材料力学习题()

扭转一、选择题1.图示传动轴，主动轮A的输入功率为PA=50kW，从动轮B，C，D，E的输出功率分别为PB=20kW，PC=5kW，PD=10kW，PE=15kW。则轴上最大扭矩maxT出现在(B)。A．BA段B．AC段C．CD段D．DE段2、如图所示的传动轴，（B）种布置对提高轴的承载能力最为有利A、B、C、D、3、一传动轴如图所示，已知MA=1.3N·m，MB=3N·m，MC=1N·m，MD=0.7N·m，按扭矩的正负号规定，横截面1-1、2-2和3-3上扭矩的正负号分别为（C）。A、正、负、负B、正、负、正C、负、正、正D、负、正、负4.图示受扭圆轴，其横截面上的剪应力分布图正确的是(A)。5.实心圆轴，两端受扭转外力偶作用。直径为D时，设轴内的最大剪应力为，若轴的直径改为2D，其它条件不变，则轴内的最大剪应力变为(A)。A．8B．8C．16D．166.直径为D的实心圆轴，最大的容许扭矩为T，若将轴的横截面积增加一倍，则其最大容许扭矩为（C）。A．T2B．T2C．T22D．T47.在题10图示圆轴左段实心，右段空心，其中右段和左段的最大剪应力右max和左max之比左右maxmax（B）。A．3B．16/5C．6D．24/78.在上题图示圆轴中，右段的相对扭转角右和左段的相对扭转角左的比左右（）。A．8／5B．16／5C．3／2D．249.截面为实心圆，直径为ｄ，截面对圆心的极惯性矩Ip为（B）。A.164dB.324dC.644dD.44d10.等截面圆轴上装有四个皮带轮，(A)安排合理，现有四种答案：Ａ.将Ｃ轮与Ｄ轮对调；Ｂ.将Ｂ轮与Ｄ轮对调；Ｃ.将Ｂ轮与Ｃ轮对调；Ｄ.将Ｂ轮与Ｄ轮对调，然后再将Ｂ轮与Ｃ轮对调。二、判断题(正确的打“√”，错的打“×”)1.受扭圆轴(实心或空心)横截面上的最小剪应力一定等于零。(×)2.当材料和横截面积相同时，空心圆轴的抗扭承载能力大于实心圆轴。（√）3.在扭转外力偶矩作用处，扭矩图发生突变。（√）4.材料和外圆半径相同时，空心圆轴的抗扭强度大于实心圆轴。(×)5.受扭圆轴横截面上，半径相同的点的剪应力大小也相同。(√)6.空心和实心圆轴横截面积相同时，空心圆轴的pI和tW值较大。（√）7.材料在外力作用下产生扭转变形时，应按强度条件、刚度条件进行校核计算。（√）8.GI称为扭转变形的刚度，EA称为拉压变形时的刚度。（√）9.圆轴发生扭曲变形时，剪应力最大值出现在其轴线部位。（×）10.一般在减速箱中，高速轴的直径较小，而低速轴的直径较大。（√）11.圆轴扭转时,横截面上既有正应力也有剪应力。（×）三、填空题1.受扭构件所受的外力偶矩的作用面与杆轴线（垂直）。2.受扭圆轴的横截面的内力是（扭矩），应力是（切应力）。3.实心圆轴横截面上（半径）处剪应力最大，中心处剪应力（为零）。4.外径为D，内径为d=0.5D的空心圆轴，两端受扭转外力偶矩m作用时，轴内最大剪应力为。若轴的外径不变，内径改为Dd8.0，则轴内的最大剪应力变为(0.6)。5.扭转应力公式pIT适用（实心圆）或（空心圆）截面直杆。6.材料相同的两根圆轴，一根为实心轴，直径为1D；另一根为空心轴，内径2d，外径为2D，22Dd。若两轴横截面上的扭矩T和最大剪应max均相同，则两轴的横截面积之比21AA（）。7.一受扭空心圆轴，其内外径之比Dd。轴内最大剪应力为max，这时横截面上内圆周处的剪应力（)1(3243DTd）。四、计算题1.阶梯形圆轴直径分别为d1＝40mm，d2＝70mm，轴上装有三个带轮，如图所示。已知由轮3输入的功率为P3＝30kW，轮1输出的功率为P1＝13kW，轴作匀速转动，转速n＝200r/min，材料的剪切许用应力[τ]＝60MPa，G＝80GPa，许用扭转角[φ‘]＝2°/m。试校核轴的强度和刚度。（答案m/435.0m/77.1MP3.21MPa4.49DBACDBAC；；）2.机床变速箱第Ⅱ轴如图所示，轴所传递的功率为P＝5.5kW，转速n＝200r/min，材料为45钢，[τ]＝40MPa。试按强度条件初步设计轴的直径。（d=33mm）3.传动轴的转速为n＝500r/min，主动轮1输入功率P1＝368kW，从动轮2和3分别输出功率P2＝147kW，P3＝221kW。已知[τ]＝70MPa，[θ]＝1°/m，G＝80GPa。求：（1）试确定AB段的直径d1和BC段的直径d2。（2）若AB和BC两段选用同一直径，试确定直径d。（3）主动轮和从动轮应如何安排才比较合理？mmd6.841mmd5.742统一直径取mmd6.8414.阶梯轴AB如图所示，AC段直径d1=40mm，CB段直径d2=70mm，外力偶矩MB=1500N·m，MA=600N·m，MC=900N·m，G=80GPa，[τ]=60MPa，[φ/]=2（º）/m。试校核该轴的强度和刚度。（答案m/46.0m/71.1MP3.22MPa7.47BCACBCAC；；）弯曲内力一、选择题1.平面弯曲梁的横截面上一般存在(A)。A．M和FSB．只有FSC．只有MD.扭矩2.纯弯曲梁段各横截面上的内力是(D)。A．M和FSB．FS和FNC．M和FND.只有M3.什么梁可不先求支座反力，而直接计算内力(B)。A．简支梁B．悬臂梁C．外伸梁D．静定梁4.在无荷载作用的梁段上，下列论述正确的是（A）。A．FS＞0时，M图为向右上的斜直线B．FS＞0时，M图为向下凸的抛物线C．FS＜0时，M图为向右上的斜直线D．FS＜0时，M图为向上凸的抛物线5.悬臂梁的弯矩图如图所示，则梁的FS图形状为（D）。A．矩形B．三角形C．梯形D．零线(即各横截面上剪力均为零)题5图题6图6.图示简支梁C截面的剪力SF（D）。A．P／2B．-P／2C．PD．不确定7.右端固定的悬臂梁，其M图如图，则在中间截面处(A)A、既有集中力，又有集中力偶B、既无集中力，也无集中力偶C、只有集中力D、只有集中力偶8.图示受横力弯曲的简支梁产生纯弯曲变形的梁段是(D)A、AB段B、BC段C、CD段D、不存在9.梁在集中力偶作用截面处（C）A、M图无变化，Q图有突变；B、M图无变化，Q图有折角；C、M图有突变，Q无变化；D、M图有突变，Q图有折角10.梁在集中力作用的截面处（B）A、FS图有突变，M图光滑连续；B、FS图有突变，M图连续但不光滑；C、M图有突变，FS图光滑连续；D、M图有突变，FS图连续但不光滑。11.判断下列结论的正确性（A）Ａ、杆件某截面上的内力是该截面一侧外力的代数和；Ｂ、杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值；Ｃ、应力是内力的分度；Ｄ、内力必大于应力。12、悬臂梁所受的载荷如图所示，A为坐标原点，qaF，2qaMe，下列选项中（C）是错误的。A、qaFS3maxB、在0,43SFaxaC、2max6qaMD、在0,2Max13、外伸梁在C点受集中力偶作用如图所示，下列选项（D）是错误的?A、剪力图为矩形B、当C点在B的右侧时，各截面弯矩M(x)≥0C、当c点在梁上移动时，剪力图不变D、当C点在梁上移动时，弯矩图不变二、判断题(正确的打“√”，错的打“×”)1.如果外力作用在梁的纵向对称面内，那么梁一定发生平面弯曲。(×)2.将梁截开，左、右两段梁上的同一种内力是作用力与反作用力的关系，二者大小相等，方向相反，所以符号也相反。(×)3.如果梁上的荷载不变，梁长不变，仅调整支座的位置，不会改变梁的内力。(×)4.梁上某截面的剪力值等于该截面一侧所有横向力的代数和，而与外力偶无关。(√)5.两根静定梁的跨度、荷载和支承相同，但材料和横截面积不同，因而这两根梁的内力也不同。(×)6.若某梁段内各截面FS=0，则该梁段内各截面弯矩相等。(√)7.纯弯曲梁段各横截面弯矩是常数。(√)8.根据梁的支承情况，一般可把梁简化为简支梁、外伸梁和悬臂梁。（√）9.梁的支座按其对梁的约束可简化为活动铰链支座、固定铰链支座和固定端支座。（√）三、填空题1.梁是（弯曲）变形为主的构件。2.在弯矩图的拐折处，梁上必对应（集中力）作用。3.简支梁的剪力图如图所示。则梁上均布荷载q=(2KN/m)，方向（向下），梁上的集中荷载P=（9KN），方向（向上）。题3图5.梁发生平面弯曲时，横截面将绕（中性）轴转动。6.梁的纵向对称面是（轴线）和（横截面对称轴）组成的平面。7.梁上荷载布置得越分散、越靠支座，梁中的最大弯矩就（越小）。8.梁的三种基本形式是（简支）梁、（外伸）梁和（悬臂）梁。9、已知：如图，P，a，l，则距A端x处截面上剪力FS=（)(SlalPF），弯矩M=（xlalPM)(）10、如图所示简支梁，C截面的弯曲剪力为（FS=-6.5KN）。弯矩为（M=13.75KNm）11、如图悬臂梁的内力方程为（qxxFS)(，221)(qxxM）四、计算题1.试求图示梁指定截面上的剪力和弯矩。设q，a均为已知。（a）（b）2.试列出图示梁的剪力方程和弯矩方程，画剪力图和弯矩图，并求出FS，max和Mmax。设q，l均为已知。(a)(b)(a)(b)(d)11.不列剪力方程和弯矩方程，画出图示各梁的剪力图和弯矩图，并求出FS，max和Mmax。(a)(b)(c)(a)(b)(c)解：弯曲应力一、选择题(如果题目有5个备选答案，选出2～5个正确答案，有4个备选答案选出一个正确答案。)1.等强度梁的截面尺寸(C)A、与载荷和许用应力均无关B、与载荷无关，而与许用应力有关C、与载荷和许用应力均有关D、与载荷有关，而与许用应力无关2.矩形截面梁剪切弯曲时，在横截面的中性轴处(B)A、正应力最大，剪应力为零B、正应力为零，剪应力最大C、正应力和剪应力均最大D、正应力和剪应力均为零3.图示梁，采用加副梁的方法提高承载能力，若主梁和副梁材料相同，截面尺寸相同，则副梁的最佳长度为（B）Ａ、l／３；Ｂ、l／４；Ｃ、l／５；Ｄ、l／２。4.在梁的正应力公式yIMz中，Iz为粱的横截面对（C）轴的惯性矩。A.形心轴B．对称轴C．中性轴D．形心主惯性轴5.数值的截面为空心圆截面，如图所示，则梁的抗弯截面模量W为（B）。A.323DB．)1(3243DC．323dD．32-3244dDππσ=6．图为梁的横截面形状。那么，梁的抗弯截面模量Wz＝（C）。A.62bhB．32632dbhC．2641243hdbhD．22641243dhdbh题6图题7图7．两根矩形截面的木梁叠合在一起(拼接面上无粘胶无摩擦)，如图所示。那么该组合梁的抗弯截面模量W为(B)A.62bhB．622bhC．)2(612hbD．hbh212228．T形截面的简支梁受集中力作用(如图)，若材料的[σ]-＞[σ]+，则梁截面位置的合理放置为(C)。9、矩形截面的悬臂梁，载荷情况如图所示，FlMe，(D)错误的?A、0AB、0BC、0CD、0D10、如图所示的三个梁，其最大弯矩之比为（D）A、1：1：2B、1：2：1C、2：2：1D、2：1：1二、判断题1．在变截面粱中，最大正应力不一定出现在弯矩值最大的截面上。(√)2．粱中的最大正应力和最大剪力一定不会出现在同一截面。(×)3．在工程中，按正应力强度条件设计的粱，大多数不满足剪应力强度条件。(×)4．对于等截面粱，最大剪应力的值必出现在剪力值最大的截面上。(√)5．中性轴的位置是由几何关系确定的。(×)6．纯弯曲时，横截面变形后保持为平面，其形状和大小均保持不变。(×)7．若梁的截面是T形截面，则同一截面上的最大拉应力和最大压应力的数值不相等(√)三、填空题1、某段梁的内力只有弯矩没有剪力时，该段梁的变形称为（纯弯曲）。如果它的内力既有剪力