材料力学期末试卷1(带答案)1.pdf

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1、8A Uni-20-20 学年第一学期工作计划 9864学院学院.系班姓名座号成绩.密.封.线.阅卷人材料力学材料力学期末考试卷期末考试卷 1 1答案答案（考试时间：120 分钟）使用班级：学生数：任课教师：考试类型闭卷一填空题（一填空题（2222 分）分）1.1.为保证工程结构或机械的正常工作，为保证工程结构或机械的正常工作，构件应构件应满足三个要求，即满足三个要求，即 强度要求、强度要求、刚度要求刚度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）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）3 3进行应力

2、分析时，单元体上剪切应力等于零进行应力分析时，单元体上剪切应力等于零的面称为的面称为 主平面主平面，其上正应力称为其上正应力称为 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。论和形状改变能理论。（每空（每空 1 1 分，共分，共 4 4 分）分）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，若在该正方形中间位置挖去此圆孔，则剩下部分图该正方形中间位置挖去此圆孔，

3、则剩下部分图a4D4形的惯性矩形的惯性矩Iy Iz。（2 2 分）分）12646.6.某材料的某材料的曲线曲线如图，则材料的如图，则材料的（1 1）屈屈 服服 极极 限限s240240MPa（2 2）强强 度度 极极 限限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，那么塑，那么塑性材料的许用性材料的许用 应力应力120120MPa，脆性材料，脆性材料题序得分一二三四五的许用应力的许用应力200200MPa。（每空（每空 2 2 分，分，共共 1010六总分分）分）b18A Uni-20-20

4、 学年第一学期工作计划 9864C.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、垂直二、选择题（每小题二、选择题（每小题 2 2 分，共分，共 3030 分）分）（C C）1.1.对于静不定问题，下列陈述中正确对于静不定问题，下列陈述中正确的是的是。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。

5、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，最大剪应力发圆轴受扭转变形时，最大剪应力发生在生在。A A圆轴心部；圆轴心部；B B圆轴表面；圆轴表面；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提高稳定性，下列办法中不能采用的是。A A选择合理的截面形状；选择合理的截面形状；B B改变压改变压杆的约束条件；杆的约束条件；

6、C C采用优质钢材。采用优质钢材。（C C）5 5弯曲内力中，剪力的一阶导数等弯曲内力中，剪力的一阶导数等于于。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，又有刚度要对构件既有强度要求，又有刚度要求时，设计构件尺寸需要求时，设计构件尺寸需要。A A只需满足强度条件；只需满足强度条件；B B只需满只需满足刚度条件；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.均平行均平行D.D.均垂直均垂直（C C）

7、9 9下面两图中单元体的剪切应变分别下面两图中单元体的剪切应变分别等于等于。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.0 C.0 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 杆轴向杆轴向拉伸，拉伸，ABAB 杆轴向压缩杆轴向压缩B BBCBC 杆轴向杆轴向压缩，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

8、件如图所示，轴向拉伸细长杆件如图所示，_。A A1-11-1、2-22-2 面上应力皆均匀分布；面上应力皆均匀分布；b28A Uni-20-20 学年第一学期工作计划 9864 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 面上面上应力均匀分布；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 面上应面上应力非均匀分布；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，在强化塑性材料试件拉伸试验时，在强化阶段阶段_。A A只发生弹性变形；只发生弹

9、性变形；B B只发只发生塑性变形；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弹性弹性变形与塑性变形同时发生。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、抗压比较脆性材料的抗拉、抗剪、抗压性能：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 表示的应力状表示的应力状态分别为态分别为A A二向应力状态、纯剪切应力状态、二向

10、应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态；三向应力状态；B B单向拉应力状态、单向压应力状单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态；态、三向应力状态；C C单向压应力状态、纯剪切应力状单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态；态、单向拉应力状态；D D单向拉应力状态、单向压应力状单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。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与压杆所承受的轴向压力大小有关；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

11、度大小无关。与压杆的柔度大小无关。四如图阶梯形钢杆的两端在四如图阶梯形钢杆的两端在T15C时被固时被固定，杆件上下两段的面积分别是定，杆件上下两段的面积分别是A1 5cm2，A210cm2。当温度升高至。当温度升高至T2 25C时，试求时，试求杆杆 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）解：（1）若解除一固定端，则杆的自由伸长为：lTllT laT laT 2laTb38A Uni-20-20 学年第一学期工作计划 9864（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，

12、如图 1 所示。因此有：lT FNa EA1 FNa EA2 2laTFN 2lET/1/A11/A2 33.33KN（4 4 分）分）件：，可得：d1 80mm,d2 67.4mm由扭转刚度条件：（3）1 FNA1 66.7MPa2 FNA2 33.3MPa（4 4分）分）(TmaxGIp)(180/)可得：d1 84mm,d2 74.五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，输出功率分别输出功率分别N N2=2=200200 马力及马力及N N3=3003=300 马力，已知：马力，已知

13、：G G=80GPa=80GPa，=70M Pa=70M Pa，=1/m，试确定：=1/m，试确定：ABAB段段直径直径d d1 1和和BCBC段直径段直径d d2 2？若全轴选同一若全轴选同一直径，应为多少？（直径，应为多少？（1313 分）分）1 1解：综上所述，可取：d185mm,d2 75mm (2)当全轴取同一直径时，d d1 85mm六求如图所示悬臂梁的内力方程，并作剪力六求如图所示悬臂梁的内力方程，并作剪力图和弯距图，已知图和弯距图，已知 P=10KN,M=10KNP=10KN,M=10KNm m。（1010 分）分）N1A500T(kNm)N2BN3C弯Q(x)10KN m(0

14、 x 1m)400解：分段考虑：1、AC 段：（5 5 分）分）（1）剪力（2）矩方方程程为为：M(x)10(2 x)(KN m)(0 x 1m)（1）计算外力偶矩据Nm扭 7024(N转强m)度nTmax 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)3、内力图如下：（1010 分）分）（5 5 分）分）条7.024 4.21maxWt3Wtd16Q(x)10KNb4x8A Uni-20-20 学年第一学期工作计划 9864M(x)(2 分)x(2 分)10KN.m20KN.m1第一强度理论（最大拉应力理论）(3 分)第 二 强 度 理 论（最 大 拉 应 变 理 论）123 600.331.2351.23 66MPa(3 分)雨滴穿石，不是靠蛮力，而是靠持之以恒。拉蒂默七从某钢构件中取下的一个三向应力单元体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，应力单位为状态如图所示，应力单位为MPa。已知泊松比。已知泊松比 0.3，许用应力，许用应力100MPa，试求主应力，试求主应力及单元体内最大切应力，并按第一和第二强度及单元体内最大切应力，并按第一和第二强度理论校核其强度。理论校核其强度。（1515 分）分）(3 分)b5