2022年材料力学试卷及其答案 .pdf

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1、 材 料 力 学 试卷 A （考试时间： 90 分钟；考试形式：闭卷）（注意：请将答案填写在答题专用纸上，并注明题号。答案填写在试卷和草稿纸上无效）一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2 分，共 20 分) 1轴的扭转剪应力公式=TIP适用于如下截面轴( ) A. 矩形截面轴B.椭圆截面轴C.圆形截面轴D.任意形状截面轴2用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴，若长度和横截面面积均相同，则抗扭刚度较大的是哪个 ?( ) A. 实心圆轴B.空心圆轴C.两者一样D.无法判断3矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、宽度减小一半时，从正应力强度

2、考虑，该梁的承载能力的变化为( ) A. 不变B.增大一倍C.减小一半D.增大三倍4图示悬臂梁自由端B 的挠度为 ( ) A.maaEI()l2B. maaEI32()lC.maEID. maaEI22()l5图示微元体的最大剪应力max为多大 ?( ) A. max=100MPa B. max=0 C. max=50MPa D. max=200MPa 6用第三强度理论校核图示圆轴的强度时，所采用的强度条件为 ( ) A. PAMWTWZP()()242 B.PAMWTWZP C. ()()PAMWTWZP22 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -

3、- - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - D. ()()PAMWTWZP242 7图示四根压杆的材料、截面均相同， 它们在纸面内失稳的先后次序为( ) A. (a),(b),(c),(d) B. (d),(a),(b),(c) C. (c),(d),(a),(b) D. (b),(c),(d),(a) 8图示杆件的拉压刚度为EA，在图示外力作用下其变形能U 的下列表达式哪个是正确的?( ) A. U=P aEA22B. U=PEAP bEA2222lC. U=PEAP bEA2222lD. U=PEAP

4、 bEA2222a9图示两梁抗弯刚度相同，弹簧的刚度系数也相同，则两梁中最大动应力的关系为( ) A. ( d) a =(d) bB. (d) a (d) bC. (d) a (d) bD. 与 h 大小有关二、填空题 ( 每空 1 分，共 20 分) 1在材料力学中，为了简化对问题的研究，特对变形固体作出如下三个假设：_，_，_。2图示材料和长度相同而横截面面积不同的两杆，设材料的重度为，则在杆件自重的作用下，两杆在x 截面处的应力分别为(1)=_，(2)=_。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

5、- - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 3图示销钉受轴向拉力P作用，尺寸如图，则销钉内的剪应力=_，支承面的挤压应力 bs=_。4图示为一受扭圆轴的横截面。已知横截面上的最大剪应力max=40MPa，则横截面上A点的剪应力 A=_。5阶梯形轴的尺寸及受力如图所示，其 AB 段的最大剪应力max1与 BC 段的最大剪应力max2之比maxmax12=_。6图示正方形截面简支梁，若载荷不变而将截面边长增加一倍，则其最大弯曲正应力为原来的 _倍，最大弯曲剪应力为原来的_倍。7矩形截面悬臂梁的尺寸及受载如图所示，(1)若梁长 l 增大至 2l，则梁的最大挠度

6、增大至原来的_倍；(2)若梁截面宽度由b 减为b2，则梁的最大挠度增大至原来的_倍；(3)若梁截面高度由h 减为h2，则梁的最大挠度增大至原来的_倍。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 8图示为某构件内危险点的应力状态，若用第四强度理论校核其强度，则相当应力eq4=_。9将圆截面压杆改为面积相等的圆环截面压杆，其它条件不变，则其柔度将_，临界载荷将 _。三、分析题 ( 每小题 5 分，共 20 分) 1在图示低碳钢和

7、铸铁拉伸试验的“应力应变”图上，注明材料的强度指标(名称和代表符号 )，并由图判断：_是脆性材料， _是塑性材料。2画出图示阶梯形圆轴的扭矩图，用图中m 和 d 写出圆轴最大剪应力的计算式，并指出其作用点位置3.图示矩形截面悬臂梁，若已知危险截面上E 点的应力为 E=40MPa，试分析该截面上四个角点A、B、C、D 的应力 (不必写出分析过程，只须写出分析结果，即四个角点的应力值)。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - -

8、 四、计算题 ( 每小题 10 分，共 40 分) 1.钢杆 1，2 吊一刚性横梁AB 。已知钢杆的弹性模量E=200GPa，两杆的横截面面积均为A=100mm2，载荷 P=20KN ，试求两钢杆的应力、伸长量及P 力作用点F 的位移 F。2.外伸木梁各部分的尺寸和所受载荷如图所示。设梁材料的许用应力=10MPa。试： (1)作梁的剪力图和弯矩图；(2)校核梁的正应力强度。3.弓形夹紧器如图，若夹紧力 P=2KN ，距离 e=120mm，立柱为矩形截面，其 h=25mm， =160MPa，试设计截面尺寸b。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - -

9、 - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 4.图示曲柄轴直径d=50mm，受集中力P=1KN 作用，试： (1)画出危险点A 的应力状态并计算其应力值；(2)若材料的许用应力=70MPa,试按第四强度理论校核其强度。 材 料 力 学 试卷答案 A一、单项选择题( 每小题 2 分，共 20 分) 1.C 2.C 3.B 4.B 5.A 6.D 7.A 8.A 9.C 二、填空题 ( 每空 1 分，共 20 分) 1. 连续性假设均匀性假设各向同性假设2. (l-x) (l-x) 3. Pd h422PDd()4

10、. 33.3MPa 5. 3/8 6. 1/8 1/4 7. 8 2 8 8.2239.降低增大三、分析题 (每小题 5 分，共 20 分) 1.低碳钢强度指标：强度极限b,屈服极限 s铸铁强度指标：拉伸强度极限b铸铁是脆性材料，低碳钢是塑性材料2.作扭矩图计算扭转剪应力：AB=323mdBC=3793. mdm a x=BC,作用于 BC 段表面名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 3.A=-60MPa, B=20M

11、Pa,C=50MPa,D=-20MPa 四、计算题 ( 每小题 10 分，共 40 分) 1.两钢杆轴力： N1=8KN( 拉)， N2=12KN( 拉) 杆 1： 1=80MPa，l1=0.8mm 杆 2： 2=120MPa ，l2=1.2mm P 力作用点位移：F=23512ll=1.04mm 2.支反力： RA=17.5KN( )，RB=22.5KN( ) 剪力图：弯矩图：强度校核：max=9.96MPa 3.N=p,M=pe =NAMWPbhpebh62 bphpeh62=14.9mm 4.应力状态应力值： =40.7MPa，=16.3MPa 强度校核： eq4=223=49.5MPa 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -