材料力學試題及答案

1、材料力學-模擬試題 、單項選擇題 1. 截面上的全應力的方向（） 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 2. 脆性材料的延伸率（ 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e。在其它條件不變的情況下，若將荷載 F減小 c A、最大面積B 、最小面積 C、最大應力D 、最大內(nèi)力 5. 圖示單元體應力狀態(tài), x方向的線應變 s x可表示為（） y) 6. 7. x) CT x 描述構(gòu)件上一截面變形前后的夾角叫（ 線位移 B、轉(zhuǎn)角C、線應變D、 角應變 塑性材料的名義屈服應力使用（ （T S表示 B 、b b表示

2、 C、T p表示 D、b 0.2表示 8. 拉（壓）桿應力公式 Fn a的應用條件是（） 半，貝U C點的轉(zhuǎn)角為（ 0.125 e 0.5 e 2e 4.危險截面是（）所在的截面。 應力在比例極限內(nèi) 應力在屈服極限內(nèi) 外力合力作用線必須沿著桿的軸線 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 10. 如圖所示簡支梁，已知 c點轉(zhuǎn)角為e。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（） 二、填空題 1. 用主應力表示的第四強度理論的相當應力是 。 2. 已知自由落體沖擊問題的動荷系數(shù)Kd,對應靜載荷問

3、題的最大位移為厶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 的名義切應力等于。 7. 交變應力循環(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計的直徑為d3，用第四強度理論 設計的直徑為d4，則d3_d4。 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) 關系。 并求出最大剪力和最大彎矩。（8分）。 三、計算題 1. 水輪機主軸輸出功率P = 37500 kW 轉(zhuǎn)速n = 150 r/min，葉

4、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, = 100 MPa 按第四強度理論校核主軸的強度。 2. 圖示托架，F(xiàn) = 20 kN , 料為Q235鋼，彈性模量 桿的規(guī)定穩(wěn)定安全因數(shù) （12 分） CD桿為剛桿，AB為圓管，外徑 D = E = 200 GPa , a=304MPa b=1.118Mp nst = 2。試校核此托架是否安全。 （1彳 徑 d = 40 mm , =105，入 s=61.4 , 材 AB 3.圖示桁架各桿抗拉壓剛度 EA相等，試求各桿的內(nèi)力。（8分 4.圖示皮帶輪傳動軸尺寸及受

5、力已知， A （12 分） 5.圖示外徑 D= 100 mm內(nèi)徑d 此時鋼管兩端不受力。 C =850 zD 4kN 400 s= 306 MPa , p= 200 MPa , 失穩(wěn)。（10分） a C甲. D r =: 分） 1.5 十” ）IVIPa ，按第四強度理論選擇軸的直徑 do ,安裝后鋼管兩端固定， K-1 ,彈性模量 E = 210 GPa 試求溫度升高多少度時鋼管將 4kN d =12.5 ht257 MP 6.求圖示簡支梁的剪力圖和彎矩圖0 7.直徑d 20mm的圓軸受力如下圖所示。已知E=200GPa今測得軸向應變 96 10 6。OC方向應變c 565 10 6。計算軸

6、向 a 320 10 6，橫向應變b 1- -2( 1 2)2 (2 3)2 (3 1)2 2. 1)2 1 3. 5. F1 12 F 2 21 4. 0 6.自由落體的高度 7. min 或 max max min 8.加工方便，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，合理分配載荷; W(x) M (x) 9. 等于 10. 非線性 P37500 1.扭矩 954995492.39MPa n150 軸向 也上(300 5000)叭 15.3MPa A 1/4(0.750.35 ) 主應力: 12 y)2 2 xy 第四強度理論為m 12)2( 23)2 ( 31)2 =15.35MPan st 安全。 3. FFa s

7、in Fb sin 因為各桿抗拉壓剛度 EA相等, cos 亠 c 0 cos o 所以Fa Fb Fc cos Fc=0 D f Fa=Fb= C 處 My 0.8Fcy 14KN .m B處 Mz 0.4Fb 5.6KN B C面可能為危險面: C為危險截面 5.溫升時，12使軸受壓力Fn。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） l 1m 則 臨界載荷Fcr (a b 2)A Fnt2 EA 3) l 5m 則 1 臨界載荷Fcr 2 EI Fnt2EA ( l)2 2) l 2m 則 2 1 6. 10 E a 1/4F 6 得: P=20.1KN (2)由廣義胡克定理可知: 由二