材料力學(xué)試題及答案25694

1、一、判斷題（正確打“V”，錯(cuò)誤打“ X”，本題滿分為10分）1、 拉桿伸長后，橫向會(huì)縮短，這是因?yàn)闂U有橫向應(yīng)力的存在。（）2、 圓截面桿件受扭時(shí)，橫截面上的最大切應(yīng)力發(fā)生在橫截面離圓心最遠(yuǎn)處。（）3、兩梁的跨度、承受載荷及支承相同，但材料和橫截面面積不同，因而兩梁的剪力圖和彎 矩圖不一定相同。（）4、交變應(yīng)力是指構(gòu)件內(nèi)的應(yīng)力，它隨時(shí)間作周期性變化，而作用在構(gòu)件上的載荷可能是動(dòng)載荷，也可能是靜載荷。（）5、彈性體的應(yīng)變能與加載次序無關(guān)，只與載荷的最終值有關(guān)。（）6單元體上最大切應(yīng)力作用面上必?zé)o正應(yīng)力。（）7、 平行移軸公式表示圖形對任意兩個(gè)相互平行軸的慣性矩和慣性積之間的關(guān)系。（）8、 動(dòng)載荷作

2、用下，構(gòu)件內(nèi)的動(dòng)應(yīng)力與材料的彈性模量有關(guān)。（）9、 構(gòu)件由突加載荷所引起的應(yīng)力，是由相應(yīng)的靜載荷所引起應(yīng)力的兩倍。（）10、 包圍一個(gè)點(diǎn)一定有一個(gè)單元體，該單元體各個(gè)面上只有正應(yīng)力而無切應(yīng)力。（）二、選擇題（每個(gè)2分，本題滿分16分）1 應(yīng)用拉壓正應(yīng)力公式Fn的條件是（）。AA、應(yīng)力小于比例極限；B、外力的合力沿桿軸線；C、應(yīng)力小于彈性極限；D、應(yīng)力小于屈服極限。2梁擬用圖示兩種方式擱置，則兩種情況下的最大彎曲正應(yīng)力之比ma-（b）x為（）A、1/4 ; B、1/16;C、1/64;(a)(b)3、關(guān)于彈性體受力后某一方向的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系有如下論述：正確的是 A、有應(yīng)力一定有應(yīng)變，有應(yīng)變不一定

3、有應(yīng)力;B、有應(yīng)力不一定有應(yīng)變，有應(yīng)變不一定有應(yīng)力;C、有應(yīng)力不一定有應(yīng)變，有應(yīng)變一定有應(yīng)力；D、有應(yīng)力一定有應(yīng)變，有應(yīng)變一定有應(yīng)力。4、火車運(yùn)動(dòng)時(shí)，其輪軸橫截面邊緣上危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力有四種說法，正確的是A :脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力：B :非對稱的循環(huán)應(yīng)力;C:不變的彎曲應(yīng)力；D :對稱循環(huán)應(yīng)力5、如圖所示的鑄鐵制懸臂梁受集中力 F作用，其合理的截面形狀應(yīng)為圖（fcjei6對鋼制圓軸作扭轉(zhuǎn)校核時(shí)，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度和剛度均比規(guī)定的要求低了 20%, 改用屈服極限提高了 30%的鋼材，則圓軸的（）A、強(qiáng)度、剛度均足夠；B、強(qiáng)度不夠，剛度足夠；C、強(qiáng)度足夠，剛度不夠；D、強(qiáng)度、剛度均不夠。安全因數(shù)不變,7、圖示拉桿的外表

4、面上有一斜線，當(dāng)拉桿變形時(shí)，斜線將A :平動(dòng)；B :轉(zhuǎn)動(dòng)C:不動(dòng)；D:平動(dòng)加轉(zhuǎn)動(dòng)8、按照第三強(qiáng)度理論，比較圖中兩個(gè)應(yīng)力狀態(tài)的相F當(dāng)應(yīng)力正確的是（）。（圖中應(yīng)力單位為MPa）A、兩者相同；B、C、（b）大;一、判斷：B、（ a）大；D、無法判斷x V x x V xX V V V 二、選擇：B A、簡要計(jì)算與回答（12分）1 .標(biāo)距為100mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，直徑為10mm,拉斷后測得伸長后的標(biāo)矩為 123mm,頸縮處的最小直徑為6.4mm,試計(jì)算該材料的延伸率和截面收縮率各為多少。延伸率:123 100100 100 % =23%4(102 6.42)102 100 % =59.04%截面收縮率:

5、2.如圖所示圓截面軸，B截面上有2Mo作用,力偶Mo作用,圓截面的直徑為d,試求C截面相對截面的扭轉(zhuǎn)角CA和整個(gè)圓軸最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力max。C截面有A軸的扭矩圖為:MPa)cos60 ( 120)si n60 138.9MPa 2 268.7MPa3050sin 60( 120)cos602四、（12分）繪制此梁的內(nèi)力圖qqa2五、（14分）手搖絞車如圖所示，軸AB的直 d=30mm,材料的許用應(yīng)力Q=100Mpa，已 1000N,試?yán)L出危險(xiǎn)點(diǎn)的內(nèi)力要素，按第三 校核軸的強(qiáng)度。危險(xiǎn)截面：絞車輪所在截面左邊截面 危險(xiǎn)截面上危險(xiǎn)點(diǎn)的位置：最上、最下兩點(diǎn)M P 0.4 200Nm2T P 0.18 1

6、80Nmr3M2 T2WZ> 2 2 2002 1802z32101.6MPa故強(qiáng)度不滿足。六、（14分）圖a所示懸臂梁，自由端的撓度和轉(zhuǎn)角為 Wb上匚b衛(wèi)。圖b3EI 2EI所示懸臂梁，已知a, b, E,。重量Q的重物自高度h處自由下落，沖擊梁上的B點(diǎn)處。試求梁在C點(diǎn)處的最大沖擊撓度。(b)WcwBb B32Qa3, Qa2b3EI 2EIQ(2a 3b)6EI動(dòng)荷因數(shù)Kd112hst1 2hWB梁在C點(diǎn)處的最大沖擊撓度為d “WeQa2七、（12分）已知AB為剛性梁,制圓桿，橫截面直徑d=20mm，p=200Mpa，s=240Mpa, E=200Gpa，直線經(jīng)驗(yàn)公式的系數(shù)a=304

7、Mpa，b=1.118Mpa, P=4kN,穩(wěn)定安全系數(shù)AC為兩端鉸接6EI(2a3b)16hEIQa3Bk 20n st=5，(a)當(dāng)Q作為靜載荷作用在B點(diǎn)時(shí)，C點(diǎn)的撓度為試校核其穩(wěn)定性。對AB :M D 0 FAC2a Pa 0 解得Fac p2 2KN對桿AC,p2e99uli1 1000d4200故桿AC為大柔度桿，其臨界壓力為Fcr2E d2校核其穩(wěn)定性：解得FcrF AC155故穩(wěn)定性可以滿足。八、（10分）在受集中力F作用的矩形截面簡支梁中，測得中性層上應(yīng)變45。 2.6 106。已知材料彈性常數(shù)E=200Gpa,=0.28,試求集中力F。K點(diǎn)處沿4/方向的線h=200mm，b=

8、100mm。Jb該截面上的剪力為Fs F，中性層上K點(diǎn)的切應(yīng)力為345W451351（ u ） （£_u）（1 u）F135 E（ 13545 E 2Ebh故 F 16.25KN一、判斷題（正確打“V”，錯(cuò)誤打“ X”，本題滿分為10分）1、 切應(yīng)變是變形后構(gòu)件中任意兩根微線段夾角角度的變化量。（）2、 一點(diǎn)沿某一方向的正應(yīng)力為零，則沿該方向的線應(yīng)變也為零。（）3、 應(yīng)變能等于外力所做的功，由于功有正負(fù)，因此桿的應(yīng)變能也有正負(fù)。（）4、 研究桿件的應(yīng)力與變形時(shí)，力可按力線平移定理進(jìn)行移動(dòng)。（）5、交變應(yīng)力是指構(gòu)件內(nèi)的應(yīng)力，它隨時(shí)間作周期性變化，而作用在構(gòu)件上的載荷可能是動(dòng) 載荷，也可

9、能是靜載荷。（）&塑性材料制成的桿件，其危險(xiǎn)點(diǎn)必須用第三或第四強(qiáng)度理論所建立的強(qiáng)度條件來校核強(qiáng) 度0 （）7、 在單元體兩個(gè)相互垂直的截面上，切應(yīng)力的大小可以相等，也可以不等。（）8、 超靜定結(jié)構(gòu)的相當(dāng)系統(tǒng)和補(bǔ)充方程不是唯一的，但其計(jì)算結(jié)果都是唯一的。（）9、兩梁的跨度、承受載荷及支承相同，但材料和橫截面面積不同，因而兩梁的剪力圖和彎 矩圖不一定相同。（）10、平行移軸公式表示圖形對任意兩個(gè)相互平行軸的慣性矩和慣性積之間的關(guān)系。（）、選擇題（每個(gè)2分，本題滿分16分）1、如圖所示的鑄鐵制懸臂梁受集中力 F作用，其合理的截面形狀應(yīng)為圖（）FA3fcltu)2、圖示鋼桿，放置在兩剛性平面之

10、間，桿內(nèi)無初始應(yīng)力。當(dāng)溫度均勻升高t°C后，桿上任點(diǎn)A處的應(yīng)力c與縱向應(yīng)變&之值的可能情形是（）A、c0,扌0 ; B、（=0,扌0;C、c 世），£0 ; D、（=0, £03、 低碳鋼拉伸經(jīng)過冷作硬化后，以下四種指標(biāo)得到提高的是 。A :強(qiáng)度極限；B:比例極限；C:截面收縮率；D :延伸率（伸長率）4、自由落體沖擊時(shí)的動(dòng)荷因數(shù)， 不正確答案是A與被沖擊物的剛度有關(guān)；B與自由落體下落的高度有關(guān)；C與被沖擊物的剛度無關(guān)；D與沖擊剛發(fā)生時(shí)，自由落體下落的速度有關(guān)。5、受軸向拉伸的等直桿，在比例極限內(nèi)受力，若要減小桿的縱向變形，需要改變抗拉壓剛度，即 A、減小

11、EAB、減小EIC、增大EA D、減小EI6兩端鉸支圓截面細(xì)長壓桿，若在某一截面上開一小孔。關(guān)于這一小孔對壓桿穩(wěn)定承載能力及強(qiáng)度的影響，正確的是 。A :對強(qiáng)度和穩(wěn)定承載能力都有較大消弱;B:對強(qiáng)度和穩(wěn)定承載能力都不會(huì)消弱；C:對強(qiáng)度無消弱，對穩(wěn)定承載能力有較大消弱;D :對強(qiáng)度有較大消弱，對穩(wěn)定承載能力無消弱im7、等直桿受力如圖，其橫截面面積 A=100mm2，貝U橫截面mk上的正應(yīng)力為（）A、50MPa壓應(yīng)力）； B、40MPa壓應(yīng)力）；C、90MPa壓應(yīng)力）；D、90MPa拉應(yīng)力） 8、矩形截面梁受彎曲變形，如果梁橫截面的高度增加一倍時(shí)，則梁內(nèi)的最大正應(yīng)力為原來的多少倍？梁的最大撓度為

12、原來的多少倍？（）A正應(yīng)力為1/4倍，撓度為1/8倍；B正應(yīng)力為1/2倍，撓度為1/4倍；C正應(yīng)力和撓度均為1/4倍；D無法確定、填空題（12 分）1、 橫截面和材料均相同的兩根等長細(xì)長壓桿，A為兩端鉸支，B為一端固定另一端自由，則前者與后者臨界壓力之比為o2、 已知塑性材料某點(diǎn)的三個(gè)主應(yīng)力為30MPa -15MPa -45MPa,則該點(diǎn)的最大主應(yīng)力為;第三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力為 o3、 受力構(gòu)件的材料彈性常數(shù)為 E、G、卩，該構(gòu)件一點(diǎn)處的主應(yīng)力ci= 二,則最大主應(yīng)變?yōu)?，形狀改變比能?o4、 兩根承受軸向拉伸的桿件均在彈性范圍內(nèi)，一為鋼桿其彈模量為200Gpa另一為鑄鐵桿其彈模量為100Gp

13、a若兩桿橫截面上的正應(yīng)力相同，則兩桿縱向應(yīng)變的比值為 ;若兩桿的縱向應(yīng)變相同，則兩桿橫截面上正應(yīng)力的比值為 o5、 標(biāo)距為100mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，直徑為10 mm，拉斷后測得伸長后的標(biāo)距為 123 mm，頸縮處的最小直徑為 6.4 mm,則該材料的3=；忻。6、從材料力學(xué)的角度來講，為了使構(gòu)件能正常的工作，必須使構(gòu)件具有足夠的xxxxV；xxVxx選擇題B A1、4: 12、30MPa ,75MPa3、(12u) 1 0E ,4、1:2,2:15、23%, 59.04%6、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性四、繪制此梁的內(nèi)力圖M 二 qaz心五、如圖所示結(jié)構(gòu)，A, B, C均為鉸接，AB桿為實(shí) 圓截面桿，其do

14、=4Omm, BC桿為空心圓管外徑為D=60mm，內(nèi)徑 d=40mm，已知材料的 p= 200Mpa,s=240Mpa， E=200Gpa，a=304Mpa, b=1.12Mpa,規(guī)定穩(wěn)定安全系數(shù)n st=3,強(qiáng)度安全系數(shù)n =2試求結(jié)構(gòu)許可載荷F 節(jié)點(diǎn)B受力如圖所示FxiFbc cos 30F BA0FyiFbc sin 30解得F BC2F對桿BC，應(yīng)滿足拉伸強(qiáng)度條件:解得F 75.4KN對桿 AB ， p2e99F BCd。24ul 1 1500 PL 150故桿AB為大柔度桿，應(yīng)滿足穩(wěn)定性條件:F AB2EI即FCrF BA(u3F 3 其中I 64 解得 F 21.2kn故該結(jié)構(gòu)的最

15、大許可載荷P=21.2KN六、圖示鋼質(zhì)拐軸，AB軸的d=30mm,承受集中載荷F=1kN作用，許用應(yīng)力q|=160Mpa。試根據(jù)第四強(qiáng)度理論校核軸AB的強(qiáng)度。解：(1) AB軸產(chǎn)生彎扭組合變形，固定端面為危險(xiǎn)截面，危險(xiǎn)點(diǎn)位于固定端面的最上和最下的邊緣點(diǎn)。危險(xiǎn)截面上的內(nèi)力有：彎矩 M 1 0.150.15KN .m，扭矩：T 1 。(2) 危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力單元體如圖所示(3) 該桿為圓截面桿所以第四強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力xd 4M 2 0.75T2WW，其中£32代入數(shù)據(jù)r472.8MPa 160MPa 所以ab軸強(qiáng)度足夠七、懸臂梁尺寸載荷如圖所示，若材料的容許拉應(yīng)力(f=40Mpa，容許壓應(yīng)力(c=160Mpa， 截面對形新軸的慣性矩lz=10180cm4, h1=9.64cm,試計(jì)算該梁的許可載荷P危