大學期末考試-材料力學試題及答案

一、判斷題（正確打“√打“X題滿分為分、桿伸長后，橫向會縮短，這是因為桿有橫向應力的存在()、截面桿件受扭時，橫截面上的最大切應力發(fā)生在橫截面離圓心最遠處()、兩梁的跨度、承受載荷及支承相，但材料和橫截面面積不同，因而兩梁的剪力圖和彎矩圖不定相同。()、交變應力是指構件內的應力，它時間作周期性變化，而作用在構件上的載荷可能是動載荷，可能是靜載荷。)、性體的應變能與加載次序無關，只與載荷的最終值有關）、元體上最大切應力作用面上必無正應力()、行移軸公式表示圖形對任意兩個相互平行軸的慣性矩和慣性積之間的關系）、載荷作用下，構件內的動應力與材料的彈性模量有關()、件由突加載荷所引起的應力，是由相應的靜載荷所引起應力的兩倍()、圍一個點一定有一個單元體，該單元體各個面上只有正應力而無應力()二、選擇題（每個分，本題滿分分）．用拉壓正應力公式

FN

的條件是（A應力小于比例極限；B、外力的合力沿桿軸線；C、力小于彈性極限D應力小于屈服極限。．擬用圖示兩種方式擱置，則兩種情況下的最大彎曲正應力之比A；B1/16C、1/64；、。4

((b)maxmax

為（h4h、于彈性體受力后某一方向的應力與應變關系有如下論述：正確的是。A有應力一定有應變，有應變不一定有應力(a)B、應力不一定有應變，有應變不一定有應力；C、應力不一定有應變，有應變一定有應力；D、有力一定有應變，有應變一定有應力。、車運動時，其輪軸橫截面邊緣上危險點的應力有四種說法，正確的是。A脈動循環(huán)應力：B非對稱的循環(huán)應力；C：變的彎曲應力：對稱循環(huán)應力、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為圖（b

）、鋼制圓軸作扭轉校核時，發(fā)現強度和剛度均比規(guī)定的要求低了，若安全因數不變，改用屈服極限提高了的鋼材，則圓軸的（c）強度、剛度均足夠；、強度不夠，剛度足夠；強度足夠，剛度不夠D強度、剛度均不夠。、示拉桿的外表面上有一斜線拉變形時斜將A平動；B轉動C：動；D：動加轉動按第三強度理較圖中兩個應力狀態(tài)的相當應力（應力單位為）

。正確的是

兩者相同；B）；C）；D、無法判斷一、判斷：×√××√××√√√二、選擇BADBDA三、簡要計算與回答12分．距為100mm標準試件，直徑為，斷后測得伸長后的標矩為，頸縮處的最小直徑為試計算該材料的延伸率和截面收縮率各為多少。延伸率：

123

100

％％截面收縮率：

1022）

％％．圖所示圓截面軸B截面上有2M0作，截面有力偶M0用圓面的直徑為d試求截相對A截的扭轉角和整個圓軸最大扭轉剪應。軸的扭矩圖為：則扭轉角

()aMa0iGIGI整個圓軸最大扭轉剪應力

max

MMmax0Wt16、圖示單元體指定截面上的正應力和切應力（圖中單位為）

MPa

50MPa

2P

30

3050306060MPa22

30502

MPa四分）繪制此梁的內力圖

五、分)手搖絞車如圖所示，軸的直徑料的許用應力[]=100Mpa，已知P為，的內力要素，按第三強度理論校核軸的強度。危險截面：絞車輪所在截面左邊截面危險截面上危險點的位置：最上、最下兩點

繪出危險點M

2

200NmP180Nm

r

M2

20018032

MPa

故強度不滿足。六分）圖所懸臂梁，自由端的撓度和轉角為

FlFl,32EI

。圖所示懸臂梁已知a,E,I重量Q的物自高度處自由下落，沖擊梁上的B點。試求梁在點的最大沖擊撓度FABABl(b)當Q作靜載荷作用B點，點撓度為wB

32)3EIEI動荷因數

1

2hst

1

2B梁在點的最大沖擊撓度為

Kw)6EIQa七分）已知AB為剛性梁，AC為端鉸接的鋼制圓桿，橫截面直徑d=20mm，，

，E=200Gpa，直線經驗公式的系數a=304Mpa，，穩(wěn)定安全系數nst=5，其穩(wěn)定性。對：

試校核

D

F2

解得對桿AC，

2

p

p

而

ul1200id

故桿AC為柔度桿，其臨界壓力為

FCr

E校核其穩(wěn)定性：解得

FFAC

5

故穩(wěn)定性可以滿足。八分在受集中力作的矩形截面簡支梁中，測得中性層上K點處沿方向的線應變

2.6

。已知材料彈性常數E=200Gpa，，h=200mm試求集中力F。FKh2m該截面上的剪力為

F

F3

，中性層上K點切應力為

FFFsA2

x

x

45

131(1)()2Ebh故

F16.25KN

一、判斷題（正確打“√打“X題滿分為分、應變是變形后構件中任意兩根微線段夾角角度的變化量()、點沿某一方向的正應力為零，則沿該方向的線應變也為零()、變能等于外力所做的功，由于功有正負，因此桿的應變能也有正負()、究桿件的應力與變形時，力可按力線平移定理進行移動。（）、交變應力是指構件內的應力，它時間作周期性變化，而作用在構件上的載荷可能是動載荷，可能是靜載荷。)、性材料制成的桿件，其危險點必須用第三或第四強度理論所建立的強度條件來核強度）、單元體兩個相互垂直的截面上，切應力的大小可以相等，也可以不等。（）、靜定結構的相當系統(tǒng)和補充方程不是唯一的，但其計算結果都是唯一的)、兩梁的跨度、承受載荷及支承相，但材料和橫截面面積不同，因而兩梁的剪力圖和彎矩圖不定相同。()、行移軸公式表示圖形對任意兩個相互平行軸的慣性矩和慣性積之的關系）二、選擇題（每個分，本題滿分分）、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為圖（）、示鋼桿，放置在兩剛性平面之間，桿內無初始應力。當溫度均勻升t℃后，桿上任一點A處應力σ與縱向應ε之值的可能情形是（）A≠0,=0；B、σε；C、≠0,ε；、ε≠、低碳伸經過冷作硬化以下四種指標得到提高的是。A：強度極限；B：例極限；：截面收縮率；D：延伸率（伸長率）、由落體沖擊時的動荷因數，不正確答案是A與被沖擊物的剛度有關B與自由落體下落的高度有關；C與被沖擊物的剛度無關；與擊剛發(fā)生時，自由落體下落的速度有關。、軸向拉伸的直桿，在比例極限內受力，若要減小桿的縱向變形，需要改變抗拉壓剛度，即A減小EAB減小EIC增大EAD減小、兩端鉸支圓截面細長壓桿，若在一截面上開一小孔。關于這一小孔對壓桿穩(wěn)定承載能力及強的影響，正確的是。A對強度和穩(wěn)定承載能力都有較大消弱；B：強度和穩(wěn)定承載能力都不會消弱；C：強度無消弱，對穩(wěn)定承載能力有較大消弱；D：對度有較大消弱，對穩(wěn)定承載能力無消弱。、直桿受力如圖，其橫截面面積A=100mm2，則橫截面mk上正應力為（A50MPa(壓應力；B壓應力；C、90MPa(壓應力；、90MPa(拉應)矩截面梁受彎變形果梁橫截面的高度增加一倍梁內的最大正應力為原來的多少倍？梁的最大撓度為原來少倍？（）A正應力為倍，撓度為倍B正力為1/2，撓度為倍；C正力和撓度均為1/4倍D無確定

時則的多

三、填空題（分）、截面和材料均相同的兩根等長細長壓桿為端鉸支B為一端固定另一端自由則者與后者臨界壓力之比為。、知塑性材料某點的三個主應力為30MPa、、，則該點的最大主應力為；第三強度理論的相當應力為。、力構件的材料彈性常數為E、、μ，該構件一點處的主應力σ1=σ，最大主變?yōu)?，形狀改變比能為。、根承受軸向拉伸的桿件均在彈性范圍內，一為鋼桿其彈模量為，另一為鑄鐵桿其彈模量為100Gpa若兩桿橫截面上的正應力相同，則兩桿縱向應變的比值為；兩桿的縱向應變相同，則兩桿橫截面上正應力的比值為。、距為100mm的準試件，直徑為10mm，斷后測得伸長后的標距為，縮處的小直徑為，則該材料的=

；=

。從材料力學的角度來講，為了使構件能正常的工作，必須使構件具有足夠的；；?！痢痢痢痢蹋弧痢痢獭痢吝x題BABDDA、：1、

30MP75MPa,a

、

(1

,

、、23％四、繪制此梁的內力圖

、強度、剛度、穩(wěn)定性五、如圖所示結構AB，C均鉸接AB桿實心圓截桿其BC桿空心圓管外徑為內d=40mm知材料的200Mpas=240MpaE=200Gpaa=304Mpab=1.12Mpa若規(guī)定穩(wěn)定安全系ηst=3,強度安數=2試結構的許可載[F]節(jié)點B受如圖所示

面全系

Fxi

BC

cos

0

Fyi

BC

sin300解得

FBA

BC

F對桿，應滿足拉伸強度條：KN解得

Fd4

2對桿AB，

E

而

ul1150id

故桿為大柔度桿，應滿足穩(wěn)定性條件：

FCrF

即

F(ul)2F3F

其中

I

464

解得

故該結構的最大許可載荷P]=21.2KN。六、圖示鋼質拐軸AB的，受集中載荷F=1kN作，許用應[。試根據第四強度理論校核軸AB的度。解）AB軸產生彎扭組合變形，固定端面為危險截面，危險位于固定端面的最上和最下的邊緣點。危險截面上的內力有：彎矩

0.15KN

，扭矩：

T0.140.14

。（2）危險點的應力單元體如圖所示（）該桿為圓截面桿所以第四強度理論的相當應力

4

M0.75W

，其中

W

332

代入數據的：

r4

72.8MPa

MPa

所以AB軸度足夠。七、懸臂梁尺寸載荷如圖所示，若材料的容許拉應力[，許壓應力[c]—，面對形新軸的慣性矩Iz=10180cm4，h1=9.64cm，計算該梁的許可載[P]梁的彎矩圖為：

危險截面為A、C兩面，通過比較，險點皆位于離中性軸較遠的邊緣，對A截上：

Mh