2022年湖南大学材料力学期末试卷及答案 .pdf

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1、1 / 10 湖南大学材料力学试卷（一）一、选择题（在下面的四个答案中，只有一个答案是正确的，请将正确答案填在答题栏内。每小题4 分，共 20 分。 ）（1）铸铁拉伸试验破坏由什么应力造成？破坏断面在什么方向？以下结论哪一个是正确的？（A）切应力造成，破坏断面在与轴线夹角45o方向；（B）切应力造成，破坏断面在横截面；（C）正应力造成，破坏断面在横截面；（D）正应力造成，破坏断面在与轴线夹角45o方向。正确答案是。（2）对于图示四种横截面直杆受扭时，适用公式PIT的截面有四种答案：（注：除 (D)外其余为空心截面）正确答案是。（3）已知梁的弯曲刚度EI 为常数，今欲使梁的挠曲线在x=l/3 处

2、出现一拐点，则比值 Me1/Me2为：(A) Me1/Me2=2；(B)Me1/Me2=3；(C)Me1/Me2=1/2；(D)Me1/Me2=1/3。正确答案是。（4）图示四种结构，各杆Me1Me2xlABTTTT(A)(B)(C)(D)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页2 / 10 EA 相同。在集中力 F 作用下结构的应变能分别用V1、V2、V3、V4表示。下列结论中哪个是正确的？（A）V1 V2 V3 V4 ； （B）V1 V2 V3 V4 ；（C）V1 V2 ，V3 V4 ，V2 V3 ； （D）V1 V

3、2 ， V3 V4 ，V2 V3 。正确答案是。（5）由稳定条件FA，可求F，当 A 增加一倍时，F增加的规律有四种答案：(A) 增加一倍；(B) 增加二倍；(C)增加 1/2 倍；(D)F与 A 不成比例。正确答案是。二、作图（ 15 分）作图示梁的剪力图和弯矩图。三、计算题（共65分）（1） （1） 圆轴受力如图所示， 已知轴的直径为 d ， 长度为a2 ， 切变模量为 G ，均布扭转力偶的集度m与集中力偶eM的关系为aMme2，试求截面B相对截面A的相对扭转角AB。 （10分）2ABCaaMedMemaa4aqaqa2qFFFFllll(1)(2)(3)(4)精选学习资料 - - - -

4、 - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页3 / 10 （2）试求图示 T 形截面铸铁梁的最大拉应力和最大压应力。（10 分）（3）一变形体A四周和底边均与刚性边界光滑接触，上边受均布压力0。已知材料的的弹性模量E，泊松比，求竖向和水平方向上的应变和应力。 （15分）（4）图示圆轴直径mm20d，受弯矩yM与扭矩xM共同作用。测得轴表面上点 A 沿轴线方向的线应变40106，点 B 沿与轴线成 45o方向的线应变445104，GPa200E，25.0，MPa170。试求yM与xM，并用第四强度理论校核轴的强度。 （15 分）MxMyMyMx45xyz

5、ABAzBy（5）平面刚架受载如图所示，已知：M，a，弯曲刚度为 EI，试用卡氏第二定理求截面 A 的水平位移。（15 分）湖南大学材料力学试卷1 答案及评分标准CACC D ACaBMaAxy050kN/m2m1mABC2003020142160z45m1059. 2I =zC精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 10 页4 / 10 试题二答案：解：11力计算正确的，给3 分；22剪力图正确的，给6 分；33弯矩图正确的，给6 分。试题三（ 1）答案：解：扭矩图：（3 分）扭矩方程AB段)12()(eaxMxT),0(ax

6、（3 分）BC 段e)(MxT)2,(aax相对转角0d)12(d)(0Pe0PxaxGIMxGIxTaaAB（4 分）试题三（ 2）答案：解：（4 分）最大压应力在截面 B 下边缘FSMqa2qa22qa3qaxx4qa23qa29qa /22MeMeMeTxM14.1mkN25mkNADBCx精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页5 / 10 33max525 1014210137 MPa2.5910ByMyI（3 分）最大拉应力在截面 D 下边缘33max514.1 101421077.3 MPa2.59 10D

7、yMyI（3 分）试题三（ 3）答案：解：0y，zx，0zx（5 分）0)(1zyxxE，得到10zx（5 分）)121()12(1)(12000EEEzxyy（5 分）试题三（ 4）答案：解：由MPa1200EA，MPa64145EBB， （5 分）得mN2 .94WMAy，mN5.100pWMBx。 （5 分）则MPa4 .1633224rAA，满足强度条件。（5 分）试题三（ 5）答案：解：:AB1()M xM，1()0AxM xF（5 分）:BC22()AxM xMFx，22()AxM xxF（5 分）22AxMaEI（向左） （5 分）湖南大学材料力学试卷（二）一、选择题（在下面的四

8、个答案中，只有一个答案是正确的，请将正确答案填在答题栏内。每小题4 分，共 20 分。 ）（1）对于没有明显屈服阶段的塑性材料，通常以2. 0表示屈服极限。其定义有以下四个结论，正确的是哪一个？（A）产生 2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 10 页6 / 10 (1)(2)(3)b2aa22aMeMeld2dAB（B）产生 0.02%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限；（C）产生 0.2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限；（D）产生 0.2%的应变所对应的应力值作为屈服极限。

9、正确答案是。（2）对于受扭的圆轴，有如下结论：最大切应力只出现在横截面上；在横截面上和包含杆件轴线的纵向截面上均无正应力；圆轴内最大拉应力的值和最大切应力的值相等。现有四种答案(A) 、对；(B) 、对；(C) 、对；(D) 全对。正确答案是。（3）受力情况相同的3 种等截面梁，如图（1）,（2） ,（3）所示。若用max1(),max2(),max3()分别表示这 3 种梁内横截面上的最大正应力，则下列结论中哪个是正确的？(A) max1max2max3()()()；(B) max1max2max3()()()；(C) max1max2max3()()()；(D) max1max2max3(

10、)()()。正确答案是。（4） 圆形截面简支梁A,B套成，A,B层间不计摩擦， 材料的弹性模量2BAEE。求在外力偶矩eM作用下，A,B中最大正应力的比值maxminAB有 4 个答案：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 10 页7 / 10 (A)16；(B)14；(C)18；(D)110。正确答案是。（5）图示结构，利用对称性原理对其进行简化后，则是：（A）2 次超静定；（B）内力 1 次超静定；（C）外力 1 次超静定；（D）静定的。正确答案是。二、作图（ 15 分）作图示梁的剪力图和弯矩图。三、计算题（共65分）（1

11、）图示阶梯形圆轴， 已知圆轴直径122dd，若使两段内单位长度的扭转角相等，则e1e2MM的比值为多少？（ 10 分）（2）图示薄钢片长度500 mml，厚度0.6 mmt，在eM作用下两端横截面的相对转角，已知材料的210 GPaE。试求钢片内的最大弯曲正应力。（10分）FFaaaqqaqa /22Me2Me1d1d2tMelMe精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页8 / 10 （3） 图示圆轴直径d， 材料弹性磨练模量E和泊松比及扭转力偶矩eM均已知。试求表面点A沿水平线成45方向的线应变45。 （15分）（4）

12、钢制封闭圆筒，在最大内压作用下测得圆筒表面任一点的4106 .1x。已知200EGPa，28. 0，160MPa，试按第三强度理论校核圆筒的强度。 （15分）（5）图示圆截面折杆，两段杆的直径及材料相同，材料的弹性常数之间的关系为GE5.2。支座 C 处的弹簧系数为 k 。试求 C 点的支反力。（15 分）湖南大学材料力学试卷2 答案及评分标准 CCCBD 试题二答案：解：A45dMeMepOxyCkaBFaAFSMxxqaqa /22qa/2qa/2qa /22精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 10 页9 / 10 41

13、力计算正确的，给3 分；52剪力图正确的，给6 分；63弯矩图正确的，给6 分。试题三（ 1）答案：解：21（3 分）41e132dGM42e2e132dGMM（4 分）解得：15e1e2MM（3 分）试题三（ 2）答案：解：已知l，得0.5l（3分）又1zMEI，maxmaxzMyI（4 分）则93maxmax100.3 10132 MPa0.48Ey（3 分）试题三（ 3）答案：解：331616dMdMe（3 分）（4 分）34516dMe，34516dMe（4 分）)1(1613454545dEMEe（4 分）试题三（ 4）答案：解：4106.1)24(1)(1tpDtpDEEyxx（5

14、 分）1345A精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10 页10 / 10 4106.1)21(4DtEp（5 分）45.14528.021106.1102002106.1)21(22434r3EtpDMPa故安全。 （5 分）试题三（ 5）答案：解：设 C处支反力为CyF， C处位移为kFCy（3 分）032333kFaGIaaFEIaFEIFaCyPCyCy， （8 分）33423kaEIFFCy（4 分）CkaBFaAFCy精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页