材料力學(xué)基礎(chǔ)試題

1、材料力學(xué)基礎(chǔ)試題南京林業(yè)大學(xué)試卷課程 工程力學(xué) D（1） 20112012學(xué)年第 1 學(xué)期題 號(hào)一二三四五六七總分得 分一、 判斷下列各題的正誤，正確者打，錯(cuò)誤者打（每題 2 分）3、各向同性假設(shè)認(rèn)為，材料沿各個(gè)方向具有相同的力學(xué)性質(zhì)。 （）4 、 桿件發(fā)生 彎曲變形 時(shí)，橫截面 通常發(fā)生 線位移和 角位移。 （ ）5 、構(gòu)件的 強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性問題均 與材 料的力學(xué)性能有關(guān)。 （ ）二、 選擇題 （每題 2 分）1、在下列四種工程材料中，有下列四種說法：（A）松木、鑄鐵可應(yīng)用各向同性假設(shè)；（B）松木不可應(yīng)用各向同性假設(shè)；（C）鑄鐵、松木、玻璃可應(yīng)用各向同性假設(shè)；（D）鑄銅、鑄鐵、玻璃、松木

2、可應(yīng)用各向同性假設(shè)。正確答案是 B 。二、選擇題 （每題 3 分）1、 均勻性假設(shè)認(rèn)為，材料內(nèi)部各點(diǎn)的 D 是相同的。移；（A ） 應(yīng)力； （B） 應(yīng)變； （C） 位 （D ） 力學(xué)性質(zhì)。2、用截面法只能確定 C 桿橫截面上的內(nèi)力。（A ） 等直；（B） 彈性；（C） 靜定；（ D ） 基本變形。3、圖示階梯形桿 AD 受三個(gè)集中力 P 作用，設(shè) AB、BC、CD 段的橫截面面積分別為/G 2A. 3A9則三段桿的橫截面A o日 E/)軸力不等，應(yīng)力相等;卩)亡坯日7二 軸力相等，應(yīng)力不等；(G軸力和應(yīng)力都相等；(。)軸 力和應(yīng)力都不等。4、對(duì)于低碳鋼，當(dāng)單向拉伸應(yīng)力不大于A 時(shí)，虎克定律a

3、= Ee成 立。(A) 比例極限 -；(B)彈性極限兀；(C ) 倉服極限a ;(D)強(qiáng)度極限勢(shì)1、在下列四種工程材料中，有下列四種說法：(A) 松木、鑄鐵可應(yīng)用各向同性假設(shè)；(B) 松木不可應(yīng)用各向同性假設(shè)；(C) 鑄鐵、松木、玻璃可應(yīng)用各向同性假設(shè)；(D) 鑄銅、鑄鐵、玻璃、松木可應(yīng)用各向同性假設(shè)。正確答案是B 。3、對(duì)于低碳鋼，當(dāng)單向拉伸應(yīng)力不大于 ,虎克定律c = Ee成立。(A)比例極限刁；(B) 彈性極限務(wù)；(C)屈服極限a；(D)強(qiáng)度極限刀。正確答案是A 。4、等直桿受力如圖所示，其橫截面面積 A 100 mm2 ，問給定橫截面 m-m 上正 應(yīng)力的四個(gè)答案中哪一個(gè)是正確的？m(

4、A) 50MPa (壓應(yīng)力)；(B) 40MPa (壓應(yīng)力)； 5kN 4kN 13kN(C) 90MPa (壓應(yīng)力)；(D) 90MPa (拉應(yīng)力)。 m正確答案是 D 。5、圖示受力桿件的軸力圖有以下四種，試問哪一種是正確的 ?FNFN2FFFxx(A)2F(B)FNFN2FxxFF(C)2F(D)正確答案是 CA 和 2A，問以下四種答案中l(wèi)/2 l/28、圖示結(jié)構(gòu)中二桿的材料相同，橫截面面積分別為 哪一種是該結(jié)構(gòu)的許用載荷？(A) F A ；(B)F 2A ；(C) F 3A ；(D)F 4A 。正確答案是 B 。9、設(shè)受力在彈性范圍內(nèi)，問空心圓桿受軸向拉伸時(shí)，外徑與壁厚的下列四種變

5、形關(guān)系中哪一種是正確的？(A) 外徑和壁厚都增大；(B) 外徑和壁厚都減??；(C) 外徑減小，壁厚增大；(D) 外徑增大，壁厚減小。正確答案是 B 。四、計(jì)算題 ( 15 分) 圖示構(gòu)架，已知兩桿的材料相同，其橫截面面積之比為 A1/ A2 2 / 3，承受載 荷為 P。試求：為使兩桿內(nèi)的應(yīng)力相等，夾角 應(yīng)為多大？ 若 P 10KN , A1 100mm2,則桿內(nèi)的應(yīng)力為多大？解一、兩桿的軸力作節(jié)點(diǎn)B的受力圖，由平衡條件SY = 0二sinffNssina 一 P = 0 N)2X = 0N仝com N、a G N、= Ngcosar =P_Igor二、兩桿應(yīng)力相尊時(shí)的夾角a 由匕三務(wù)欲使6

6、= 6,則 .P/tga2 丙盤=cosor = y4& 2 = 4812r三.桿內(nèi)應(yīng)力N P=6 =石=已tga =仃00 X 10一館4812 = &?，4 MPft10 X 103試題內(nèi)容：五桿鉸接的正方形結(jié)構(gòu)受力如圖示，各桿橫截面面積 A 2 000 mm 2 ，試求各桿的正應(yīng)力解 ：對(duì)節(jié)點(diǎn) A由對(duì)稱性FN 1FN22F2FN122FN 1 FN 2F2對(duì)節(jié)點(diǎn) D由對(duì)稱性 FN1FN32FN1FN 2FN 3F N4F222FN1FN5N 1 2試題答案：F N5 F232F2A17.68 MPa （壓）FN5AFA 25 MPa （拉）圖示為膠合而成的等截面軸向拉桿，桿的強(qiáng)度由膠縫控

7、制，已知膠的許用切應(yīng)力試題答案：cos2 F膠縫 n解：由斜截面上的正應(yīng)力F斜截面上的切應(yīng)力sin cos tan12為許用正力 的1 2。問 為何值時(shí)，膠縫處的切應(yīng)力和正應(yīng)力同時(shí)達(dá)到各自 的許用應(yīng)力。膠縫截面與橫截面的夾角 26.57試題內(nèi)容：圖示結(jié)構(gòu)中 AC 為剛性梁， BD 為斜撐桿，載荷 F 可沿梁 AC 水平移動(dòng)。試問：為 使斜桿的重量最小，斜撐桿與梁之間的夾角 應(yīng)取何值？試題答案：解：載荷 F 移至 C 處時(shí)，桿 BD 的受力最大，如圖M A 0，F(xiàn)BD cosFBD FlFBDh cosA FBDFlhcos桿 BD 的體積lFAxABhFAyFBDAyDChVAsin2Flsi

8、n 2當(dāng) sin 2 1時(shí)，V 最小即重量最輕，故圖示受力結(jié)構(gòu)中， 桿 1 和桿 2 的橫截面面積和許用應(yīng)力分別為 A1 10 102 mm 2 ，A2 100 102 mm 2和 1 160 MPa ， 時(shí)達(dá)到許用應(yīng)力的 F 值和 值。2 8 MPa 。試求桿 1 和桿 2 的應(yīng)力同F(xiàn)x0， F2F1 cos（1）Fy0，F(xiàn)F1 sin（2）當(dāng)二桿同時(shí)達(dá)到許用應(yīng)力時(shí)由（1）1 A1 cos2A22 A21，60cos1 A12由（2）F1A1sin138.56 kN試題內(nèi)容：如圖所示受力結(jié)構(gòu)，兩桿的橫截面面積 A1用應(yīng)力1 120 MPa，2100 MPa ，構(gòu)的穩(wěn)定問題）。試題答案：解 ：

9、節(jié)點(diǎn) A 受力如圖Fx0， F1F cos 60 0F2F1試題答案：解：分析節(jié)點(diǎn) B 的受力0， F2F sin 600Fy800 mm 2，A2 600 mm 2 ，材料的許2 F223F1 FN1 1A1，F(xiàn) 21 A1 192 kNF2 FN2 2 A2，F(xiàn) 22 A2 69.28 kN3結(jié)構(gòu)的許用載荷F 69.28 kN圖示結(jié)構(gòu)，桿 1 為銅桿，許用應(yīng)力 1 120 MPa ，橫截面面積 A1 100 mm 2； 桿 2 為鋼桿，許用應(yīng)力 2 160 MPa ，橫截面面積 A2 200 mm 2。AB 為剛性桿，試確定許用載荷 F試題答案：解 ：桿 AB 受力如圖MB0，F(xiàn)3FN1M

10、A0，F(xiàn)3FFN22FN11 A1F31 A1 36 kNFN22 A2 ，F(xiàn) 322 A2 48 kN結(jié)構(gòu)的許用載荷F 36 kNa/212FFN1Faa/2FN2B圖示托架， AC 是圓鋼桿，許用應(yīng)力160 MPa 。BC 是方木桿，許用壓應(yīng)力4 MPa ， C 處的鉛垂載荷 F 長(zhǎng) b 。60 kN 。試選定鋼桿直徑 d 及木桿方截面邊解：分析節(jié)點(diǎn)C：FN1F cot3F2F13FN2Fsin234FA1FN1 ，d22試題答案：d0.026 8 m2.68 cmFN 22 13FA2 N 2 ，b222b2 0.02722 m 2.7 cmb 16.44 cm試題內(nèi)容：在圖示結(jié)構(gòu)中，桿

11、 BC 和桿 BD 的材料相同，且受拉和受壓時(shí)的許用應(yīng)力相等，已知載荷 F ，桿 BC 長(zhǎng) l，許用應(yīng)力 。為使結(jié)構(gòu)的用料最省，試求夾角 的合 理值。試題答案：解：分析節(jié)點(diǎn) B 受力FN1F sin， F N2F cotA1FN1FsinA2FN2F cotV A1A2lcosFl sin coslF cotdVd2sin2sin0，0)2 cos020 cos 012sin2 sin sin2sintan當(dāng)020 2 cos 020 cos 022 cos54.74 時(shí)，V 最小，結(jié)構(gòu)用料最省。160 MPa ，鉛垂載試題內(nèi)容：圖示結(jié)構(gòu)中， AB 為圓截面桿。已知其材料的許用應(yīng)力為 荷 F 20 kN ，試選擇桿 AB 的直徑。試題答案：解 ：剛桿 CD 受力如圖MC 0，F(xiàn)N 2 a F 2a 0AC 45Daa剛性桿BFN 2 2FAFN ， 1d2 2 2F4FCxFCy