材料力学试题及答案_1.pdf

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1、y)x)D、6.描述构件上一截面变形前后的夹角叫（）A、线位移 B、转角 C、线应变 D、角应变 7.塑性材料的名义屈服应力使用（）A、B S表小 B、b b 表小 C、b P表小 D、o表示 8.拉（压）杆应力公式 FyA 的应用条件是（）A、应力在比例极限内 B、应力在屈服极限内 C、外力合力作用线必须沿着杆的轴线 D、杆件必须为矩形截面杆 9.下列截面中，弯曲中心与其形心重合者是（）A、Z 字形型钢 B、槽钢 C、T 字形型钢 D、等边角钢 10.如图所示简支梁，已知 C 点转角为 0。在其它条件不变的情况下，若将杆长增加一倍,则 C 点的转角为（）A、2 e B、40 C、最大应力 D

2、、最大内力 5.图示单元体应力状态，沿 x 方向的线应变 弘可表示为（材料力学-模拟试题、单项选择题 1.截面上的全应力的方向（）A、平行于截面 8 垂直于截 面 C、可以与截面任意夹角 D、与截面无关 2.脆性材料的延伸率（）A、小于 5%B、小于等于 5%C、大于 5%D、大于等于 5%3.如图所示简支梁，已知 C 点转角为。在其它条件不变的情况下，若将荷载 F 减小 一半，贝 U C 点的转角为（）A、e B、e C、e D、20 4.危险截面是（）所在的截面。A、最大面积 B、最小面积 C x 10.若材料服从胡克定律,D、16 e 二、填空题 i.用主应力表示的第四强度理论的相当应力

3、是 2.已知自由落体冲击问题的动荷系数 Kd,对应静载荷问题的最大位移为 jmax,则冲击问题 的最大位移可以表示为。3.图示木棒联接。横截面为正方形，边长为 a,联接处长度为 2t。则木棒联接处受剪切面 的名义切应力等于。4.主平面上的切应力等于。5.功的互等定理的表达式为。6.自由落体冲击 I 可题的动荷系数为 Kd 1 1l-，其中 h表不 7.交变应力循环特征值 r 等于。8.变截面梁的主要优点是。等强度梁的条件是。9.一受拉弯组合变形的圆截面钢轴，若用第三强度理论设计的直径为 d3,用第四强度理论 设计的直径为d4，则d3d4。且物体的变形满足小变形，则该物体的变形能与载荷之间呈现

4、_ 关系。四强度理论校核主轴的强度。（12分）二、计算题 1.水轮机主轴输出功率 P=37500 kW,转速 n=150 r/min，叶轮和主轴共重 W=300 kN,轴向推力 F=5000 kN,主轴内外径分别为 d=350 mm,D=750 mm,=100 MPa，按第 2.图示托架，F=20 kN,CD 杆为刚杆，AB 为圆管，外径 D=50 mm,内径 d=40 mm,材料 为 Q235 钢，弹性模量 E=200 GPa,a=304MPa,b=,入p=l05,入S=,AB 杆的规定稳定安 全因数nst =2。试校核此托架是否安全。（10 分）3.图示桁架各杆抗拉压刚度 EA 相等，试求

5、各杆的内力。（8 分）4.图示皮带轮传动轴尺寸及受力已知，=80 MPa,按第四强度理论选择轴的直径 do（12 分）5.图示外径 D=100mm，内径 d=80mm 的钢管在室温下进行安装，安装后钢管两端固定，此时钢管两端不受力。已知钢管材料的线膨胀系数=x 10-6 K-1,弹性模量 E=210 GPa s=306 MPa,P=200 MPa,a=460 MPa,b=MPa。试求温度升高多少度时钢管将失稳。（10 分）6.求图示简支梁的剪力图和弯矩图，并求出最大剪力和最大弯矩。（8分）7.直径d 20mm的圆轴受力如下图所示。已知 E=200GPa今测得轴向应变 a 320 10 6,横向

6、应变 b 96 10 6。OC方向应变c 565 10 6。计算轴 向外力P及扭转力偶矩M。（10分）Fa/2 F M(x)TT 答案：一、DABCB BACAB 1.&(1 2)2(2 3)2(3 1)2 2.jKKd 1)2 1 2 F 3.a 4.0 5.F1 12 F2 21 6.自由落体的高度 7 m in m ax max min 8.加工方便，结构优化，合理分配载荷；W(x)9.等丁 10.非线性 P 37500 1.扭矩 9549 9549 -2.39MPa n 150 轴向 口(300 50。0)1032 15.3MPa A 1/4(0.752 0.352)主应力：12(x

7、V xy2 2 2 1 15.42MPa 3 0.253MPa 第四强度理论为.1(1 2)2(2 3)2(3 1)2=nst安全。3.Fx F FAsin Fy FA cos 因为各杆抗拉压刚度 EA 相等,所以 FA FB FC cos2 106 FBsin FB cos FC cos cos 357kN F FA=FB=-4.FC=0 2sin 7KN FAZ FB Fez Fey FD 3.5KN D FAy 轴受到的扭矩图和弯矩图如下:T:6R 2E 101.75 P s 59.92 b 0.032 1)l 1m 则My：C A 14KN.m C 处 M y 0.8FCy B 处 M

8、z 0.4FB 5.6KN B、C面可能为危险面:MB.72 5.62 8.978KN.m MC 14KN.m.C 为危险截面 1,M 2 0.75T2 W d 121.5mm r4 32 2 2 3 142 0.75 1.52 80MPa d3 5.温升时，1 2使轴受压力FN。这时轴向载荷作用下的静不定问题。变形协调条件:FNI 1 t2 t1 l EA 2 t2 t1 l 由此解出轴所受的轴向载荷为 FN 2 t2 tl EA t2EA 1 64 D4(1 4)1，1,2 2、4(D d)0.032 A 临界载荷Fcr ci(a b 2)A FN t2EA 6.1/4F 7.(1)测点O

9、处的应力状态 P x A 4P E d2 E 2)l 2m t Ja b 2 116.57K E 3)l 5m 贝U 1 2EI 临界载荷Fcr 拦 FN t2EA cr(l)2 N l、A 1 g 代入数值 d=20mm,E=200GPa,a 320 10 6 得:P=(2)由广义胡克定理可知:临界载荷Fcr sA FN t2EA 116.57K 106 320 10 6 96 最大剪力为 3/4F,最大弯矩为 3/4Fa。由二向应力状态的斜截面应力公式 xy 由式可得 xy x y -cos 2a sin 2a 2 xy xy（c 导）E -2-69.7MPa 1 按切应力公式 -可知：M xyWt Wt 16 xy 109N.m