材料力學期末試卷1(帶答案)

績成名姓題序一二三四績成名姓題序一二三四五六總分得分閱卷人《材料力學》期末考試卷1答案(考試時間：120分鐘)使用班級：學生數(shù)：任課教師：考試類型閉卷塑性材學院一.填空題(22分).為保證工程結(jié)構(gòu)或機械的正常工作，構(gòu)件應滿足三個要求，即?強度要求?rn要求|及|穩(wěn)定性要求瓶。(每空1分，共3分).材料力學中求內(nèi)力的基本方法是|截面法(1分).進行應力分析時，單元體上剪切應力等于零的面稱為|主平面其上正應力稱為主應力］。(每空1分，共2分).第一到第四強度理論用文字敘述依次是最肝荷力理論、最大也應變理⑹最大|剪應力愧論和龍狀改變能加論。(每空1分，共4分).圖示正方形邊長為a,圓孔直徑為D,若在該正方形中間位置挖去此圓孔，則剩4 c4 z下部分圖形的慣性矩IyIz ——匕。(2分) 尸、1264 i-^VLy.某材料的 曲線如圖，則材料的(1)屈服極限s24pMPa(2)強度極限b畫MPa(3)彈性模量E204GPa(4)強度計算時，若取安全系數(shù)為2,那么料的許用應力回MPa,脆性材料的許用應力 回MPa。(每空2分，共10分)二、選擇題(每小題2分，共30分)(C)1.對于靜不定問題，下列陳述中正確的是。A未知力個數(shù)小于獨立方程數(shù)； B未知力個數(shù)等于獨立方程數(shù)；C未知力個數(shù)大于獨立方程數(shù)。(B)2.求解溫度應力和裝配應力屬于。A 靜定問題； B 靜不定問題；C 兩者均不是。(B)3.圓軸受扭轉(zhuǎn)變形時，最大剪應力發(fā)生在。A 圓軸心部； B 圓軸表面； C 心部和表面之間。(C)4.在壓桿穩(wěn)定中，對于大柔度桿，為提高穩(wěn)定性，下列辦法中不能采用的是。A 選擇合理的截面形狀；B改變壓桿的約束條件；C采用優(yōu)質(zhì)鋼材。(C)5.彎曲內(nèi)力中，剪力的一階導數(shù)等于。A彎矩；B 彎矩的平方； C 載荷集度(C)6.對構(gòu)件既有強度要求，又有剛度要求時，設計構(gòu)件尺寸需要。A只需滿足強度條件； B只需滿足剛度條件；C需同時滿足強度、剛度條件。(A)7.GE/21適用于A各向同性材料 B. 各向異性材料C.各向同性材料和各向異性材料 D.正交各向異性。(B)8.在連接件上，剪切面和擠壓面分別于外力方向A.垂直、平行 B.平行、垂直C.均平行 D.均垂直(C)9.下面兩圖中單元體的剪切應變分別等于。虛線表示受力后的形狀A.2,B.2,0C.0 ,D.0 ,2*lD.沒有可比性。B單向拉應力狀態(tài)、單向壓應力狀態(tài)、三向應力狀態(tài);(B)10.如圖所示2構(gòu)，則其BC桿與AB桿的變形情況為 (B)11.軸向拉伸細長桿件如圖所示， ,D單向拉應力狀態(tài)、單向壓應力狀態(tài)、純剪切應力狀態(tài)(B)15.壓桿臨界力的大小,A.1-1、2-2面上應力皆均勻分布;A與壓桿所承受的軸向壓力大小有關(guān);B與壓桿的柔度大小有關(guān);C與壓桿的長度大小無關(guān);D與壓桿的柔度大小無關(guān)四.如圖階梯形鋼桿的兩端在T15c時被固定，桿件上下兩段的面積分別是A5cm*lD.沒有可比性。B單向拉應力狀態(tài)、單向壓應力狀態(tài)、三向應力狀態(tài);(B)10.如圖所示2構(gòu)，則其BC桿與AB桿的變形情況為 (B)11.軸向拉伸細長桿件如圖所示， ,D單向拉應力狀態(tài)、單向壓應力狀態(tài)、純剪切應力狀態(tài)(B)15.壓桿臨界力的大小,A.1-1、2-2面上應力皆均勻分布;A與壓桿所承受的軸向壓力大小有關(guān);B與壓桿的柔度大小有關(guān);C與壓桿的長度大小無關(guān);D與壓桿的柔度大小無關(guān)四.如圖階梯形鋼桿的兩端在T15c時被固定，桿件上下兩段的面積分別是A5cm2,A210cm2。當溫度升高至T225C時，試求桿件各部分的溫度應力。鋼材的A.BC桿軸向拉伸，AB桿軸向壓縮B.BC桿軸向壓縮，AB桿軸向拉伸C.BC桿扭轉(zhuǎn)，AB桿軸向拉伸D.BC干軸向壓縮，AB桿扭轉(zhuǎn)B1-1面上應力非均勻分布，2-2面上應力均勻分布;C1-1面上應力均勻分布，2-2面上應力非均勻分布;D1-1、2-2面上應力皆非均勻分布。(D)12.塑性材料試件拉伸試驗時，在強化階段 ，(C)14.圖中應力圓a、b、c表示的應力狀態(tài)分別為A二向應力狀態(tài)、純剪切應力狀態(tài)、三向應力狀態(tài);C單向壓應力狀態(tài)、純剪切應力狀態(tài)、單向拉應力狀態(tài);A.只發(fā)生彈性變形； B.只發(fā)生塑性變形;C.只發(fā)生線彈性變形； D.彈性變形與塑性變形同時發(fā)生。(B)13.比較脆性材料的抗拉、抗剪、抗壓性能:A.抗拉性能抗剪性能抗壓性能;B.抗拉性能抗剪性能抗壓性能;C.抗拉性能抗剪性能抗壓性能;12.5106C1,E200GPa。（10分）aa1i1解：(1)若解除一固定端，則桿的自由伸長為:ItllTlaT?T2laT(2分)(2)由于桿兩端固定，所以相當于受外力F作用產(chǎn)生It的壓縮，如圖1所示。因此有：ItFn3EAiFn3EA2 2gTFn2iET/1/A1/A2 33.33KN (4分)(3) 1FnAi 66.7MPa2Fn/A33.3MPa (4分)F_I； 拳Fn 1 aFN 21 a hf據(jù)扭轉(zhuǎn)強度條件：，

可得：可得:max(5分)TmaxWd180mm,d2 67.4mm由扭轉(zhuǎn)剛度條件：(TmaxGIp)(180/[]Wt)[],Ipd316d4/32d14mm,d274.4mm500 400500 400五.某傳動軸設計要求轉(zhuǎn)速n=500r/min,輸入功率N1=500馬力，輸出功率分別N2=200馬力及N3=300馬力，已知：G=80GPa，口]=70MPa,[q]=1o/m,試確定：①AB段直徑d1和BC段直徑d2?②若全軸選同一直徑，應為多少？(13分)>>.綜上所述，可?。?d185mm,d275mm(5分)(2)當全軸取同一直徑時，dd185mm(3分)六.求如圖所示懸臂梁的內(nèi)力方程，并作剪力圖和彎距圖，已知P=10KN,M=10KNs(10分) I P IB1.解：(D計算外力偶矩解：分段考慮： ']9 ']交1、AC段：(5分)(1)剪力方程為：Q(x)10KNm(0x1m)一 (2)彎矩方程為：M(x)10(2x)(KNm)(0x1m)2、CB段：(1)剪力方程為:(2)彎矩方程為:Q(x)0(1mx2m)M(x)10KNm(1x2m)m7024N(Nm)

n1.0243、內(nèi)力圖如下：3、內(nèi)力圖如下：（10分）（2分）—20+0 ~20—（）丫>= ±」

.s3L23MPa+-4。=-"23Mpi1根據(jù)主應力的排序6=（7*=cr—（yf-3L23Mpii6二仃二-5123MP&由式（8-10）求單元體內(nèi)的最大切應力第一強度理論第二強度理論（3分）（2分）（T,60-（-51.23）=55.6MP江（2分）（最大拉應力理論）（最大拉應變理論）（3分）3 600.331.2351.2366MPa解’因單元體左、右截而上無切應力,所以為主平面，其上的正應力即為一個主附力仃*'=解’因單元體左、右截而上無切應力,所以為主平面，其上的正應力即為一個主附力仃*'=6OMR14a得（3分）七.從某鋼構(gòu)件中取下的一個三向