材料力学试题及解析(2)

一、单项选择题 (共10小题，每小题2分，共20分) 

（  ）1、胡克定律适用的条件是         。

A．只适用于塑性材料；         B．只适用于轴向拉伸；

C．应力不超过比例极限；       D．应力不超过屈服极限。

（  ）2、材料力学求解内力的基本方法是         。

A．截面法；     B．能量法；       C．叠加法；     D．解析法。

（  ）3、材料许用应力，式中为极限应力，为安全系数，对于脆性材料，应该选取该材料的         。

A．比例极限；               B．弹性极限；

C．屈服极限；               D．强度极限。

（  ）4、在计算螺栓连接挤压面上的挤压应力时，指       。

A．半圆柱面的面积；           B．过直径且与挤压力垂直的截面面积；

C．圆柱面的面积；             D．横截面的面积。

（  ）5、切应力互等定理在         条件下成立。

A．任意应力状态；             B．纯剪切应力状态；

C．平面应力状态；             D．空间应力状态。

（  ）6、一圆轴，两端受扭转力偶矩作用，若将轴的直径减小一半，则其最大切应力变为原来的      倍。

A．2；          B．4；           C．8 ；           D．16。

（  ）7、左端固定的扭转轴受到外力偶作用，则轴上的最大扭矩为         。                             

A．；    B．；      C．；       D．。

     （第7题）                       （第10题）

（  ）8、下列选项中关于梁在发生纯弯曲时横截面上应力的叙述正确的是    。

A．只有正应力，切应力为零；          B．只有切应力，正应力为零；

C．正应力和切应力都不为零；          D．不能确定。

（  ）9、图示情况，按弯曲内力正负号规定，其横截面上剪力和弯矩均为正的是  。

A．    B．    C．  D. 

（  ）10、如图所示圆形截面细长压杆，已知横截面直径，杆长，弹性模量，则其的临界载荷为         。

A．；     B．；      C．；      D．。

二、填空题（共8小题，每空1分，共15分）

1、材料力学的基本任务是研究构件的         、         和         。

2、为简化材料力学的分析和计算，对变形固体材料所做的基本假设有：连续性假

设、        假设和          假设。

3、衡量材料塑性性能的两个指标分别为         和         。

4、圆截面铸铁试件轴向拉伸时：沿                  发生破坏；

圆截面铸铁试件扭转破坏时：沿                  发生破坏。

5、工程上以弯曲变形为主的构件称为梁，按支承形式静定梁可分为：①简支梁、

②            、③            。

6、直径为的圆形截面杆，对其直径的轴惯性矩是           ，极惯性矩是          。

7、细长压杆两端受压力作用失稳的临界应力欧拉公式中指压杆的    。

8、材料的破坏形式一般可分为            和脆性断裂。

三、判断题（共10小题，每小题1分，共10分，在题号前的括号里正确的画“√”，错误的画“×”）

（  ）1、材料力学的主要研究对象是杆件或简单杆系。

（  ）2、脆性材料的压缩强度极限远大于拉伸强度极限，故宜于用作承压构件。

（  ）3、若杆件在某个方向的应力为零，则该方向的应变也必定为零。

（  ）4、由不同材料制成的两圆轴，若长、轴径及作用的扭转力偶矩均相同，则其最大相对扭转角也相同。

（  ）5、圆截面杆扭转时，横截面和纵截面均保持为平面。

（  ）6、在集中力作用处，梁的剪力图将要发生突变。

（  ）7、二向应力状态分析中，在切应力取极值的平面上，正应力一定为零。

（  ）8、在梁的变形中，在弯矩发生突变的截面位置转角也会发生突变。

（  ）9、按照强度理论的观点，最大拉应力理论和最大拉应变理论一般适用于材料的脆性断裂破坏。

（  ）10、压杆失稳的主要原因是由于外界干扰力的影响。

四、作图题（共1小题，共12分）

如图所示外伸梁，已知、，且，，绘制该梁的剪力图和弯矩图。（支反力，。机设、热动、过控专业按机械类要求作图；水利水电专业按土建类要求作图，否则不得分）

五、计算题（共4小题，共43分）

1、变截面杆受力如图所示，杆中各段的横截面积分别为，，材料的弹性模量，求：（1）作轴力图，并求段横截面上的正应力；（2）求此阶梯杆的总变形量。（10分）

2、一矩形截面简支木梁，梁上作用有均布载荷，已知，，，；弯曲时木材的许用拉应力，许用切应力，试求该梁的最大弯曲正应力和弯曲切应力并校核该梁的强度。（11分）

3、从构件内危险点取出一单元体，已知原始单元体的应力状态如图所示。

（1）求该单元体的主应力；

（2）求最大切应力。（12分）

4、图示钢制拐轴位于水平面内，在轴端处承受铅垂集中力作用，已知轴段的直径为，载荷，许用正应力，试确定该轴危险截面位置并按照第三强度理论校核此轴的强度。（10分）

一、单项选择题（共10小题，每小题2分，共20分）

1、C；    2、A；    3、D；    4、B；    5、A；

6、C；    7、B；    8、A；    9、D；   10、C；

二、填空题（共8小题，每空1分，共15分）

1、强度；刚度；稳定性              2、均匀性；各向同性

3、延伸率；断面收缩率              4、横截面；45°螺旋面

5、外伸梁；悬臂梁 6、； 

7、柔度；                           8、塑性屈服

三、判断题（共10小题，每空1分，共10分）

1、√；    2、√；    3、×；    4、×；    5、×；

6、√；    7、×；    8、×；    9、√；   10、×；

四、作图题（共1小题，总计12分）

 或 

（6分）

剪力图：3值3线（6分）；弯矩图：3值3线（6分）。

五、计算题（共4小题，总计43分）

1、（10分）解：（1）支反力（1分）

作轴力图（2分）;

由轴力图知:;

  （2分）;

（2）杆的各段变形（1分）

；； （2分）

各段变形  （2分）

2、（11分）解：（1）计算支座反力并作弯曲内力图：

；     （2分）

由剪力图和弯矩图得：

最大剪力出现在截面和截面，且

（1分）

最大弯矩出现在梁的跨中，且

（1分）

（2）弯曲正应力校核：

（1分）

                （2分）

满足弯曲正应力强度条件；                              （1分）

（3）弯曲切应力校核：

由于该梁横截面为矩形，故

                   （2分）

满足弯曲切应力强度条件。                           （1分）

3、（12分）解：(1)由平面应力状态分析可知：

，；                   （3分）

                           （2分）

                （2分）

故，，                       （3分）

 (2)最大切应力为：

             （2分）

（或）

4、（10分）解：轴处于弯扭组合变形状态，做轴的扭矩图和弯矩图。                                                  （1分）

危险截面在截面，危险点在截面上、下两点处      （2分）

，                            （2分）

根据第三强度理论：

（3分）

或

由于，则该轴的强度足够。                  （2分）