校核此托架是否安全。（10分）FADBC1.5m0.5m303.圖示桁架各桿抗拉壓剛

5、度EA相等，試求各桿的內(nèi)力。（8分）lDCBAF4.圖示皮帶輪傳動軸尺寸及受力已知， s = 80 MPa，按第四強度理論選擇軸的直徑 d。10kNA500BC400400200BD4kN10kN4kNxyzd（12分）5.圖示外徑D = 100 mm，內(nèi)徑d = 80 mm的鋼管在室溫下進行安裝，安裝后鋼管兩端固定，此時鋼管兩端不受力。已知鋼管材料的線膨脹系數(shù) a =12.510-6 K-1，彈性模量E = 210 GPa，ss= 306 MPa，sp= 200 MPa，a = 460 MPa，b = 2.57 MPa。試求溫度升高多少度時鋼管將失穩(wěn)。（10分）7 mdDCABaaFFa/2

6、6.求圖示簡支梁的剪力圖和彎矩圖，并求出最大剪力和最大彎矩。（8分）。7.直徑的圓軸受力如下圖所示。已知E=200GPa。今測得軸向應(yīng)變，橫向應(yīng)變。OC方向應(yīng)變。計算軸向外力P及扭轉(zhuǎn)力偶矩M。（10分）McbP45.0a答案：一、DABCB BACAB二、1. 2. 3. 4. 05. 6. 自由落體的高度7. 或8. 加工方便，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，合理分配載荷； 9. 等于10. 非線性三1. 扭矩軸向 主應(yīng)力： 第四強度理論為=15.35MPanst 安全。3. 因為各桿抗拉壓剛度EA相等， 所以 FA=FB= FC=04.ADCB 軸受到的扭矩圖和彎矩圖如下：6RBDAT： My： A C D Mz：B段到D段的扭矩為C處B處B、C面可能為危險面：C為危險截面5. 溫升時，使軸受壓力。這時軸向載荷作用下的靜不定問題。變形協(xié)調(diào)條件： 由此解出軸所受的軸向載荷為 1) 則臨界載荷2） 則臨界載荷3） 則臨界載荷 1/4F6. +3/4F/_3/4Fa1/4Fa 最大剪力為3/4F，最大彎矩為3/4Fa。7.（1）測點O處的應(yīng)力狀態(tài) 代入數(shù)值d=20mm,E