材料力学试卷(手动组卷)

题目部分，(卷面共有53题,314.0分,各大题标有题量和总分)一、选择题(24小题,共72.0分)(3分)[1]下列结论中哪些是正确的?(1)荷载的量纲可以是[力]，[力][长度]，[力][长度]-1，[力][长度]-2或[力][长度]-3．（2）内力的量纲可以是[力]或[力][长度]．（3）应力的量纲只能是[力]／[长度]2．A、（1），(2)B、(2)，(3)．C、(1),(3).D、全对．(3分)[2]若采用Oxyz坐标系，并使x轴与杆轴重合．则下列结论中哪些是正确的？(1)杆件横截面上一点处，总应力P可分解为正应力和剪应力，它们之间存在下列关系：(2)杆件横截面上一点处，剪应力可分解为方向的分量和z方向的分量，且。(3)设横截面面积为A，则该截面上的轴力，剪力．（4）设横截面面积为A，则该截面上的剪力分量A、(1)，(2)．B、(3)，(4)。C、(1)，(2)，(3)，D、(1)，(3)，（4）．(3分)[3]下列结论中哪些是正确的?(1)若物体产生位移，则必定同时产生变形．(2)若物体各点均无位移，则该物体必定无变形．(3)若物体产生变形，则物体内总有一些点要产生位移。A、(1)，（2）．B、（2），(3)．C、全对．D、全错．(3分)[4]低碳钢材料在轴向拉伸和压缩时，下列正确的有（）A、比例极限相等B、屈服极限相等C、强度极限相等D、弹性模量相等(3分)[5]铸铁试件扭转破坏的破坏面为_______。A、沿横截面Ⅰ-Ⅰ剪断B、沿螺旋面Ⅱ(与试件轴线夹角)拉断C、沿螺旋面Ⅲ(与试件轴线夹角)拉断D、沿横截面Ⅰ-Ⅰ拉断(3分)[6]根据均匀性假设，可认为构件的_____在各点处相同。A、应力B、应变C、材料的弹性常数D、位移(3分)[7]钢制实心轴和铝制空心圆轴(内外径之比α＝d/D=0.6)的长度及横截面积均相等，钢的许可切应力［τ1］＝80MPa，铝的许可切应力［τ２］＝50MPa。仅从强度条件考虑，能承受较大扭矩的是_______。A、铝制空心轴B、钢制实心轴、承载能力相同D、无法判断(3分)[8]对于受扭的圆轴，关于如下结论：①最大剪应力只出现在横截面上；②在横截面上和包含杆件的纵向截面上均无正应力；③圆轴内最大拉应力的值和最大剪应力的值相等。现有四种答案，正确的是_____。A、②③对B、①③对C、①②对D、全对(3分)[9]在图示四个轴力中，_____________。A、为正，为负；B、为正，为负；C、和为正，为负；D、为正，为负。(3分)[10]一等直杆的横截面形状为任意三角形。当轴力作用线通过该三角形的()时，其横截面上的正应力均匀分布。A、垂心B、重心C、内切圆心D、外接圆心(3分)[11]工程上通常把延伸率_______的材料称为脆性材料。A、B、C、D、(3分)[12]如图示圆轴在BC段受集度为t的均布力偶作用，其扭矩图应为_____。(3分)[13]由实心杆1和圆管2构成的一次超静定组合杆，左端固定，右端固接一刚性板上，受外力偶矩m作用如图所示。实心杆、圆管的抗扭刚度分别是和。设B端1、2两杆横截面上的扭矩分别为和，B截面相对A截面的扭转角分别是和，变形协调方程为，则内杆的相对扭转角是=__________，外管的相对扭转角是_____。A、B、C、D、(3分)[14]一受扭等截面直杆，分别采用圆形、正方形和矩形三种截面，且三种截面的横截面面积相等，其中最大剪应力值是在_____。(3分)[15]B(3分)[16]在高温短期静载下，低碳钢的__________随着温度升高而单调降低。A、E和B、E和C、D、(3分)[17]由变形公式，即可知，弹性模量__________。A、与应力的量纲相同B、与载荷成正比C、与杆长成正比D、与横截面面积成反比(3分)[18]图示阶梯形杆，变形程度最严重的杆段和变形程度最轻的杆段分别是________。A、AB、BCB、BC、CDC、CD、ABD、BC、AB(3分)[19]图示两拉杆，一为圆截面，一为正方形截面。若两杆的材料、横截面面积及所受载荷相同，长度不同，则两杆的____________不同。A、轴向正应力B、轴向线应变C、轴向伸长D、横向线应变(3分)[20]图示杆件受到大小相等的四个轴向力P的作用。其中_______段的变形为零。A、ABB、ACC、ADD、BC(3分)[21]刚性梁AB，由三根材料相同的杆支承，如图所示。当在梁AB的中点施加集中力P时，三杆具有相等的_____________。A、轴力NB、应力C、伸长D、应变(3分)[22]图示铆接件，设钢板和铝铆钉的挤压应力分别为则二者的大小关系是________。A、B、C、D、是不确定的。(3分)[23]一单向均匀拉伸的板条如图所示。若受力前在其表面画上两个正方形a和b，则受力后正方形a、b分别为_________。A、正方形、正方形B、正方形、菱形C、矩形、菱形D、矩形、正方形(3分)[24]设直径为d、D的两个实心圆截面，其极惯性矩分别为、抗扭截面模量分别为。则内、外半径分别为d、D的空心圆截面的极惯性矩和抗扭截面模量Wn分别为________________A、B、C、D、二、填空题(6小题,共13.0分)(1分)[1]对某种低碳钢材料进行拉伸试验时，测得其弹性模量。若在超过屈服极限后继续拉伸，当试件横截面上的应力时，测得轴向线应变，然后立即卸载，则试件的轴向塑性(残余)应变为________。(2分)[2]图示等直杆两端固定，各段的抗拉（压）刚度相同，则两端的支反力分别为=___________，=______________。(3分)[3]图(a)所示结构中，AB为刚性杆，1、2两杆的EA相同，线膨胀系数，2杆由于制造不准，短了微量。结构装配后再加P力，且各杆温度均升高，其受力图和变形图分别如图(b)、(c)所示。变形协调方程为_____________，物理方程为=_____________=________________。(2分)[4]图示结构中，AB、CD为两平行的刚性杆，其间均匀连有n（数目很大）根高强度纤维。（1）当时，每根纤维所受拉力N=__________________。（2）当时，有____________根纤维不受力，受力最大的纤维位于______________，其拉力值等于_____________。(2分)[5]图示受扭圆轴，若使B截面相对于A截面的扭转角，则AC和CB两段长度之比=__________。(3分)[6]矩形截面杆受扭时，横截面周边上各点的剪应力方向是___________，发生在_______________，四个角点处的剪应力为______________。三、判断是非(2小题,共2.0分)(1分)[1]圆杆受扭时，杆内各点处于纯剪切状态。（）(1分)[2]材料相同的圆杆,它们的剪切强度条件和扭转强度条件中,许用剪应力的意义相同,数值相等.()四、解答题(21小题,共227.0分)(8分)[1]在图(a)所示结构中，AB和CD杆均为刚性杆，AC和BC杆的抗拉（压）刚度为EA。分别表示1杆的伸长和2杆的缩短量。（1）检查图(b)所示变形图是否正确？图中，分别为A、C变形后位置。（2）节点A的水平位移_________________，铅垂位移_______________.(10分)[2]图为变截圆钢杆ABCD，已知,，，，，，。(11分)[3]两根水平刚性杆AB和CD用铁丝联接，如图所示，两铁丝长度均匀L，弹性模量均为E，直径分别为和，竖直载荷P作用在杆的中点E和F上。求点E和F之间的距离增大了多少？(10分)[4]如图所示，刚性梁AB，由三根材料相同，截面积均为A的杆悬挂，求P力作用下三杆的轴力和变形。(9分)[5]两等直圆杆的直径、承受的转矩都相等，但材料不同，杆1的剪变模量为，杆2为，且，设两杆横截面上的最大剪应力和单位长度扭转角分别分与和与，试问两杆的的和分别为多大？(10分)[6]一外径D=50mm,内径d=30mm的空心钢轴(图),在转矩T=1.6作用下,测得相距为20cm的两截面的相对扭转角，已知钢的弹性模量E=210GPa，试求材料的泊松比。(12分)[7]两端直径,长度的锥形圆杆,与外径d=12cm中间具有相同锥形孔的空心圆杆配合成组合轴,如图所示,组合轴承受转矩作用，设两杆接触面粘结牢固,不发相对转动，且两杆的剪变摸量之比。试求实心圆锥形杆内的最大剪应力。(10分)[8]直径为的等截面钢轴由的电动机带动（图a），钢轴转速，齿轮B、D、E的输出功率分别为、，。轴的许用剪应力，不考虑弯曲的影响，试求一、轴的扭矩图及危险截面位置。二、校核轴的强度。(12分)[9]联轴器采用直径为d的螺栓连接，螺栓的排列如图所示，在半径为的圆上4只，在半径为的圆上6只。螺栓的许用应力为，轴每分钟的转数为n。若不计圆盘间的摩擦，试求该联轴器所能传递的功率（）。(10分)[10]轴向压缩时的最大剪应力发生在的斜截面上，而由铸铁压缩试验可见，试样破坏时并不是沿，而是大致沿的斜截面剪断的。这是为什么？(8分)[11]如图所示正方形桁架结构(O处两杆相互无约束)，各杆横截面积均为F，材料均相同，弹性模量为E。试求各杆的内力及A、C两点间距离的改变。(10分)[12]图所示各结构中，试判别带编号的构件是否是轴向拉伸（压缩）。(8分)[13]材料力学中所说的内力，有哪些特征？(18分)[14]试分别求图ab中图（1）所示各杆在截面1-1、2-2、3-3上的轴力，并作轴力图。(9分)[15]三角架ABC由AC和BC二杆组成。杆AC由两根No.12b的槽钢组成，许用应力为[σ]=160MPa；杆BC为一根No.22a的工字钢，许用应力为[σ]=100MPa。求荷载F的许可值[F]。(8分)[16]在图示简易吊车中，BC为钢杆，AB为木杆。木杆AB的横截面面积A1=100cm2，许用应力[]1=7MPa；钢杆BC的横截面面积A2=6cm2，许用应力[]2=160MPa。试求许可吊重P。(15分)[17]如图示某起重机的吊具，吊钧与吊板通过销轴联结，起吊重物F。己知：F=40kN，销轴直径D=22mm，吊钧厚度t=20mm。销轴许用应力：。试校核销轴的强度。(25分)[18]等截面传动轴的转速n=150r/min，由A转输入功率NA=8kW，由B、C、D各轮输出功率分别为NB=3kW，NC=1kW，ND=4kW。己知轴的许用剪应力[τ]=60MPa，剪切弹性模量G=80GPa，[θ]=20/m。要求首先安排各轮的位置，然后绘出传动轴的扭矩图，并确定轴的直径。(7分)[19]图示传动轴，主动轮B输入功率P1=368kW,从动轮A，阵C输出的功率分别为P2=147kW,P3=221kW,轴的转速n=500r/min,材料的G=80GPa，许用切应力=70MPa，许用单位长度扭转角=10Nm/m。（1）画出轴的扭矩图；（2）设计轴的直径；（3）讨论提高轴强度和刚度的措施(9分)[20]两根等长度的钢管松套在一起.外管的外径,内管的外径.当内管在两端受扭转力偶作用时,将两管的两端焊接起来,然后去掉扭转力偶.试求结合管内的最大剪应力,并画出组合管横截面上的应力分布图.已知材料的剪切弹性模量G=80GPa.(8分)[21]如图所示的闭口和开口薄壁圆管,其中心线的直径为d,厚度为t,都受扭矩作用,剪切模量为G,求它们的最大剪应力和单位长度扭转角,并求两截面弯曲中心的位置.答案部分，(卷面共有53题,314.0分,各大题标有题量和总分)一、选择题(24小题,共72.0分)(3分)[1]答案D(3分)[2]答案D(3分)[3]答案B(3分)[4]答案ABD(3分)[5]答案B(3分)[6]答案C(3分)[7]答案A(3分)[8]答案A(3分)[9]答案A(3分)[10]答案B(3分)[11]答案A(3分)[12]答案A(3分)[13]答案，D(3分)[14]答案C(3分)[15]答案(3分)[16]答案A(3分)[17]答案A(3分)[18]答案A(3分)