材料力學(xué)基礎(chǔ)試題

1、南京林業(yè)大學(xué)試卷課程 工程力學(xué)D （1）201廣2012學(xué)年第1學(xué)期題 號二三四五六七總 分分一、判斷下列各題的正誤，正確者打錯誤者打X （每題2分）3、各向同性假設(shè)認(rèn)為，材料沿各個方向具有相同的力學(xué)性質(zhì)。（V）4、桿件發(fā)生彎曲變形時，橫截面通常發(fā)生線位移和角位移。（V ）5、構(gòu)件的強度、剛度和穩(wěn)定性問題均與材料的力學(xué)性能有關(guān)。（V ）二、選擇題（每題2分）仁在下列四種工程材料中，有下列四種說法：（A）松木、鑄鐵可應(yīng)用各向同性假設(shè)；（B）松木不可應(yīng)用各向同性假設(shè)；（C）鑄鐵、松木' 玻璃可應(yīng)用各向同性假設(shè)；（D）鑄銅、鑄鐵、玻璃、松木可應(yīng)用各向同性假設(shè)。正確答案是二、選擇題（每題3分）

2、1、均勻性假設(shè)認(rèn)為，材料內(nèi)部各點的D是相同的。（力）應(yīng)力；（8）應(yīng)變；（G）位移；（Q） 力學(xué)性質(zhì)。2、用截面法只能確定C_截面上的內(nèi)力。（力）等直；（B）彈性；（C）靜定；3）基本變形。3、圖示階梯形桿力0受三個集中力P作用，設(shè)力3 BC、段的橫截面面積分別為兒勿，3A,則三段桿的橫截面A _64）軸力不等，應(yīng)力相等；（8）軸力相等，應(yīng)力不等；II(G)軸力和應(yīng)力都相等；(0)軸力和應(yīng)力都不等。4、對于低碳鋼，當(dāng)單向拉伸應(yīng)力不大于A 時，虎克定律b = E£ 成立。64； 比例極限刁；(B) 彈性極限q；(C)屈服極限er,；(D)強度極限6。1、在下列四種工程材料中，有下列四種說

3、法：(A) 松木、鑄鐵可應(yīng)用各向同性假設(shè)；(B) 松木不可應(yīng)用各向同性假設(shè)；(C) 鑄鐵、松木、玻璃可應(yīng)用各向同性假設(shè)；(D) 鑄銅、鑄鐵、玻璃、松木可應(yīng)用各向同性假設(shè)。正確答案是Bo3、對于低碳鋼，當(dāng)單向拉伸應(yīng)力不大于時，虎克定律b = Ew成立。(A)比例極限刁；(C)屈服極限6;(B) 彈性極限空；。丿強度極限6。正確答案是A#4、等直桿受力如圖所示，其橫截面面積A = 100 mm2,問給定橫截面"上正應(yīng)力的四個答案中哪一個是正確的（A） 50MPa （壓應(yīng)力）；（B） 40MPa （壓應(yīng)力）|菲n_ f _4kN 130（0 90MPa （壓應(yīng)力）；（D） 90MPa （拉

4、應(yīng)力）一"正確答案是o5、圖示受力桿件的軸力圖有以下四種，試問哪一種是正確的四、計算題（15分）4正確答案是 o8、圖示結(jié)構(gòu)中二桿的材料相同，橫截面面積分別為力和2兒問以下四種答案(B) F = 2Act；(D) F = 4Aao中哪一種是該結(jié)構(gòu)的許用載荷（A） F = Aa;（0 F = 3Aa;正確答案是B 。9、設(shè)受力在彈性范圍內(nèi)，問空心圓桿受軸向拉伸時，外徑與壁厚的下列四 種變形關(guān)系中哪一種是正確的（A）外徑和壁厚都増大；（B）外徑和壁厚都減??；（0外徑減小，壁厚增大；（D）外徑増大，壁厚減小。正確答案是 O解一' 兩桿的軸力 作節(jié)點月的受力圖，由平衡條件sy = o

5、Ngsinor P = O'XX = 0 pN-cosa N、= 0 Na = Ngcosa* N戈U二、兩桿應(yīng)力相等時的夾角。由/=弓傲使叭=氐,則4 F/tg&= C05a =a 土 4& 2° = 48T2>圖示構(gòu)架，已知兩桿的材料相同，其橫截面面積之比為A/A=2/3,承受載荷為幾試求：、為使兩桿內(nèi)的應(yīng)力相等，夾角Q應(yīng)為多大 若P = 10KN,人=100加凡則桿內(nèi)的應(yīng)力為多大2三. 杵內(nèi)應(yīng)力=89 4 MPa=a =辿=F =10 X 12i 云 _ 石 _ 石莎=mo x lDtg48T#試題內(nèi)容：五桿較接的正方形結(jié)構(gòu)受力如圖示，各桿橫截面面

6、積A = 2000 nun2,試求各F=50kN桿的正應(yīng)力。試題答案：解：對節(jié)點力由對稱性FN1 = Fn22Fni = Fn 12F=F對節(jié)點Q由對稱性Fni = FN3FF、廳Fb =6=o=b,=二=17.68 MPa （壓）134 2AJ 25 MPa （拉）圖示為膠合而成的等截面軸向拉桿，桿的強度由膠縫控制，已知膠的許用切 應(yīng)力計為許用正力“的1/2。問&為何值時，膠縫處的切應(yīng)力和正應(yīng)力同時達(dá)到 各自的許用應(yīng)力。試題答案：解：由斜截面a上的正應(yīng)力膠縫XX-F716斜截面a上的切應(yīng)力=bsinacosatana =膠縫截面與橫截面的夾角cr = 26.57 °試題內(nèi)容

7、：圖示結(jié)構(gòu)中加為剛性梁，少為斜撐桿，載荷F可沿梁肋水平移動。試問: 為使斜桿的重量最小，斜撐桿與梁之間的夾角&應(yīng)取何值 A h 一 2FI sin。 crsin 20當(dāng)sin2& = 1時，A最小即重量最輕,故& =三=45 °4圖示受力結(jié)構(gòu)中，桿1和桿2的橫截面面積和許用應(yīng)力分別為 Ax = 10 x 102 nun2, A2 = 100 x 102 nun2 和b = 160 MPa , cr2 = 8 MPa o 試求 桿1和桿2的應(yīng)力同時達(dá)到許用應(yīng)力的F值和&值。試題答案：解：分析節(jié)點0的受力工代=0, F2 = cos<9 (1)工代=

8、0, F = Fsin0 (2) 當(dāng)二桿同時達(dá)到許用應(yīng)力時 由(1)b A cos 0 = er2 A2cos& =審L =& = 60°H.A 2由 F = bd sin。= 138.56 kN試題內(nèi)容:如圖所示受力結(jié)構(gòu)，兩桿的橫截面面積A =800 nun2, A2 =600 nun2,材料 的許用應(yīng)力刃=120 MPa, o-2=100 MPa,試確定結(jié)構(gòu)的許用載荷F。(不考 慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題)。試題答案：解：節(jié)點力受力如圖工代=0, FFcos6()o=0F = 2F工代=0, F2-Fsin6O°=OF=F"Wb|4，F(xiàn)W2bd=192

9、kNF2 =FN2H22i FW= 69.28kN結(jié)構(gòu)的許用載荷f = 69.28 kN圖示結(jié)構(gòu)，桿1為銅桿，許用應(yīng)力切=120 MPa ,橫截面面積A =100 rnn/； 桿2為鋼桿，許用應(yīng)力九=160 MPa,橫截面面積生=200 nun2 o處為剛性桿,試確定許用載荷f。試題答案：解：桿力0受力如圖& = °, F = 3Fm 工m.4=o, F = |fN2 FniW0M，F(xiàn)W30M=36 kN FK2 W bL A, FW - cr2 A2 = 48 kN2結(jié)構(gòu)的許用載荷f = 36 kNa/2圖示托架，4?是圓鋼桿，許用應(yīng)力b=160 MPa。是方木桿，許用壓應(yīng)

10、 力a- = 4 MPa , C處的鉛垂載荷F = 60kN。試選定鋼桿直徑及木桿方截面邊 長bo試題答案:=F cola = F旦止Fsin a 2Tlr N2解：分析節(jié)點GF4F- 0.026 8 m = 2.68 cmb2 M 0.027 m2 = 2.7 cm2b M 16.44 cm試題內(nèi)容：在圖示結(jié)構(gòu)中，桿和桿弘的材料相同，且受拉和受壓時的許用應(yīng)力相等,已知載荷F,桿長/,許用應(yīng)力M。為使結(jié)構(gòu)的用料最省，試求夾角Q的合理 值。試題答案：解：分析節(jié)點g受力F*=，尸“嚴(yán) Fcota sin a4 >- F你2 _ FcotaV = A,+ AJ =cos aFl計sin a cos abIF cot adVda=0,(a = a() 27<sin a0 - cos" a01八5_5=0sin" tz() cos a0 sin a0 2 2 sin a(> cos aQ=0sin2 a0 一 2cos2 a() = 0tana0 = yfl當(dāng)aQ =54.74。時，7最小，結(jié)構(gòu)用料最省。試題內(nèi)容：圖示結(jié)構(gòu)中，力為圓截面桿。已知其材料的許用應(yīng)力為o-=160 MPa,鉛垂 載荷F = 20 kN,試選擇桿S3的直徑。試題答案：解:剛桿CQ受力如圖/o工 A/© = 0, F