西北農林科技大學材料力學試題

西北農林科技大學本科課程考試試題（卷）2010—2011學年第2學期《材料力學》課程A卷專業(yè)班級：命題教師：審題教師：學生姓名：學號：考試成績：一、填空題（每空1分，共10分）得分：分1.在材料力學中，桿件變形的四種基本形式有：拉伸收縮、剪切、扭轉、彎曲。2.標距為100mm的標準試樣，直徑為10mm，拉斷后測得伸長后的標距為123mm，縮頸處的最小直徑為7mm，則該材料的伸長率δ=23%，斷面收縮率ψ=30%3.從強度角度出發(fā)，截面積相同的矩形桿件和圓形桿件，矩形更適合做承受彎曲變形為主的梁。4．某點的應力狀態(tài)如圖示，則主應力為：σ1＝；σ2＝。5．平面圖形對過其形心軸的靜矩=0（請?zhí)钊?，>,<）二．單項選擇題（每小題2分，共20分）得分：分1.圖示為一端固定的橡膠板條，若在加力前在板表面劃條斜直線AB，那么加軸向拉力后AB線所在位置是(B)?（其中ab∥AB∥ce）(A)ab( B)ae(C)ce(D)edBBbeAacd2.受扭圓軸，上面作用的扭矩T不變，當直徑減小一半時，該截面上的最大切應力與原來的最大切應力之比為(D)：(A)2(B)4(C)6(D)83．根據切應力互等定理，圖示的各單元體上的切應力正確的是（A）。ABCDABCD4.在平面圖形的幾何性質中，（D）的值可正、可負、也可為零。A.靜矩和慣性矩；B.極慣性矩和慣性矩；C.慣性矩和慣性積；D.靜矩和慣性積。5．受力情況相同的三種等截面梁，用(σmax)1、(σmax)2、(σmax)3分別表示三根梁內橫截面上的最大正應力，則下列說法正確的是(C)。aa2δδδaδδδδa2δ2δb(1)(2)(3)(A)(σmax)1=(σmax)2=(σmax)3(B)(σmax)1<(σmax)2=(σmax)3(C)(σmax)1=(σmax)2<(σmax)3(D)(σmax)1<(σmax)2<(σmax)36.中,下列說法正確的是(D)ZZ′(A)為截面的陰影部分對Z′軸的靜矩,B=ZZ′(B)為截面的整個部分對Z′軸的靜矩,B=δ(C)為截面的整個部分對Z軸的靜矩,B=δ(D)為截面的陰影部分對Z軸的靜矩,B=δ7.已知梁的EIz為常數，長度為l，欲使兩的撓曲線在x=l/3處出現一拐點，則比值m1/m2=()。(A)2(B)3(C)1/2(D)1/3x=l/3x=l/3m2m18.當系統(tǒng)的溫度變化時,下列結構中的()不會產生溫度應力。9．圖示拉桿頭和拉桿的橫截面均為圓形，拉桿頭的剪切面積A＝（）。10．圖示材料相同，直徑相等的各桿中，從壓桿穩(wěn)定角度考慮(B)桿承受壓力能力最大。1,49/100*36,25*49/100三．分析，作圖題（共20分）得分：分1．求做圖示構件的內力圖。（10分）2．圖示矩形等截面梁，試比較水平放置與豎立放置時最大彎曲正應力的比值σ平/σ立，說明那種放置方式合理。（10分）PPb4b四．計算題（共50分）得分：分1．圖示階梯狀直桿，若橫截面積A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2。試求橫截面1-1,2-2,3-3上的軸力，并作軸力圖；求橫截面3-3上的應力。（2.圖示實心軸和空心軸通過牙嵌式離合器連接在一起。已知軸的轉速n=100r/min，傳遞的功率P=7.5kW，材料的許用應力[τ]=40MPa，空心圓軸的內外徑之比d2=0.5D2。試選擇實心軸的直徑d1和空心軸內外徑D2。（10分）3．圖示結構，AB為鑄鐵梁，CD為等截面圓鋼桿，動載荷P可在0≤χ≤3l/2范圍內移動，不考慮梁的彎曲切應力，試確定動載荷P的許用值[P]。(15分)已知：l=2m，鑄鐵梁Iz=4×107mm4，y1=100mm，y2=64mm，許用拉應力[σt]=35MPa，許用壓應力[σc]=140MPa，C*為截面形心；鋼桿面積=300PPABdDCl/2lχC*zy2y14．已知某受力構件上危險點應力狀態(tài)如圖所示，已知材料的彈性模量E=200GPa，泊松比μ=0.3求該單元體的主應力、最大主應變及最大切應力（應力單位為MPa）（15分）60604050xyz

西北農林科技大學課程考試參考答案與評分標準考試課程：材料力學學年學期：2010-2011-1試卷類型：A卷考試時間：2011-06-12專業(yè)年級：一、填空題（1×10,共10分）1.軸向拉伸或壓縮，剪切，扭轉，彎曲2.23%，51%3.矩形桿件4.σ1＝80MPa；σ2＝30MPa。5.=二、選擇題（2×10,共20分）1.（B）；2.（D）；3.（A）；4.（D）；5.（C）6.（D）；7.（C）；8.（A）；9.（B）；10.（C）三．分析，作圖題（共20分）1．（10分）剪力圖（5分）eq\o\ac(○,+)eq\o\ac(○,–)3KN5KN彎矩圖（5分）2.25KN2.25KN·m4KN·meq\o\ac(○,+)eq\o\ac(○,–)1m2．（10分）由彎曲正應力和矩形梁（4分）可知：（4分）因此可知，梁豎立放置合理。（2分）四．計算題（共50分）1．（10分）解：FN1=-20KN(壓)FN2=-10KN(壓)FN3=10KN（3分）軸力圖（4分）（3分）2．（10分）解：軸所傳遞的扭矩為（2分）由實心軸的強度條件（2分）可得實心圓軸的直徑為（2分）由空心軸的強度條件（2分）空心圓軸的外徑為（2分）3．（15分）由可知：當Fs=0時，彎矩M(x)達到極值。又由題知，當動載在AC段內，x=l/2時，Mmax達到最大Pl/4，為正值，梁上部受壓下部受拉；當動載在BC段內，x=3l/2時，彎矩最大Pl/2，為負值，梁上部受拉下部受壓，此時CD桿所受軸力FN最大。（4分）由∑MA=0，得FNmax=3P/2（2分）由于y2<y1,所以x=l/2時，梁下部邊緣受最大拉應力，此時根據正應力條件，得到P≤28KN（2分）x=3l/2時，梁下部邊緣受最大壓應力，此時根據正應力條件，得到P≤21.9KN（2分）根據圓桿應力條件有：，得到P≤32KN（2分）所以許可載荷為[P]=21.9KN（3分）4．（15分）解：由題知σ=50MPa是主應力之一，考慮其它兩對平面，可視為平面應力，則應力圓為：600στ600στ(60,40)80-20解得其它兩個主應力為80MPa和-20MPa，因此三個主應力分別為：σ1=80MPa，σ2=50MPa，σ3=-20MPa（2分）最大切應力為τ=(σ1-σ3)/2=50MPa（3分）有廣義胡克定律知最大主應變?yōu)椋害?=[σ1-μ(σ2+σ3)]/E=0.355×10-3（5分）

西北農林科技大學本科課程考試試題（卷）2010—2011學年第2學期《材料力學》課程B卷專業(yè)班級：命題教師：審題教師：學生姓名：學號：考試成績：一、填空題（每空1分，共10分）得分：分1．a、b、c三種材料的應力應變曲線如圖示，則其中強度最高的是，彈性模量最小的是，塑性最好的是。2．直桿受軸向壓縮時，各點處于應力狀態(tài)；圓截面軸扭轉時，軸表面各點均處于應力狀態(tài)。3．從強度角度出發(fā)，截面積相同的矩形桿件和圓形桿件，更適合做承受彎曲變形為主的梁。4．圖示①、②兩桿材料和長度都相同，但A1＞A2。若兩桿溫度都下降Δt℃，則兩桿軸力之間的關系是FN1________FN2，應力之間的關系是σ1________σ2。（填入＜，＝，＞）5．某點的應力狀態(tài)如圖示，則主應力為：σ1＝________；σ2＝________。二．單項選擇題（每小題2分，共20分）得分：分1．如圖所示單向均勻拉伸的板條。若受力前在其表面畫上兩個正方形a和b，則受力后正方形a、b分別變?yōu)椋ǎ?。（A）正方形、正方形；（B）正方形、菱形；（C）矩形、菱形；（D）矩形、正方形。2．關于低碳鋼試樣拉伸至屈服時，有以下結論，請判斷哪一個是正確的（）：（A）應力和塑性變形很快增加，因而認為材料失效；（B）應力和塑性變形雖然很快增加，但不意味著材料失效；（C）應力不增加，塑性變形很快增加，因而認為材料失效；（D）應力不增加，塑性變形很快增加，但不意味著材料失效。3．根據切應力互等定理，圖示的各單元體上的切應力正確的是（）。ABCDABCD4．受扭圓軸，上面作用的扭矩T不變，當直徑減小一半時，該截面上的最大切應力與原來的最大切應力之比為：XYXY5．圖示半圓形，若圓心位于坐標原點，則（）。6．(A)1/4(B)1/16(C)1/64(D)167.一點的應力狀態(tài)如圖所示，其主應力、、分別為（）。（A）30MPa、100MPa、50MPa；（B）50MPa、30MPa、-50MPa；（C）50MPa、0、-50MPa； （D）-50MPa、30MPa、50MPa。8.當系統(tǒng)的溫度變化時,下列結構中的()不會產生溫度應力。9．圖示矩形截面梁，截面寬度b＝90mm，高度h＝180mm。梁在兩個互相垂直的平面內分別受有水平力F1和鉛垂力F2，則最大彎曲拉應力位置為（）點。(A)A(B