材料力學(xué)第三套

1、材料力學(xué)試題三、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20 分）在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。1 .脈動循環(huán)的交變應(yīng)力，如果Cmin =0，其循環(huán)特征（B ）A.r=-IB.r=0C.r=1/2D. r=12.已知力Fi和F2都作用于同一點,其合力F合=Fi + F2，則各力大小之間的關(guān)系為（D ）A.必有F合=Fi+F2B. 不可能有F *Fi + F2C.必有F合Fi，F(xiàn)合 F2D.可能有F合 Fi，F(xiàn)合 F23.軸向拉伸時，桿的伸長量 ）（DA. 與軸力和抗拉剛度均成正比B. 與軸力和抗拉剛度均成反比C.

2、與軸力成反比，與抗拉剛度成正比D. 與軸力成正比，與抗拉剛度成反比4兩個材料不同的受扭轉(zhuǎn)作用的軸，其載荷、約束、截面形狀、尺寸及其長度均 相同，則其（C ）A. 變形相同，應(yīng)力不同B. 變形和應(yīng)力均相同C. 變形不同，應(yīng)力相同D. 變形和應(yīng)力均不相同5. 已知作用在簡支梁上的力F與力偶矩M=F，不計桿件自重和接觸處摩擦，則以下關(guān)于固定鉸鏈支座A的約束反力表述正確的是（d ）A2121A. 圖（a）與圖（b）相同 B.圖（b）與圖（c）相同C. 三者都相同D. 三者都不相同卩為材料的泊松比,6. 設(shè)和 分別表示桿件軸向拉壓時的軸向線應(yīng)變和橫向線應(yīng)變, 則下列公式中正確的是（B ）A. J =/

3、； B.-_；/ ；C.，i - ；/ D.- 一 ；/7. 圖示懸臂梁，若已知截面B的撓度和轉(zhuǎn)角分別為Vb和加，則C端撓度為（C ）A. vC =2vBB. Vc - -aC. vc =Vb Tb aD. Vc =Vb8. 圓截面細長壓桿的材料和桿端約束保持不變，若將其直徑縮小一半，則壓桿的臨界壓力為 原壓桿的（D ）A.1/2B.1/4C. 1/8D.1/169. 構(gòu)件受沖擊載荷，若要降低其動應(yīng)力，可以采取的措施是（C ）A.增加構(gòu)件的剛度B. 增加構(gòu)件的強度C. 減少構(gòu)件的剛度D. 減少構(gòu)件的強度10連接件切應(yīng)力計算的基礎(chǔ)是假設(shè)（DA. 剪切面不超過1個B. 切應(yīng)力不超過材料的比例極限C

4、. 剪切面為圓形或矩形D. 切應(yīng)力在剪切面上均勻分布、填空題（本大題共15小題，每小題2分，共30 分）請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。11.圖示截面尺寸如題15圖所示，由其對稱性可知, 重心位置 Xc=0，Yc=_9/5a。題11圖12圖示直角彎桿的 A端作用一與水平線成 60夾角的力F ,彎桿的幾何尺寸如圖所示，則力F對0點的矩Mo (F )=_ Fa3題12圖13當載荷施加到構(gòu)件上使其產(chǎn)生的沖擊應(yīng)力和變形是靜載荷下的兩倍時，此時所加的載荷為突加載荷_。14.構(gòu)件的承載能力主要包括強度、剛度和穩(wěn)定性。15剪切實用計算中，假定切應(yīng)力在剪切面上是_均勻 分布的。16梁剪切彎曲

5、時，在集中力偶作用處，彎矩圖發(fā)生突變。17求桿件內(nèi)力的基本方法是 _截面法。18如圖所示，矩形截面高為 h、寬為b,則其對豎直對稱軸 y的慣性矩hb3I y= 。12 一題18圖19.已知梁的撓曲線方程為F 2、v(x)= x (31x)，則該梁的彎矩方程為M(x)=_ F(lx)_。6EI20. 圖示邊長為a的正方體，在其邊上作用一力F，則該力對z軸的矩為_0題20圖21. 己知圖示簡支梁AB上作用的力偶（F,F ）對A點的矩為-Fa，則該力偶對 B點的矩為-F題21圖22. 直梁的彎矩、剪力和線分布載荷之間的微分關(guān)系表明，彎矩圖上某處斜率等于該處的剪力值。23平面匯交力系如圖所示，已知F1

6、=10KN,F2=10KN,則該力系的合力大小為 _14.14KN.題23圖24動點的加速度在直角坐標軸上的投影等于相應(yīng)坐標對時間的_二次導(dǎo)數(shù)M（ X）25. 梁發(fā)生平面彎曲變形時，撓度與彎矩的關(guān)系是v = -EI 三、計算題（本大題共 5小題，每小題6分，共30 分）26. 如題30圖所示，正方形截面簡支梁，長l=4m，中點作用集中力 F=3kN。若材料的許用應(yīng)力；=10MPa，試確定截面尺寸 a。題26圖bh3解：由題意及圖可知：MmaxFlWZ丄y2又；.一-亞2X 二俎,:：|.- |WZ2a3= 121.6mm所以截面尺寸a的值應(yīng)為121.6mm27. 半徑為r的圓弧形桿 AB（C為

7、其圓心）的一端A固定于墻上，桿在已知力F和力偶矩為M二仝Fr的力偶作用下平衡，若不計桿的自重，試求固定端A處的約束反力。2題27圖解：由ZM =0有,M A-M-F*rsi n60=0Ma= -3Fr由二Fx=O有，F(xiàn)ax -Fcos30=0Fax= F2由1Fy=0有，1Fay-Fs in 30=0Fay=228.圖示階梯形桿 AC,已知力F=10 kN，l1=l2=400mm，AB段的橫截面面積 A1=100mm2，BC段的橫截面面積A2=50mm2,其彈性模量均為 E=200GPa,試計算桿AC的軸向變形厶I題28圖解：由截面法可知兩段桿的軸向力分別為：FN1 = F =10kN FN2

8、 - -F - -10kNAFNl又由桿的軸向變形公式l N可得：EAJ = 0.2mm J =-0.4mm所以桿AC的軸向變形l為：厶I =叫劇2 - -0.2mm29. 一直徑d=20mm長1=3m的圓截面直桿，在軸向拉力 F=40kN作用下，伸長出 I =2.2mm試求桿材料的彈性模量 E.解：由匚=F得匚=199MPaA由；= 得；=0.007l,L CT30.由 E 二得 E =28428.6MPad=100mm,a=1m,f=6Kn, a =160Mpa,試以30.左端固定懸臂折桿如圖所示，已知其水平段為圓截面，直徑最大切應(yīng)力理論（第三強度理論）校核其強度。T題30圖.解：由題可知

9、，懸臂折桿受到的扭矩為：T = M = Fl_a = 6kN懸臂折桿受到的彎矩為：M =F|_2a=12kNd31將M、T、W,代人二r3 = M 2 T2lc J得第三強度理論的相當應(yīng)力32WZcr31、,M 2 T2 =137MPa k- Iwz所以懸臂折桿滿足強度要求。四、綜合應(yīng)用題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）31.如題32圖所示，矩形截面桿受偏心拉伸。用應(yīng)變片測得其上、下表面的軸向線應(yīng)變分別 為 a =0.62 10-3， ；b=0.18 10-3，材料的 E=200GPa。試求 F 力的大小。圧寸單-位：mm解：由題意可知：a側(cè)面的應(yīng)力為最大，其值為：Fn 1 MNE ；(1maxaAWZb側(cè)面的應(yīng)力為最小，其值為：-miF=E ；b （2）A WZ又 WZbh312彎矩為:由（1、（ 2）兩式相加可得：2 = Ezb）AE （名a + %）即 F a b 10kN23VZ=6667mm,夾具的題31圖32. 一夾具受力如圖所示，夾具立柱的橫截面為矩形，抗彎截面系數(shù)二=120MPa.試校核該夾具立柱的強度。解：(1)內(nèi)力分析：將外力向立柱截面形心簡化，得到軸力FN =6kN彎矩 M =6 (80 20) 10；kNLm = 0.6kN_m(2)應(yīng)力分析：立