材料力学试题及解析(1)

1材料力学试题及解析（1）一、单项选择题(共10小题，每小题2分，共20分)（）1、表示一点处变形程度的两个物理量是。A．线位移和角位移；B．纵向变形和横向变形；C．正应变和切应变；D．基本变形和组合变形。（）2、低碳钢整个拉伸过程中，材料只发生弹性变形的应力范围是不超过。A．比例极限p；B．弹性极限e；C．屈服极限s；D．强度极限b。（）3、延伸率公式1100%100%lllll中的1l是指。A．断裂前试件的长度；B．断裂后试件的长度；C．断裂前标距的长度；D．断裂后标距的长度。（）4、在连接件部分强度计算时，剪切面、挤压面分别和于外力。A．垂直、平行；B．平行、垂直；C．垂直、垂直；D．平行、平行。（）5、下图所示单元体中，应力状态正确的是。A．；B．；C．；D．。（）6、一等直圆轴，两端受扭转力偶矩作用，若将轴的直径增加一倍，则其扭转刚度变为原来的倍。A．2；B．4；C．8；D．16。（）7、如图所示受轴向外载荷作用的拉压杆件，则杆内的最大轴力maxNF为。A．3kN；B．4kN；C．5kN；D．8kN。ABC5kN8kN4kNDBaFFabCDA（第7题）（第8题）（）8、简支梁受力如图所示，则在梁上段处于纯弯曲状态。A．全梁都是；B．CD段；C．AC和BD段；D．全梁都不是。2（）9、梁弯曲变形时，挠度w和转角间的关系ddwx成立的条件是。A．梁发生平面弯曲；B．小变形假设；C．平截面假设；D．以上三个条件同时成立。（）10、细长压杆临界力欧拉公式的使用范围为。A．2pE；B．2pE；C．2sE；D．2sE。二、填空题（共8小题，每空1分，共15分）1、杆件的基本变形一般有：、剪切、和四种。2、工程上一般将低碳钢235Q的拉伸过程分为以下四个阶段：弹性阶段、阶段、阶段和颈缩阶段。3、两根轴向拉伸杆件，所受外力相同均为F，杆长均为L，横截面积均为A，弹性模量12EE，则两根杆件轴力1NF2NF；两杆轴向变形1l2l。4、圆截面低碳钢试件扭转时：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、构件在外力作用下发生变形时，描述以下各量所表示的构件的刚度：EA为抗拉（压）刚度；PGI为刚度；zEI为刚度。7、细长压杆两端受压力作用失稳时，其临界载荷欧拉公式为。8、材料的破坏形式一般可分为塑性屈服和。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、在轴向拉伸（压缩）的杆件内只有正应力没有切应力。（）2、只有在线弹性范围内，才可使用叠加原理计算杆件的应力和变形。（）3、传动轴的转速越高，则轴横截面上所受的扭矩也越大。（）4、以下两种材料相同但几何尺寸不同的受力构件，其扭矩图是相同的。3eMeM2aeMeMaa2d2dd（）5、等截面直杆受扭变形后杆横截面保持为平面，其形状、大小均保持不变。（）6、梁发生平面弯曲时，变形后梁的挠曲线是载荷作用平面内的平面曲线。（）7、根据应力状态分析可知，主应力作用平面上的切应力一定为零。（）8、在梁的变形中，正弯矩将产生正的转角，而负弯矩将产生负的转角。（）9、按照强度理论的观点，最大切应力理论和畸变能密度理论一般适用于材料的塑性屈服破坏。（）10、同种材料制成的压杆，其柔度越大临界应力越小。四、作图题（共1小题，共12分）如图所示外伸梁，已知载荷集度q和长度a，且Fqa，2eMqa，试绘制该梁的剪力图和弯矩图。（支反力12CFqa，52DFqa。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）ABCDqFqaaaa2eMqa五、计算题（共4小题，共43分）1、实心圆截面传动轴，其直径60dmm，横截面上的最大扭矩为max1.6TkNm，许用切应力50MPa，许用单位长度扭转角1/m，切变模量80GGPa，试校核圆轴的强度和刚度。（10分）2、图示悬臂梁AB，横截面为矩形，尺寸及载荷如图所示，其中15FkN，20eMkNm，100bmm，150hmm，材料的许用应力100MPa。试作该梁的弯曲内力图并校核梁的强度。（12分）4AFhzybB3m2mCeM3、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）求第四强度理论相当应力4r。（11分）4、直径mmd100的圆截面轴如图所示，已知材料的许用应力=165MPa。作用在B端的载荷10FkN、12BMkNm。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）BMxyzFAB900mm302020MPa单位：5一、单项选择题（共10小题，每小题2分，共20分）1、C；2、B；3、D；4、B；5、A；6、D；7、C；8、B；9、D；10、A；二、填空题（共8小题，每空1分，共15分）1、轴向拉伸（压缩）；扭转；弯曲2、屈服；强化3、=；4、横截面；45°螺旋面5、外伸梁；悬臂梁6、抗扭刚度；抗弯刚度7、22crEIFl；8、脆性断裂三、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）ABsFxxMCDqFqaaaaOO2eMqaqa32qaqa22qa22qa2qa机械类或ABsFxCDqFqaaaaO2eMqaqaqaxMO22qa22qa2qa土建类32qa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42分）（6分）61、（10分）解：圆形截面的极惯性矩：432pdI464601.271032mmmm,（1分）抗扭截面系数：316pdW343604.241016mmmm（1分）轴的最大切应力：maxmaxpTW644441.61.61037.734.24104.2410kNmNmmMPammmm（2分）max，（1分）故满足强度条件；（1分）轴的刚度条件：maxmax180pTGI6641.610180=801.2710NmmGPamm0.90/m，（2分）max，（1分）故该轴满足刚度条件。（1分）2、（12分）解：求A处约束力：0,00,30yACAeFFFMFMFM20()AFkN，25AMkNm（）（2分）绘制剪力图和弯矩图如图：（2分）根据图示可知：危险截面在固定端A处，且：max25AMMkNm（2分）6maxmaxmax226251066.671001506zMMNmmMPabhWmmmm（4分）由于max66.67100MPaMPa（1分）故满足梁的强度条件。（1分）3、（11分）解：(1)由平面应力状态单元体分析可知：A15kNB3m2mC20kNmxxM15SF25kN0kNm20xM25kNm20机械类土建类720xMPa，30yMPa,20xyMPa（3分）2max2max22xyxyxy（2分）2220302030202237.0227.02MPaMPa（2分）137.02MPa，20，327.02MPa（3分）(2)根据第四强度理论有：222412233112r222137.020027.0227.0237.02255.69MPa（1分）4、（10分）解：AB轴处于弯扭组合变形状态，做AB轴的扭矩图和弯矩图。（2分）危险截面在A截面，危险点在A截面上、下两点处；（1分）10AMkNm，12ATkNm（2分）3343(100)9.81103232zdmmWmm3343(100)19.63101616pdmmWmm6431010101.949.8110zMNmmMPaWmm443121061.1619.6310ApTNmmMPaWmmxTkNmxMkNm1210xMkNm10机械类土建类8根据第三强度理论：222234101.94461.16159.23rMPa（3分）或226622343101012101159.239.8110rzMTMPaWmm由于3165rMPa，则该轴的强度足够。（2分）