材料力学试卷及其答案

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1、保证构件正常或安全工作的基本要求有  强度 要求、 刚度 要求和

 稳定性  要求。

2、低碳钢拉伸可以分为弹性阶段、 屈服阶段 和强化阶段、颈缩阶段。

3、确定容许应力时，对于脆性塑性材料以 抗拉强度  为极限应力。

4、利用强度条件，可以解决三类强度问题，即  强度校核  ；   选择截面尺寸  ；  确定最大许可载荷  。

5、求解静不定问题，必须同时考虑三个方面： 静力学  ； 几何  ； 物理  。

6、梁弯曲变形时剪力与分布荷载集度间的微分方程是： dFs/dx=q  。

二、选择题（10×2=20分）

7、实心圆形截面轴，当横截面的直径增大一倍时，该轴的扭转刚度增大（ C  ）

A  4倍   B  8倍    C  16倍  D 32倍

8、当剪应力超过材料的剪切比例极限时，下列说法正确的是（  C   ）

A、剪应力互等定理和剪切虎克定律都不成立； 

         B、剪应力互等定理和剪切虎克定律都成立

C、剪应力互等定理成立和剪切虎克定律不成立；

D、剪应力互等定理不成立和剪切虎克定律成立

9、传动轴简图如图示，已知轴的直径D=100mm，则截面m－m上的最大剪应力τmax=（  A  ）

        A  40KN.m    B  －40KN.m    C  20KN.N     D －20KN.m

10、图所示简支梁处为距A支左（ C  ）处。

        A、     B、    C、     D、

11、图所示简支梁中点弯距值为（  C  ）。                    10、11题图：

        A、     B、     C、   D、

12、外力解除后能消失的变形，称为（ D  ）。

  A、残余变形  B、塑性变形  C、比例变形  D、弹性变形

13、为使构件中的力学量能用连续函数表示，材料力学假设构件是具有（ A  ）的。

A、连续性  B、均匀性  C、各项同性  D、各向异性

14、正应力是指（ C ）。

       A、与x轴正向相同的应力；B、与y轴正向相同的应力；C、沿截面法向的应力分量；  D、沿截面正法向的应力分量

15、由试验确定的材料的力学性能是（ A  ）。

 A、弹性模量与切变模量  B、弹性变形与塑性变形  C、应力与应变  D、拉伸与压缩

16、以下哪两种变形必然同时存在（  D  ）。

       A、拉伸与压缩  B、拉伸与剪切  C、压缩与剪切  D、剪切与挤压

三、计算构件的内力并画内力图。（20分）

17、求以下杆件中AB、BC、CD各段的轴力，并画出轴力图。（8分）

解：FAB=－2kN（1分）

    FBC=1kN（1分）

    FCD=3kN（1分）

    图5分

18、如图所示的桥式起重机大梁的跨度为l，起重机大梁的自重可以看作均布载荷。试作剪力图和弯矩。 （12分）

解：起重机大梁可以简化为简支梁，由于载荷和结构均为对称，可以方便求出A、B两处的支座反力

（2分）

以梁左端A为坐标原点，选取坐标系如图所示。距原点为x的任意截面上的剪力和弯矩分别是

（4分）

作图如图所示。（6分）

四、计算题：（15x2=30分）

19、图示两块钢板，由一个铆钉联结。已知：铆钉直径d=24mm，每块板的厚度=12mm，拉力P=27kN，铆钉允许应力[]=60MPa，[]=120MPa，试对铆钉作强度校核。

解： （1）剪切强度校核

剪切面上的剪力为Q=P（2分）

剪切强度条件为：

                                           （3分）

将有关数据代入，得

故安全。（4分）

（2）挤压强度校核

挤压强度条件为：（2分）

将有关数据代入，得

故安全。（4分）

20、如图所示的钢件，中间部分BC段横截面积为，两端部分为，在BC处作用轴向力P，求杆件的轴力和横截面上的应力。

解：此题为静不定问题，现将D端作为多余约束，并以多余约束力代替，如图不b）所示，则有

1、静力学条件

AB段：        （2分）

CD段：        

BC段：        （2分

2、几何条件        （4分）

3、物理条件

（4分）

（3分）

五、设计题（15分）

铸铁梁受荷载情况如图示。已知截面对形心轴的惯性矩Iz=403×10－7m4，铸铁抗拉强度［σ＋］=50MPa，抗压强度［σ－］=125MPa。试按正应力强度条件校核梁的强度。

求反力2分

作图4分

（3分）

作弯矩图

B截面

（3分）

（3分）

C截面