材料力學(xué)期末考試卷AB卷及答案

PAGEPAGE4班號學(xué)號姓名成績《材料力學(xué)A》期末試卷一、選擇題(單選，共12分，每小題3分)1、下列說法正確的是：。A、各向同性材料是指材料內(nèi)部任意位置的力學(xué)性能都是相同的；B、材料的剛度越大越不容易發(fā)生屈服變形；C、塑性材料的強(qiáng)度極限高于脆性材料的強(qiáng)度極限；D、脆性材料的單向壓縮許用應(yīng)力一般高于單向拉伸許用應(yīng)力。2、下列說法正確的是。A、薄壁圓管的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式只適用于線彈性、各向同性材料；B、任意截面形狀的閉口薄壁桿橫截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為常數(shù)；C、開口薄壁桿的抗扭性能很差，對于受扭構(gòu)件，一般不要采用開口薄壁桿；D、圓軸扭轉(zhuǎn)的剛度條件是圓軸的抗扭模量不能超過許用值。3、下圖所示兩均質(zhì)矩形截面等厚梁，兩梁材料相同、總長度相同、AB段完全相同、BC段的梁高度不同。下面結(jié)論中正確的是：。BBACFBACF圖（a）圖（b）A、兩梁B截面的撓度和轉(zhuǎn)角相同；B、兩梁B截面的撓度和轉(zhuǎn)角不相同；C、兩梁C截面的撓度和轉(zhuǎn)角相同；D、圖（a）所示梁C截面撓度和轉(zhuǎn)角均小于圖（b）所示梁C截面的撓度和轉(zhuǎn)角。4、下圖所示正方形截面桿件，橫截面ABCD上拉應(yīng)力最大的點(diǎn)是。FFABCD二、填空題（8分，每空1分）1、由于截面急劇變化引起的應(yīng)力局部增大現(xiàn)象，稱為。2、稱為疊加原理。當(dāng)構(gòu)件的受力和變形滿足條件與條件時(shí)，疊加原理方能適用。3、在進(jìn)行純彎梁橫截面上正應(yīng)力分析時(shí)，除了運(yùn)用靜力學(xué)方程外，還運(yùn)用了方程與方程，并根據(jù)梁的變形特點(diǎn)作假設(shè)與假設(shè)。三、計(jì)算題（5道小題，共80分）1、某等截面實(shí)心傳動(dòng)軸，轉(zhuǎn)速n=300r/min，輪1為主動(dòng)輪，輸入功率P1=50kW，輪2、輪3與輪4為從動(dòng)輪，輸出功率分別為P2=10kW，P3=P4=20kW。（力矩與功率、轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：）試畫軸的扭矩圖；若許用切應(yīng)力[τ]=80MPa，單位長度的許用扭轉(zhuǎn)角[θ]=0.8(?)/m，切變模量G=80GPa，試確定軸徑d。（15分）11234P1P2P3P48008008002、畫出圖示梁的剪力彎矩圖。（15分）aaaAqa/2BCaq/2

3、試求圖示剛架C截面的水平與鉛垂位移。設(shè)梁的彎曲剛度EI為常數(shù)，且不考慮剛架的拉壓變形。（15分）aaCBaqAqa4、圖示結(jié)構(gòu)，梁AB為剛體，桿1、2、3、4的材料與橫截面積均相同，拉壓剛度均為EA，1、3、4桿的長度均為a。在梁AB的C點(diǎn)承受鉛垂載荷F作用。試計(jì)算C點(diǎn)的水平與鉛垂位移（15分）FF1BA423Cl/2l45o圖示T型截面梁AB，z為橫截面的形心軸，已知橫截面對z軸的慣性矩為Iz，y1=2y2，材料的彈性模量為E、許用拉應(yīng)力為[σt]、許用壓應(yīng)力為[σc]，且[σc]=2.5[σt]。梁上放一長度為a、寬度為b、高度為h、重量為G的長方體形均質(zhì)重物，重物與梁均勻接觸。在AB梁中間截面的下表面貼有一縱向應(yīng)變片，重物可以位于梁上A到B的任意位置。若重物的長度a與梁的長度l相比不能忽略。1)當(dāng)重物位于何位置時(shí)，應(yīng)變片的應(yīng)變值最大，該最大值是多少；2)如果重物長度a保持不變，求重物的允許最大重量[G]。（20分）l/l/2BzaAl/2y1y2重物梁橫截面班號學(xué)號姓名成績《材料力學(xué)A》期末試卷一、選擇題(單選，共12分，每小題3分)1、下列說法正確的是：D。A、各向同性材料是指材料內(nèi)部任意位置的力學(xué)性能都是相同的；B、材料的剛度越大越不容易發(fā)生屈服變形；C、塑性材料的強(qiáng)度極限高于脆性材料的強(qiáng)度極限；D、脆性材料的單向壓縮許用應(yīng)力一般高于單向拉伸許用應(yīng)力。2、下列說法正確的是C。A、薄壁圓管的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式只適用于線彈性、各向同性材料；B、任意截面形狀的閉口薄壁桿橫截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為常數(shù)；C、開口薄壁桿的抗扭性能很差，對于受扭構(gòu)件，一般不要采用開口薄壁桿；D、圓軸扭轉(zhuǎn)的剛度條件是圓軸的抗扭模量不能超過許用值。3、下圖所示兩均質(zhì)矩形截面等厚梁，材料相同、總長度相同、AB段的長度與橫截面形狀相同。下面結(jié)論中正確的是：B。BBACFBACF圖（a）圖（b）A、兩梁B截面的撓度和轉(zhuǎn)角不相同；B、兩梁B截面的撓度和轉(zhuǎn)角相同；C、兩梁C截面的撓度和轉(zhuǎn)角相同；D、圖（a）所示梁C截面撓度和轉(zhuǎn)角均小于圖（b）所示梁C截面的撓度和轉(zhuǎn)角。4、下圖所示正方形截面桿件，橫截面ABCD上拉應(yīng)力最大的點(diǎn)是B。FFABCD二、填空題（8分，每空1分）1、由于截面急劇變化引起的應(yīng)力局部增大現(xiàn)象，稱為應(yīng)力集中。2、幾個(gè)載荷同時(shí)作用時(shí)產(chǎn)生的效果，等于各個(gè)載荷單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的效果的總和，這一原理稱為載荷疊加原理。當(dāng)構(gòu)件的受力和變形滿足線彈性（物理線性）條件與小變形（幾何線性）條件時(shí)，載荷疊加原理方能適用。3、在進(jìn)行純彎梁橫截面上正應(yīng)力分析時(shí)，除了運(yùn)用靜力學(xué)方程外，還運(yùn)用了幾何方程與物理方程，并根據(jù)梁的變形特點(diǎn)作了平面假設(shè)與單向受力假設(shè)。三、計(jì)算題（5道小題，共80分）1、某等截面實(shí)心傳動(dòng)軸，轉(zhuǎn)速n=300r/min，輪1為主動(dòng)輪，輸入功率P1=50kW，輪2、輪3與輪4為從動(dòng)輪，輸出功率分別為P2=10kW，P3=P4=20kW。（力矩與功率、轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：）試畫軸的扭矩圖；若許用切應(yīng)力[τ]=80MPa，單位長度的許用扭轉(zhuǎn)角[θ]=0.8(?)/m，切變模量G=80GPa，試確定軸徑d。（15分）11234P1P2P3P4800800800解：1）++——318.31273.2636.62）所以軸徑為2、畫出圖示梁的剪力彎矩圖。（15分）aaaAqa/2BCaq/2qaqa/2qa/4qa/4—+—FS：qa2/4qa2/4——M：

3、試求圖示剛架C截面的水平與鉛垂位移。設(shè)剛架的彎曲剛度EI為常數(shù)，且不考慮剛架的拉壓變形。（15分）aaCBaqAqa解：剛化AB段：剛化BC段：所以：（水平向右）（垂直向下）4、圖示結(jié)構(gòu)，梁AB為剛體，桿1、2、3、4的材料與橫截面積均相同，拉壓剛度均為EA，1、3、4桿的長度均為a。在梁AB的C點(diǎn)承受鉛垂載荷F作用。試計(jì)算C點(diǎn)的水平與鉛垂位移（15分）FF1BA423Cl/2l45o解：解得：圖示T型截面梁AB，z為橫截面的形心軸，已知橫截面對z軸的慣性矩為Iz，y1=2y2，材料的彈性模量為E、許用拉應(yīng)力為[σt]、許用壓應(yīng)力為[σc]，且[σc]=2.5[σt]。梁上放一長度為a、寬度為b、高度為h、重量為G的長方體形均質(zhì)重物，重物與梁均勻接觸。在AB梁中間截面的下表面貼有一縱向應(yīng)變片，重物可以位于梁上A到B的任意位置。若重物的長度a與梁的長度l相比不能忽略。1)當(dāng)重物位于何位置時(shí)，應(yīng)變片的應(yīng)變值最大，該最大值是多少；2)如果重物尺寸不變，求重物的允許最大重量[G]。（20分）l/l/2BzaAl/2y1y2重物梁橫截面解：1）當(dāng)重物位于梁AB的中間時(shí)，應(yīng)變片的應(yīng)變值最大，當(dāng)重物位于梁AB的中間時(shí)，梁最危險(xiǎn)。解得：班號學(xué)號姓名成績《材料力學(xué)B》期末試卷一、選擇題(每小題3分，共15分，錯(cuò)選得零分，少選得部分分，第2、3、4題為多選題)1、圖示空心圓管，兩端受軸向拉伸載荷P作用，下面結(jié)論正確的是。PPPA、圓管的外徑變大，內(nèi)徑變大；B、圓管的外徑變大，內(nèi)徑變?。籆、圓管的外徑變小，內(nèi)徑變?。籇、圓管的外徑變小，內(nèi)徑變大。2、下面關(guān)于應(yīng)力集中對構(gòu)件強(qiáng)度影響的敘述，正確的是。A、研究脆性材料構(gòu)件的靜強(qiáng)度問題時(shí)，可以不考慮應(yīng)力集中的影響；B、研究塑性材料構(gòu)件的靜強(qiáng)度問題時(shí)，可以不考慮應(yīng)力集中的影響；C、研究脆性材料構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度問題時(shí)，應(yīng)該考慮應(yīng)力集中的影響；D、研究塑性材料構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度問題時(shí)，應(yīng)該考慮應(yīng)力集中的影響；3、關(guān)于脆性材料與塑性材料的力學(xué)性能，下面敘述正確的是。A、脆性材料的剛度比塑性材料的高；B、脆性材料的延伸率比塑性材料的低；C、脆性材料的強(qiáng)度比塑性材料的高；D、脆性材料一般沒有明顯的屈服階段。4、在線彈性范圍內(nèi)，關(guān)于圓軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式，下列結(jié)論正確的是。A、圓軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式只適用于實(shí)心圓軸受扭情況；B、圓軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式適用于實(shí)心圓軸受扭情況，也適用于空心圓軸受扭情況；C、對于非圓截面軸受扭，圓軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式不再適用；D、對于一般閉口薄壁桿受扭，圓軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式不再適用。5、從強(qiáng)度方面來考慮，最合理的受力形式是。qlql/2l/3ql/2qlqll/2l/4ql/3l/4l/4l/2l/3l/3ql/3ql/3l/4ACDB二、填空題（10分，每空2分）1、在推導(dǎo)純彎梁橫截面上正應(yīng)力公式過程中，根據(jù)試驗(yàn)觀察，對梁內(nèi)變形與受力作了兩個(gè)假設(shè)，這兩個(gè)假設(shè)分別為：和。2、梁受對稱純彎曲變形時(shí)，梁內(nèi)存在一長度不變的層，稱為中性層，該層與橫截面的交線稱為，該交線的位置根據(jù)確定。3、在解靜不定問題時(shí)，除了建立平衡方程和物理方程外，還需補(bǔ)充。三、計(jì)算題（5道小題，共75分）1、圖示等截面直桿，在B截面受到集中力F=2ql的作用，在CD段受到集度為q的均布載荷作用，試計(jì)算桿的總伸長量。已知桿的拉壓剛度為EA。（15分）AABCFqlllD2、圖示桁架，由1、2兩桿組成，在節(jié)點(diǎn)B承受載荷F作用。試計(jì)算載荷F的最大允許值[F]。已知桿1與桿2的橫截面積均為A=100mm2，許用拉應(yīng)力[σt]=200MPa，許用壓應(yīng)力為[σc]=150MPa，不考慮受壓桿件的穩(wěn)定性問題。（15分）4545o12BF3、試確定圖示實(shí)心軸的直徑d。已知扭力偶矩M1=400N?m，M2=600N?m，l1=500mm，l2=750mm，l3=1250mm，許用切應(yīng)力[τ]=40MPa，單位長度許用扭轉(zhuǎn)角[θ]=0.25(o)/m，切變模量G=80Gpa。（15分）AABCM1M2l1l2l3D4、畫出圖示梁的剪力彎矩圖。（15分）AABCqqa2aa5、圖示簡支梁，由NO.18工字鋼制成，抗彎截面系數(shù)Wz=185cm3，在集度為q的均布載荷的作用下，測得橫截面C底邊的縱向正應(yīng)變?chǔ)?4.010-4，已知鋼的彈性模量E=200GPa，a=1m。試計(jì)算：1）載荷集度q的大小；2）梁內(nèi)的最大彎曲正應(yīng)力。（15分）BBaaqAC《材料力學(xué)B》期末試卷一、選擇題（每題3分，少選2分，錯(cuò)選0分）1、C2、BCD3、BD4、BCD5、D二、填空題（10分，每空2分）1、平面假設(shè)和單向受力假設(shè)。2、中性軸，平衡方程。3、變形協(xié)調(diào)條件。三、計(jì)算題（5道小題，共75分）1、解：（6分）（9分）2、P34-例2-5解：解得：（拉力）（壓力）（4分）得到：KN（5分）得到：KN（5分）綜上：[F]=14.14KN（1分）3、解：平衡方程：（2