南京航空航天大學(xué)材料力學(xué)試卷和問(wèn)題詳解

1、精彩文檔一、填空題：請(qǐng)將正確答案寫在劃線內(nèi)每空1分，計(jì)16分TOC o 1-5 h z工程構(gòu)件正常工作的條件是、工程上將延伸律（5的材料稱為脆性材料。3-矩形截面梁橫截面上最大剪應(yīng)力T出現(xiàn)在各點(diǎn)，其值T=4平面彎曲梁的q、FM微分關(guān)系的表達(dá)式分別為s、maxmax5四個(gè)常用的古典強(qiáng)度理論的表達(dá)式分別為6用主應(yīng)力表示的廣義虎克定律為；;。二、單項(xiàng)選擇題名義屈服極限勺2；1沒(méi)有明顯屈服平臺(tái)的塑性材料，其破壞應(yīng)力取材料的強(qiáng)度極限s；b2.矩形截面的核心形狀為根據(jù)需要確定。比例極限乍矩形；菱形；正方形；三角形。3桿件的剛度是指桿件的軟硬程度；桿件的承載能力；桿件對(duì)彎曲變形的抵抗能力；桿件對(duì)彈性變形的抵

2、抗能力；圖示二向應(yīng)力單元體，如剪應(yīng)力改變方向，則主應(yīng)力的大小和主平面的方位都將改變；主應(yīng)力的大小和主平面的方位都不會(huì)改變主應(yīng)力的大小不變，主平面的方位改變；主應(yīng)力的大小改變，主平面的方位不變。5、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=A.兀DhB.兀dhC.兀d2/4D.兀（D2一d2）/46、當(dāng)系統(tǒng)的溫度升高時(shí),下列結(jié)構(gòu)中的A不會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力.BCD三、簡(jiǎn)答題（每小題6分，計(jì)12分）支承情況不同的圓截面壓桿如圖所示，已知各桿的直徑和材料均相同且都為大柔度桿。若只考慮紙平面內(nèi)的穩(wěn)定，問(wèn)：那個(gè)桿的臨界力最大？若在保持截面的面積不變的條件下將各壓桿的截面改成正方形，試問(wèn)各壓桿的穩(wěn)定

3、性是提高了還是降了？分別按第三和第四強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)彎扭組合變形桿件的截面按第三強(qiáng)度論設(shè)計(jì)的桿件截面比按第四強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)的截面那個(gè)大？為什麼？四、12分某丄形截面的外伸梁如圖所示,已知：l=600mm，截面對(duì)中性軸的慣性矩I=5.73x106mm4y=72mmy=38mm。梁上的荷載F=24kN,F=9kN。材z1212料的許用拉應(yīng)力匸=30MP,許用壓應(yīng)力L=90MP，試校核梁的強(qiáng)度。taca五、14分）荷載F作用在梁AB及CD的聯(lián)接處，試求每根梁在連接處所受的力。已知其l3EI4跨長(zhǎng)比和剛度比分別為產(chǎn)=和i=l2EI522六承受均布荷載的矩形截面簡(jiǎn)支梁如圖所示F的作用線通過(guò)截面形心且與y軸成1

4、5角，已知l二4m，b二80mm，h二120mm，材料的容許應(yīng)力b二10MPa，試求梁容許承受的最大荷載Fmax七、(2分)矩形截面受壓柱如圖所示，其中Fi的作用線與柱軸線重合，匚的作用點(diǎn)位于y軸上，F(xiàn)=F=80kN，b=240mm，F(xiàn)的偏心距e=100mm。求(1)柱的122橫截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力時(shí)的h最小尺寸；(2)當(dāng)h確定后求柱橫截面上的最大壓應(yīng)力。1h一、判斷題：正確的劃厶錯(cuò)誤的劃x(每小題2分，計(jì)10分1、對(duì)于沒(méi)有屈服極限的塑性材料，通常將總應(yīng)變?yōu)?.2%時(shí)的應(yīng)力值，定為屈服強(qiáng)度，并以TOC o 1-5 h zbP0.2表示。()2、空心截面與實(shí)心截面比較，由于充分發(fā)揮了截面各點(diǎn)的承載

5、能力，因此是扭轉(zhuǎn)變形的合理截面形狀。()3、不論荷載怎樣變化，簡(jiǎn)支梁的最大撓度可用梁跨中截面的撓度來(lái)代表。()4、若壓力作用點(diǎn)離截面核心越遠(yuǎn)，則中性軸離截面越遠(yuǎn)。()5、塑性鉸單向自由轉(zhuǎn)動(dòng),形成塑性鉸處彎矩為零。()二、單項(xiàng)選擇題：請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填入劃線內(nèi)(每小題2分,共12分)1、塑性材料冷作硬化后，材料的力學(xué)性能發(fā)生了變化。試判斷以下結(jié)論哪一個(gè)是正確的()：屈服應(yīng)力提高，彈性模量降低；屈服應(yīng)力提高，塑性降低；屈服應(yīng)力不變，彈性模量不變；屈服應(yīng)力不變，塑性不變。2、在圖所示狀態(tài)中，按剪應(yīng)力互等定理，相等的是T=T;B.T=T;1223C.T=T;D.T=T;34423、等直梁受載如圖所示

6、若從截面C截開(kāi)選取基本結(jié)構(gòu)，則多余約束力為F,變形協(xié)調(diào)條件為3二0;CC多余約束力為F，變形協(xié)調(diào)條件為6=0；CC多余約束力為M,變形協(xié)調(diào)條件為3二0;CC多余約束力為M，變形協(xié)調(diào)條件為e=0；CCq纟:TTTTTTTpTTTTTT纟彳cIpL/2立_亞J4、圖示三根壓桿，橫截面面積及材料各不相同，但它們的相同。A長(zhǎng)度因數(shù)；B相當(dāng)長(zhǎng)度；C.柔度；D臨界壓力5、構(gòu)件由突加荷載引起的應(yīng)力，是相應(yīng)靜載引起應(yīng)力的。A.-倍（K二1）B.二倍（K二2）ddC.三倍（K二3）D.四倍（K二4）dd6、圖示拉桿頭和拉桿的橫截面均為圓形，拉桿頭的剪切面積和擠壓面積分別為（）。A.兀Dh,兀d2/4B.兀dh,

7、兀（D2一d2）/4C.兀d2/4,兀D2/4D.兀（D2-d2）/4,ndh三、填空題（每空2分，共10）1、直徑為D的實(shí)心圓軸，最大的容許扭矩為T,若將軸的橫截面積增加一倍，則其最大容許扭矩為_(kāi)一_。2、圖示為某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，其最大切應(yīng)力Tmax二MPa。40MPa3、若構(gòu)件內(nèi)的應(yīng)力隨時(shí)間作交替變化，則該應(yīng)力稱為，構(gòu)件長(zhǎng)期在此應(yīng)力作用下，會(huì)發(fā)生無(wú)明顯塑性變形的驟然斷裂，這種破壞現(xiàn)象稱為。4、桿件的剛度代表?xiàng)U件的能力。5、圖示低碳鋼拉桿的外表面上有斜線，當(dāng)桿件變形時(shí)，請(qǐng)將桿上斜線新的位置畫在圖上,低碳鋼的破壞是由應(yīng)力引起的。四、作圖題（13分）畫出所示梁的剪力圖和彎矩圖，在圖上注明控制截面的

8、Fs和M的值，并指出剪力和彎矩絕對(duì)值的最大值。3kN4.5kN/m2kN-mlm2m2m,lmr五、計(jì)算題（17分）1圖示為一矩形截面鑄鐵梁，受兩個(gè)橫向力作用。（1）從梁表面的A、B、C三點(diǎn)處取出的單元體上，用箭頭表示出各個(gè)面上的應(yīng)力。（2）定性地繪出A、B、C三點(diǎn)的應(yīng)力圓。（3）在各點(diǎn)的單元體上，大致地畫出主平面的位置和主應(yīng)力的方向。（4）試根據(jù)第一強(qiáng)度理論，說(shuō)明（畫圖表示）梁破壞時(shí)裂縫在B、C兩點(diǎn)處的走向。farFF一a.r1rc$II六、計(jì)算題（12分）鑄鐵梁受荷載情況如圖示。已知截面對(duì)形心軸的慣性矩lz=403X10-7m4,鑄鐵抗拉強(qiáng)度o+=50MPa，抗壓強(qiáng)度。-=125MPa。試

9、按正應(yīng)力強(qiáng)度條件校核梁的強(qiáng)度。q=12k/m七、計(jì)算題（13分）20030圖示結(jié)構(gòu)中,AC為剛桿,CD桿的材料為Q235鋼,C、D兩處均為球鉸，已知d=20mm,材料的E=200Gpa,a=235MPa,穩(wěn)定安全因數(shù)n=3.0.試確定該結(jié)構(gòu)的許sst可荷載。八、計(jì)算題10分）作等直桿的軸力圖一、判斷題：正確的劃厶錯(cuò)誤的劃X（每小題2分，計(jì)10分）、對(duì)于沒(méi)有屈服極限的塑性材料，通常將彈性應(yīng)變?yōu)?.2%時(shí)的應(yīng)力值，定為屈服強(qiáng)度，并TOC o 1-5 h z已&p0.2表示。（）圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)心截面上沒(méi)有切應(yīng)力等于零的點(diǎn)。（）3、在變截面梁中，最大正應(yīng)力不一定出現(xiàn)在彎矩值最大的截面上。（）4、承受斜

10、彎曲的桿件，其中性軸必然通過(guò)橫截面的形心，而且中性軸上正應(yīng)力必為零。5、在通過(guò)截面形心的一對(duì)坐標(biāo)軸中，若有一個(gè)為對(duì)稱軸，則該對(duì)稱軸就是形心主慣性軸。二、單項(xiàng)選擇題：請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填入劃線內(nèi)（每小題2分,共12分）1、關(guān)于低碳鋼試樣拉伸至屈服時(shí)，有以下結(jié)論，請(qǐng)判斷哪一個(gè)是正確白應(yīng)力和塑性變形很快增加，因而認(rèn)為材料失效；應(yīng)力和塑性變形雖然很快增加，但不意味著材料失效;應(yīng)力不增加，塑性變形很快增加，因而認(rèn)為材料失效;應(yīng)力不增加，塑性變形很快增加，但不意味著材料失效。2、懸臂梁由兩根槽鋼背靠背(兩者之間未作任何固定連接)疊加起來(lái)放置,構(gòu)成如圖示.在載荷作用下,橫截面上的正應(yīng)力分布如圖所示.ABCD

11、3、當(dāng)系統(tǒng)的溫度升高時(shí)，下列結(jié)構(gòu)中的不會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力.賽VABCD4、現(xiàn)有兩種說(shuō)法：(1)塑性材料中若某點(diǎn)的最大拉應(yīng)力amax=as,則該點(diǎn)一定會(huì)產(chǎn)生屈服；(2)脆性材料中若某點(diǎn)的最大拉應(yīng)力amax=ab,則該點(diǎn)一定會(huì)產(chǎn)生斷裂，根據(jù)第一、第四強(qiáng)度理論可知，說(shuō)法.(1)正確、(2)不正確；(1)不正確、(2)正確；(1)、(2)都正確；(1)、(2)都不正確。5、長(zhǎng)度系數(shù)的物理意義是。A.壓桿絕對(duì)長(zhǎng)度的大?。籅.對(duì)壓桿材料彈性模數(shù)的修正將壓桿兩端約束對(duì)其臨界力的影響折算成桿長(zhǎng)的影響對(duì)壓桿截面面積的修正。6、在電梯內(nèi)放置重量為W的重物，若電梯以重力加速度下降，則重物對(duì)電梯的壓力。A.加大B減少C為

12、零D不變?nèi)⑻羁疹}（每空2分，共14分）1、實(shí)心圓軸，兩端受扭轉(zhuǎn)外力偶矩作用。直徑為D時(shí)，設(shè)軸內(nèi)的最大剪應(yīng)力為T，若軸的直徑改為D/2,其他條件不變，則軸內(nèi)的最大剪應(yīng)力變?yōu)椤?、對(duì)于作勻加速直線運(yùn)動(dòng)和等速轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件，其內(nèi)力的求解與靜力學(xué)方法相似，僅需加上即可。3、純剪切狀態(tài)屬于（單、雙、三）向應(yīng)力狀態(tài)。4、工程構(gòu)件正常工作的條件是足夠的強(qiáng)度、足夠的剛度和。5、對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)，當(dāng)未知力個(gè)數(shù)多于平衡方程個(gè)數(shù)時(shí)，需補(bǔ)條件，來(lái)求解問(wèn)題。6、用積分法求圖示梁的撓度時(shí)，確定積分常數(shù)的條件四、作圖題（共13分）畫出所示梁的剪力圖和彎矩圖，在圖上注明控制截面的Fs和M的值，并指出剪力和彎矩絕對(duì)值的最大值。五、

13、計(jì)算題圖示等直圓桿，已知外力偶矩MA二2.99kNm,MB二7.20kNm,MC二4.21kNm,許應(yīng)切應(yīng)力t=70MPa，許可單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角忙二1（）/m，切變模量G二80GPa。試確定該軸的直徑d。（共11分）六、計(jì)算題在受集中力偶矩Me作用的矩形截面簡(jiǎn)支梁中，測(cè)得中性層上k點(diǎn)處沿45。方向的線應(yīng)變?yōu)?50，已知材料的E，v和梁的橫截面及長(zhǎng)度尺寸bhaL試求集中力偶矩Me。（13分）七、計(jì)算題Q235鋼制成的矩形截面桿，兩端約束以及所承受的載荷如圖示（a）為正視圖（b）為俯視圖），在AB兩處為銷釘連接。若已知L=2300mm,b=40mm,h=60mm。材料的彈性模量E=205GPa。試求

14、此桿的臨界載荷。（14分）八、計(jì)算題圖示木梁受以可移動(dòng)荷載F=40kN作用.已知0=lOMPa,LL3MPa。木梁的截面為矩形,其高寬比+=3。試選擇梁的截面尺寸。（13分）一、填空題：請(qǐng)將正確答案寫在劃線內(nèi)（每空1分，計(jì)16分）1足夠的強(qiáng)度，足夠的剛度，足夠的穩(wěn)定性；22o0-5003.中性軸上各點(diǎn)，T=2?；max2AdFdMd2M4-盂=Six?=q；5.r11t,ar2r42=a-v(cr3=a6-v(ff)。二、單項(xiàng)選擇題：請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填入劃線內(nèi)(每小題3分，計(jì)18分)1.(2)；2.(2)；3.(4)；4.(3).5.(2)6.(1)三、簡(jiǎn)答題(每小題6分，計(jì)12分)(d),

15、提高了；按第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)的軸徑大，因?yàn)榘吹谌龔?qiáng)度理論d(希、M2+T2)3四、(12分)(b)5分)a)解:畫梁的彎矩圖，如圖b示.校核最大拉應(yīng)力。由圖可知MC二15Mb,yi=1砂5y2，所以My2yMyy，故知最大拉應(yīng)力在b截面的上邊緣各點(diǎn)C2B1t,max即拉應(yīng)力強(qiáng)度滿足。MyIZ1.8x106x725.73x106二22.6MPay校核最大壓應(yīng)力。由于MyMy，故知最大壓應(yīng)力C截面上邊緣點(diǎn)C1B2tc,max即壓應(yīng)力強(qiáng)度也滿足。MyIz2.7x106x725.73x106二33.8MPay五、(14分)解：一次超靜定問(wèn)題，基本靜定系如圖b所示。(4分)變形協(xié)調(diào)條件為Wb-Wc(2分)

16、變形協(xié)調(diào)方程（6分）（2分）TOC o 1-5 h z（F-X3XI34二2-3EI3EI12135由此解得X=F167六、（14分）（M,M,W,W寫出正確，各得2分）yzyzFlsmq=420kNx4m4x0.259=5.18x106Nmm=141MPaJ（1分）（2分）（6分）（6分）Flcos420kNx4mxo.966=19.3x103Nmm4Wy=弓=128x103mm3W=b=192x103mm3Z6MM5.18x106Nmm19.3x106Nmm（J=y+z=+maxWW128x103mm3192x103mm3yz5分）該梁強(qiáng)度足夠七（14分）解：偏心壓縮問(wèn)題，移F至F作用線處

17、21M=Fe=45x200kNmme2（1）若使截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力,則有F+F6Fe門121=0bhbh2解得h=372mm（2）柱截面上的最大壓應(yīng)力F+F6Feb=t2+a=2.17+2.17=4.34MPamaxbhbh2一、填空題（每空2分計(jì)10分）1、x2、J3、X4、X5、X二、單項(xiàng)選擇題：請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填入劃線內(nèi)（每小題2分,共12分）1、B2、C3、A4、B5、B6、B三、填空題：（14分）四、簡(jiǎn)答題：（13分）lmFA=lQkNi2陽(yáng)r2mAFb=一lm一I、求支座約束反力FA=10KNF=2KNB剪力圖3分）彎矩圖F=7KNSmaxM=3KN.mmax3分）（3分）（4分

18、）五、計(jì)算題（17分）A、B、C三點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)每個(gè)2分，（共6分）A、B、C三點(diǎn)的應(yīng)力圓每個(gè)2分，（共6分）A、B、C三點(diǎn)的主應(yīng)力圓每個(gè)分，（共3分）梁破壞時(shí)裂縫在B、C兩點(diǎn)處的走向（2分）六、計(jì)算題（12分）作彎矩圖B截面+Bmaxb-BmaxC截面b+Cmax24辿xg-3=36.3MPa3分）403x10-724x13小9x10-3=82.8MPa403x10-73分）12.75x103x139x10-3403x10-7=44MPa3分）求反力1分作圖2分壓桿所受外力F=F4（1分）壓桿臨界力的計(jì)算卩=1l=1m（1分）.di=45mm（1分）=1x1000=200（2分）七、計(jì)算題（1

19、2分）5i=91.62分）p大柔度兀2EI3.142x200 x103xF=cr100021063.14x20464=155kN3分）Fp爲(wèi)4nst由穩(wěn)定性條件：F155F=4-f=4.=20.67kNPn3.0st2分）八、計(jì)算題（10分）2FJ1分）工X=0RP2P+R=012NaRaAL=1iEAEAN2a(R+P)2aAL=a=2EAEANaRaAL=23EAEAAL+AL+AL二0123R=5/4PR=7/4P127/4F1+-1/4F1（1分）（1分（1分）（2分）（2分）2分）一、填空題（每空2分計(jì)10分）1、x2、X3、J4、d5、Q二、單項(xiàng)選擇題：請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填入劃線內(nèi)（每小題2分