二學期材料力學期末考試試卷(A卷)1130125537答案

1、 卷號：A 年 月日機密濟寧學院2021-2021學年第二學期級專業(yè)材料力學期末考試試卷題目局部，卷面共有35題，100分，各大題標有題量和總分一、選擇題(包括單項選擇和多項選擇)10小題，共20分1、設(shè)一階梯形桿的軸力沿桿軸是變化的，那么在發(fā)生破壞的截面上_。 A、外力一定最大，且面積一定最小 B、軸力一定最大，且面積一定最小 C、軸力不一定最大，但面積一定最小 D、軸力與面積之比一定最大答案：D2、一等直拉桿在兩端承受拉力作用。假設(shè)其一半段為鋼，另一半段為鋁，那么兩段的_。 A、應(yīng)力相同，變形相同 B、應(yīng)力相同，變形不同 C、應(yīng)力不同，變形相同 D、應(yīng)力不同，變形不同答案：B3、圖示等截面

2、圓軸，左段為鋼，右段為鋁。兩端承受扭轉(zhuǎn)力矩后，左、右兩段_A、最大剪應(yīng)力相同，單位長度扭轉(zhuǎn)角不同B、相同，相同C、和都不同D、和 都相同答案：A4、在圖示四個單元體的應(yīng)力狀態(tài)中，_是正確的純剪切狀態(tài)。答案：D5、折桿ABC，A端固定，C端受集中力和作用，見圖。以下結(jié)論中哪些是正確的? (1)折桿任一橫截面上的剪力均相同；(2)折稈任一橫截面上均有彎矩(3)桿AB的橫截面上有扭矩，桿BC的橫截面上有軸力A、(1)，(2) B、(2)，(3) C、(1)1(3) D、全對答案：B6、圖示二連續(xù)梁的支座和尺寸都相同，集中力偶Mo分別位于C處右側(cè)和左側(cè)但無限接近聯(lián)接鉸C。以下結(jié)論正確的選項是_A、兩根

3、梁的Q和M圖都相同B、兩根梁的Q圖相同，M圖不相同C、兩根梁的Q圖不相同，M圖相同D、兩根梁的Q和M圖都不相同答案： D7、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式適用的桿件范圍是 _ A、等截面直桿 B、實心圓截面桿C、實心或空心圖截面桿。 D、圓截面桿或矩形截面桿答案：C8、設(shè)傳動軸所傳遞的功率為N(單位：kW)，轉(zhuǎn)速為n(單位r/min),材料的許用剪應(yīng)力為 (單位：)在機械設(shè)計中，當按強度條件初步估算圓軸直徑d時，常采用公式，(單位：mm)，式中系數(shù)A的值應(yīng)為_.A、. B、. C、 D、答案：B9、圖示球形壓力容器外外表上任一點應(yīng)力狀態(tài)所對應(yīng)的應(yīng)力圓的_。 A、圓心坐標為零，半徑不為零； B、圓心坐標不為零，半

4、徑為零； C、 圓心坐標和半徑均為零； D、圓心坐標和半徑均不為零。答案：B10、處于純彎曲狀態(tài)的工字形梁，截面如下圖，z軸為中性軸假設(shè)材料呈理想彈塑性，屈服極限為設(shè)表示梁處于彈性階段的最大彎矩表示極限彎矩，那么=_。A、 B、C、 D、答案：A二、填空題10小題，共20分1、圖示結(jié)構(gòu)中，1、2、3桿的橫截面面積分別為A、2A和3A，材料相同，AB為剛性桿。在P力作用下，三桿正應(yīng)力的關(guān)系是_ 。答案：相等2、低碳鋼材料的屈服極限為，在軸向拉力P作用時，橫截面上的正應(yīng)力為，且，軸向線應(yīng)變?yōu)椋辉诹全部卸掉后，軸向線應(yīng)變?yōu)椤Ｔ撲摬牡膹椥阅Ａ縀=_。答案：3、一直徑為的實心圓軸，另一內(nèi)外直徑之比的空

5、心圓軸，兩軸的長度、材料、扭矩分別相同。1假設(shè)兩軸的最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力相等，那么空心軸和實心軸的重量之比_；2假設(shè)兩軸的單位長度扭轉(zhuǎn)角相等，那么空心軸和實心軸的重量之比_。答案：4、具有中間鉸的梁受力如下圖.其 1-1,和2-2橫截面上的剪力和彎矩分別是=_,=_;=_,=_.答案：、0，、05、外伸梁的剪力圖和彎矩圖的形狀如下圖。其控制截面上的剪力、彎矩分別是：=_， _， =_，=_=0的截面位置，=_，=_極值彎矩，=_， =_， =_， =_。答案：2.5kN，-3.5 kN，3 kN，0，3.125 kNm，2 kNm，-4 kNm，-9 kNm，06、應(yīng)用公式時，必須滿足的兩個條件是_

6、和_。答案：各向同性的線彈性材料、小變形7、一直徑為d的鋼絲繞在直徑為D的圓軸上，設(shè)鋼絲屈服極限為，彈性模量為E。假設(shè)要使鋼絲不產(chǎn)生剩余變形，那么_。答案：8、如圖示兩根材料相同的梁A、B。當自由端具有相同的位移時，最大應(yīng)力較大的梁是_，其正應(yīng)力=_。答案：B，9、四種應(yīng)力狀態(tài)的單元體如圖(圖中應(yīng)力單位均為MPa)。按最大剪力應(yīng)力理論，它們的相當應(yīng)力分別為： (a) =_，(b) =_， (c) =_，(d) =_。答案：134MPa, 130MPa, 120MPa, 220MPa 10、在一般情況下，穩(wěn)定平安系數(shù)比強度平安系數(shù)要大，這是因為實際壓桿總是不可防止的存在_以及_等不利因素的影響。

7、答案：桿件的初彎曲，壓力偏心，材料不均勻和支座缺陷三、判斷是非10小題，共10分1、使桿件產(chǎn)生軸向拉壓變形的外力必須是一對沿桿件軸線的集中力。 答案：錯2、薄壁圓管和空心圓管的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式完全一樣。 答案：錯3、扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力公式可以適用于任意截面形狀的軸。 答案：錯4、當計算梁的某截面上的剪力時，截面保存一側(cè)的橫向外力向上時為正，向下時為負。 答案：錯5、簡支梁的支座上作用集中力偶M，當跨長L改變時，梁內(nèi)最大剪力發(fā)生改變，而最大彎矩不改變。 答案：對6、梁產(chǎn)生純彎曲時，過梁內(nèi)任一點的任一截面上的剪應(yīng)力都等于零。( )答案：錯7、溫度應(yīng)力和裝配應(yīng)力都將使靜不定梁的承載能力降低。 答案：錯8、鑄鐵

8、水管冬天結(jié)冰時會因冰膨脹被脹裂，而管內(nèi)的冰卻不會破壞，這是因為冰的強度比鑄鐵的強度高。( )答案：錯9、純剪切單元體屬于單向應(yīng)力狀態(tài)。 答案：錯10、兩根壓桿，只要材料、桿長、橫截面面積及約束情況都相同，那么兩桿的臨界應(yīng)力也相同。 答案：對四、解答題5小題，共50分1、直徑為10mm的圓桿，在拉力P= 10 kN的作用下，試求最大剪應(yīng)力，并求與橫截面的夾角為300的斜截面上的正應(yīng)力及剪應(yīng)力。答案：解：2、一直徑為8cm的平安閥(圖),上面用平均直徑D=160mm的彈簧壓住,彈簧的預(yù)壓量為,為保證在蒸氣壓力p=1.5MPa時開啟活塞,試求簧絲的直徑和彈簧的圈數(shù).設(shè)彈簧材料的=150MPa,G=8

9、0GPa。答案：解 一、簧絲直徑彈簧壓力 由強度條件 這時，彈簧指數(shù) 曲度系數(shù)k并不很小，故修正設(shè)計。取d=30mm，校核強度 C= 故取簧絲直徑d=30mm,是適宜的二、彈簧圈數(shù) 由剛度條件 圈取n=8圈3、簡支梁AB的承載情況、剪力圖和彎矩圖分別如圖 a、b、c所示，試應(yīng)用平衡微分關(guān)系校核的剪力、彎矩圖的正確性。假設(shè)有錯誤，那么加以改正。答案：解 一、校核支座反力 滿足二、校核Q圖 OA點有集中力,過A點,Q圖向上突變。AC段q=常數(shù)，且，故Q圖為通過二，四象限的斜直線，計算或從右端B看，過B點Q圖應(yīng)向下突變，可見，CB段Q圖的正負號錯了，改正后的Q圖如圖 d所示。 三、校核M圖 1、梁左

10、端A無集中力偶，。 2、AC段Q圖為斜直線，且，故M圖為凹口向下的二次拋物線，但應(yīng)等于 圖中，錯了?；驈腂C段看，圖中為，也錯了?？梢姡m然原來的M圖圖c在C點處有突變，但兩側(cè)的M圖均錯了。 改正后的M圖如圖 e所示。在Q=0處，M有極值，可應(yīng)用截面法或積分關(guān)系求出。 此題原來的Q、M圖圖 b、c,線型及突變性都是對的,只是在CB段的Q、M的正負號錯了,可能的由于取截面以右局部來求Q、M時符號判斷失誤所致。為此，建議在用微分關(guān)系作Q、M圖時，從梁的左端開始，逐步向右移動，確定關(guān)鍵性截面的Q、M值及Q、M圖線型。最后，過梁右端后，Q、M圖應(yīng)正好閉合即、，并可以此判定Q、M圖的正確性。4、在列梁的剪力、彎矩方程時，通常需要分段，試問在哪些情況下需要分段？答案：在載荷和梁不連續(xù)處需分段。所謂載荷不連續(xù)處，如集中力包括支座支力作用處、集中力偶作用處，或分布載荷起始、終止處，以及分布規(guī)