材料力學試卷及其答案

《材料力學》試卷A（考試時間：90分鐘；考試形式：閉卷）（注意：請將答案填寫在答題專用紙上，并注明題號。答案填寫在試卷和草稿紙上無效）一、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內(nèi)。每小題2分，共20分)1．軸的扭轉(zhuǎn)剪應力公式=適用于如下截面軸()A.矩形截面軸B.橢圓截面軸C.圓形截面軸D.任意形狀截面軸2．用同一材料制成的實心圓軸和空心圓軸，若長度和橫截面面積均相同，則抗扭剛度較大的是哪個?()A.實心圓軸B.空心圓軸C.兩者一樣D.無法判斷3．矩形截面梁當橫截面的高度增加一倍、寬度減小一半時，從正應力強度考慮，該梁的承載能力的變化為()A.不變B.增大一倍C.減小一半D.增大三倍4．圖示懸臂梁自由端B的撓度為()A.B.C.D.5．圖示微元體的最大剪應力τmax為多大?()A.τmax=100MPaB.τmax=0C.τmax=50MPaD.τmax=200MPa6．用第三強度理論校核圖示圓軸的強度時，所采用的強度條件為()A.≤［σ］B.≤［σ］C.≤［σ］D.≤［σ］7．圖示四根壓桿的材料、截面均相同，它們在紙面內(nèi)失穩(wěn)的先后次序為()A.(a),(b),(c),(d)B.(d),(a),(b),(c)C.(c),(d),(a),(b)D.(b),(c),(d),(a)8．圖示桿件的拉壓剛度為EA，在圖示外力作用下其變形能U的下列表達式哪個是正確的?()A.U=B.U=C.U=D.U=9．圖示兩梁抗彎剛度相同，彈簧的剛度系數(shù)也相同，則兩梁中最大動應力的關系為()A.(σd)a=(σd)bB.(σd)a>(σd)bC.(σd)a<(σd)bD.與h大小有關二、填空題(每空1分，共20分)1．在材料力學中，為了簡化對問題的研究，特對變形固體作出如下三個假設：_______，_______，_______。2．圖示材料和長度相同而橫截面面積不同的兩桿，設材料的重度為γ，則在桿件自重的作用下，兩桿在x截面處的應力分別為σ(1)=_______，σ(2)=_______。3．圖示銷釘受軸向拉力P作用，尺寸如圖，則銷釘內(nèi)的剪應力τ=_______，支承面的擠壓應力σbs=_______。4．圖示為一受扭圓軸的橫截面。已知橫截面上的最大剪應力τmax=40MPa，則橫截面上A點的剪應力τA=_______。5．階梯形軸的尺寸及受力如圖所示，其AB段的最大剪應力τmax1與BC段的最大剪應力τmax2

之比=_______。6．圖示正方形截面簡支梁，若載荷不變而將截面邊長增加一倍，則其最大彎曲正應力為原來的_______倍，最大彎曲剪應力為原來的_______倍。7．矩形截面懸臂梁的尺寸及受載如圖所示，(1)若梁長l增大至2l，則梁的最大撓度增大至原來的______倍；(2)若梁截面寬度由b減為，則梁的最大撓度增大至原來的______倍；(3)若梁截面高度由h減為，則梁的最大撓度增大至原來的______倍。8．圖示為某構(gòu)件內(nèi)危險點的應力狀態(tài)，若用第四強度理論校核其強度，則相當應力σeq4=_______。9．將圓截面壓桿改為面積相等的圓環(huán)截面壓桿，其它條件不變，則其柔度將_______，臨界載荷將_______。三、分析題(每小題5分，共20分)1．在圖示低碳鋼和鑄鐵拉伸試驗的“應力—應變”圖上，注明材料的強度指標(名稱和代表符號)，并由圖判斷：_______是脆性材料，_______是塑性材料。2．畫出圖示階梯形圓軸的扭矩圖，用圖中m和d寫出圓軸最大剪應力的計算式，并指出其作用點位置3.圖示矩形截面懸臂梁，若已知危險截面上E點的應力為σE=－40MPa，試分析該截面上四個角點A、B、C、D的應力(不必寫出分析過程，只須寫出分析結(jié)果，即四個角點的應力值)。四、計算題(每小題10分，共40分)鋼桿1，2吊一剛性橫梁AB。已知鋼桿的彈性模量E=200GPa，兩桿的橫截面面積均為A=100mm2，載荷P=20KN，試求兩鋼桿的應力、伸長量及P力作用點F的位移δF。2.外伸木梁各部分的尺寸和所受載荷如圖所示。設梁材料的許用應力［σ］=10MPa。試：(1)作梁的剪力圖和彎矩圖；(2)校核梁的正應力強度。3.弓形夾緊器如圖，若夾緊力P=2KN，距離e=120mm，立柱為矩形截面，其h=25mm，［σ］=160MPa，試設計截面尺寸b。4.圖示曲柄軸直徑d=50mm，受集中力P=1KN作用，試：(1)畫出危險點A的應力狀態(tài)并計算其應力值；(2)若材料的許用應力［σ］=70MPa,試按第四強度理論校核其強度?！恫牧狭W》試卷答案A一、單項選擇題(每小題2分，共20分)1.C2.C3.B4.B5.A6.D7.A8.A9.C二、填空題(每空1分，共20分)1.連續(xù)性假設均勻性假設各向同性假設2.(l-x)(l-x)3.4.33.3MPa5.3/86.1/81/47.8288.9.降低增大三、分析題(每小題5分，共20分)1.低碳鋼強度指標：強度極限σb,屈服極限σs鑄鐵強度指標：拉伸強度極限鑄鐵是脆性材料，低碳鋼是塑性材料2.作扭矩圖計算扭轉(zhuǎn)剪應力：=τBC==,作用于BC段表面3.σA=-60MPa,σB=20MPa,σC=50MPa,σD=-20MPa四、計算題(每小題10分，共40分)1.兩鋼桿軸力：N1=8KN(拉)，N2=12KN(拉)桿1σ1=80MPa，△l1=0.8mm桿2σ2=120MPa，△l2=1.2mmP力作用點位移：==1.04mm

2.支反力：RA=17.5KN(↑)，RB=22.5KN(↑)