材料力学期末试卷1(带答案)2.pdf

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1、学院学院.材料力学期末考试卷材料力学期末考试卷 1 1 答案答案.（考试时间：120 分钟）.使用班级：学生数：任课教师：考试类型闭卷.题序一二三四五六总分.绩.成.得分.阅卷人线.号.一填空题（一填空题（2222 分）分）座.1.1.为保证工程结构或机械的正常工作，构件应满足三个要求，即为保证工程结构或机械的正常工作，构件应满足三个要求，即 强度要求、强度要求、刚度刚度.要求要求及及 稳定性要求稳定性要求。（每空（每空 1 1 分，共分，共 3 3 分）分）.封2 2材料力学中求内力的基本方法是材料力学中求内力的基本方法是 截面法截面法。（1 1 分）分）.名.3 3进行应力分析时，单元体上

2、剪切应力等于零的面称为进行应力分析时，单元体上剪切应力等于零的面称为 主平面主平面，其上正应力称为，其上正应力称为.姓.班.主应力主应力。（每空（每空 1 1 分，共分，共 2 2 分）分）.4.4.第一到第四强度理论用文字叙述依次是最大拉应力理论、最大拉应变理论、最大第一到第四强度理论用文字叙述依次是最大拉应力理论、最大拉应变理论、最大.剪应力理论和形状改变能理论。剪应力理论和形状改变能理论。（每空（每空 1 1 分，共分，共 4 4 分）分）.密5.5.图示正方形边长为图示正方形边长为a，圆孔直径为，圆孔直径为D，若在该正方形中间位置挖去此圆孔，则剩，若在该正方形中间位置挖去此圆孔，则剩系

3、.z.下部分图形的惯性矩下部分图形的惯性矩IIa4D4yz.1264。（2 2 分）分）y.6.6.某材料的某材料的曲线如图，则材料的曲线如图，则材料的.（1 1）屈服极限）屈服极限.s240240MPa.（2 2）强度极限）强度极限.b400400MPa.（3 3）弹性模量）弹性模量E 20.420.4GPa（4 4）强度计算时，若取安全系数为）强度计算时，若取安全系数为 2 2，那么，那么塑塑性性材材.料的许用料的许用 应力应力120120MPa，脆性材料的许用应力，脆性材料的许用应力200200MPa。（每空（每空 2 2 分，共分，共1010 分）分）二、选择题（每小题二、选择题（每小

4、题 2 2 分，共分，共 3030 分）分）（C C）1.1.对于静不定问题，下列陈述中正确的是对于静不定问题，下列陈述中正确的是。A A 未知力个数小于独立方程数；未知力个数小于独立方程数；B B 未知力个数等于独立方程数未知力个数等于独立方程数；C C 未知力个数大于独立方程数。未知力个数大于独立方程数。（B B）2 2求解温度应力和装配应力属于求解温度应力和装配应力属于。A A静定问题；静定问题；B B静不定问题；静不定问题；C C两者均不是。两者均不是。（B B）3 3圆轴受扭转变形时，最大剪应力发生在圆轴受扭转变形时，最大剪应力发生在。A A圆轴心部；圆轴心部；B B圆轴表面；圆轴表

5、面；C C心部和表面之间。心部和表面之间。（C C）4 4 在压杆稳定中，对于大柔度杆，为提高稳定性，下列办法中不能采用的在压杆稳定中，对于大柔度杆，为提高稳定性，下列办法中不能采用的是是。A A选择合理的截面形状；选择合理的截面形状；B B改变压杆的约束条件；改变压杆的约束条件；C C采用优质钢材。采用优质钢材。（C C）5 5弯曲内力中，剪力的一阶导数等于弯曲内力中，剪力的一阶导数等于。A A弯矩；弯矩；B B弯矩的平方；弯矩的平方；C C载荷集度载荷集度（C C）6 6对构件既有强度要求，又有刚度要求时，设计构件尺寸需要对构件既有强度要求，又有刚度要求时，设计构件尺寸需要。A A只需满足

6、强度条件；只需满足强度条件；B B只需满足刚度条件；只需满足刚度条件；C C需同时满足强度、刚度条件。需同时满足强度、刚度条件。（A A）7 7G E 21适用于适用于A A各向同性材料各向同性材料 B.B.各向异性材料各向异性材料C.C.各向同性材料和各向异性材料各向同性材料和各向异性材料 D.D.正交各向异性。正交各向异性。（B B）8 8在连接件上，剪切面和挤压面分别在连接件上，剪切面和挤压面分别于外力方向于外力方向A.A.垂直、平行垂直、平行 B.B.平行、垂直平行、垂直 C.C.均平行均平行D.D.均垂直均垂直（C C）9 9下面两图中单元体的剪切应变分别等于下面两图中单元体的剪切应

7、变分别等于。虚线表示受力后的形状。虚线表示受力后的形状 A.A.2，B.B.2，0 C.00 C.0，D.0 D.0，2（B B）1010如图所示结构，则其如图所示结构，则其 BCBC 杆与杆与 ABAB 杆的变形情况为杆的变形情况为。A ABCBC 杆轴向拉伸，杆轴向拉伸，ABAB 杆轴向压缩杆轴向压缩B BBCBC 杆轴向压缩，杆轴向压缩，ABAB 杆轴向拉伸杆轴向拉伸C CBCBC 杆扭转，杆扭转，ABAB 杆轴向拉伸杆轴向拉伸D DBCBC 杆轴向压缩，杆轴向压缩，ABAB 杆扭转杆扭转（B B）11.11.轴向拉伸细长杆件如图所示，轴向拉伸细长杆件如图所示，_。A A1-11-1、2

8、-22-2 面上应力皆均匀分布；面上应力皆均匀分布；B B1-11-1 面上应力非均匀分布，面上应力非均匀分布，2-22-2 面上应力均匀分布；面上应力均匀分布；C C1-11-1 面上应力均匀分布，面上应力均匀分布，2-22-2 面上应力非均匀分布；面上应力非均匀分布；D D1-11-1、2-22-2 面上应力皆非均匀分布。面上应力皆非均匀分布。（D D）12.12.塑性材料试件拉伸试验时，在强化阶段塑性材料试件拉伸试验时，在强化阶段_。A A只发生弹性变形；只发生弹性变形；B B只发生塑性变形；只发生塑性变形；C C只发生线弹性变形；只发生线弹性变形；D D弹性变形与塑性变形同时发生。弹性

9、变形与塑性变形同时发生。（B B）13.13.比较脆性材料的抗拉、抗剪、抗压性能：比较脆性材料的抗拉、抗剪、抗压性能：_。A A抗拉性能抗拉性能抗剪性能抗剪性能抗压性能；抗压性能；B B抗拉性能抗拉性能抗剪性能抗剪性能抗压性能；抗压性能；C C抗拉性能抗拉性能抗剪性能抗剪性能抗压性能；抗压性能；.D D没有可比性。没有可比性。（C C）14.14.图中应力圆图中应力圆 a a、b b、c c 表示的应力状态分别为表示的应力状态分别为A A二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态；二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态；B B单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态；单向拉应力状态、单

10、向压应力状态、三向应力状态；C C单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态；单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态；D D单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。（B B）15.15.压杆临界力的大小，压杆临界力的大小，A A与压杆所承受的轴向压力大小有关；与压杆所承受的轴向压力大小有关；B B与压杆的柔度大小有关；与压杆的柔度大小有关；C C与压杆的长度大小无关；与压杆的长度大小无关；D D与压杆的柔度大小无关。与压杆的柔度大小无关。四四 如图阶梯形钢杆的两端在如图阶梯形钢杆的两端在T15 C时被固定，时被固定，杆件上下两

11、段的面积分别是杆件上下两段的面积分别是A1 5cm2，A210cm2。当当温温度度升升高高至至T2 25C时时，试试求求杆杆件件各各部部分分的的温温度度应应力力。钢钢材材的的l12.5106 C1，E 200GPa。（1010 分）分）1a2a.解：（1）若解除一固定端，则杆的自由伸长为：lTllT laT laT 2laT（2 2 分）分）（2）由于杆两端固定，所以相当于受外力F作用产生lT的压缩，如图 1 所示。因此有：lT FNa EA1 FNa EA2 2laTFN 2lET/1/A11/A2 33.33KN（4 4 分）分）（3）1 FNA1 66.7MPa2 FNA2 33.3MP

12、a（4 4 分）分）（5 5 分）分）据扭转强度条件：，可得：maxTmaxWtWtFd316d1 80mm,d2 67.4mm由扭转刚度条件：FNFN1a2a (TmaxGIp)(180/),Ipd4/32F可得：d1 84mm,d2 74.4mmd 85mm,d2 75mm（5 5 分）分）（3 3 分）分）五某传动轴设计要求转速五某传动轴设计要求转速n n=500 r/min=500 r/min，输入功率，输入功率N N1=5001=500 马力，马力，输出功率分输出功率分别别N N2=2002=200马力及马力及N N3=3003=300马力，已知：马力，已知：G G=80GPa=80

13、GPa，=70M Pa=70M Pa，=1/m，试=1/m，试确定：确定：ABAB段直径段直径d d1 1和和BCBC段直径段直径d d2 2？若全轴选同一直径，若全轴选同一直径，应为多少？应为多少？（1313 分）分）N1A500N2B400N3C综上所述，可取：1 (2)当全轴取同一直径时，d d1 85mm六六 求如图所示悬臂梁的内力方程，求如图所示悬臂梁的内力方程，并作剪力图和弯距图，并作剪力图和弯距图，已知已知 P=10KN,M=10KNP=10KN,M=10KN m m。（1010分）分）解：分段考虑：1 1解：（1）计算外力偶矩.T(kNm)7.024 4.21 1、AC 段：（

14、5 5 分）分）（1）剪力方程为：Q(x)10KN m(0 x 1m)（2）弯矩方程为：M(x)10(2 x)(KN m)(0 x 1m)2、CB 段：（1）剪力方程为：Q(x)0(1m x 2m)（2）弯矩方程为：M(x)10KN m(1 x 2m)Nm 7024(Nm)n 3、内力图如下：（1010 分）分）Q(x)10KNxM(x)x10KN.m20KN.m七从某钢构件中取下的一个三向应力单元体状态如图所示，应力单位为七从某钢构件中取下的一个三向应力单元体状态如图所示，应力单位为MPa。已知。已知泊松比泊松比 0.3，许用应力许用应力100MPa，试求主应力及单元体内最大切应力，试求主应力及单元体内最大切应力，并按第一并按第一和第二强度理论校核其强度。和第二强度理论校核其强度。（1515 分）分）(3 分).(2 分)(2 分)(2 分)第一强度理论（最大拉应力理论）1(3 分)第二强度理论（最大拉应变理论）123 600.331.2351.23 66MPa(3 分)