材料力學(xué)試題及答案

材料力學(xué)-模擬試題一、單項(xiàng)選擇題截面上的全應(yīng)力的方向一、單項(xiàng)選擇題截面上的全應(yīng)力的方向1.A、2.A、2.脆性材料的延伸率平行于截面B、垂直于截面C、可以與截面任意夾角D、與截面無關(guān)A、3.小于5%B、小于等于5%C、大于5%D、大于等于5%如圖所示簡支梁，已知C點(diǎn)轉(zhuǎn)角為e；在其它條件不變的情況下，若將荷載A、3.減小一半，則C點(diǎn)的轉(zhuǎn)角為A、B、C、D、4.危險截面是所在的截面;A、最大面積 B、最小面積C、最大應(yīng)力 D、最大內(nèi)力5.圖示單元體應(yīng)力狀態(tài)，沿x方向的線應(yīng)變A、最大面積 B、最小面積C、最大應(yīng)力 D、最大內(nèi)力5.圖示單元體應(yīng)力狀態(tài)，沿x方向的線應(yīng)變ex可表示為A、。 1/ \B、—（a廣呻「C、"6.描述構(gòu)件上一截面變形前后的夾角叫A、線位移B、轉(zhuǎn)角C、線應(yīng)變D、角應(yīng)變7.塑性材料的名義屈服應(yīng)力使用A、氣表示B、0b表示C、0p表示D、0A、拉壓桿應(yīng)力公式a=FNA的應(yīng)用條件是

A、應(yīng)力在比例極限內(nèi)B、 應(yīng)力在屈服極限內(nèi)C、 外力合力作用線必須沿著桿的軸線D、 桿件必須為矩形截面桿下列截面中，彎曲中心與其形心重合者是A、2字形型鋼B、槽鋼C、丁字形型鋼 D、等邊角鋼如圖所示簡支梁，已知C點(diǎn)轉(zhuǎn)角為e；在其它條件不變的情況下,若將桿長增加一倍，則c點(diǎn)的轉(zhuǎn)角為A、2e B、4eC、8e D、i6e二、填空題用主應(yīng)力表示的第四強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力是；已知自由落體沖擊問題的動荷系數(shù)%,對應(yīng)靜載荷問題的最大位移為Ajmax，則沖擊問題的最大位移可以表示為；圖示木榫聯(lián)接;橫截面為正方形,邊長為a,聯(lián)接處長度為2t;則木榫聯(lián)接處受剪切面的名義切應(yīng)力等于4.54.5.6.——2t~ 自由落體沖擊問題的動荷系數(shù)為＞疽，其中頃示交變應(yīng)力循環(huán)特征值r等于

變截面梁的主要優(yōu)點(diǎn)是;等強(qiáng)度梁的條件是;一受拉彎組合變形的圓截面鋼軸，若用第三強(qiáng)度理論設(shè)計的直徑為d3，用第四強(qiáng)度理論設(shè)計的直徑為d4，則d3d4;若材料服從胡克定律，且物體的變形滿足小變形，則該物體的變形能與載荷之間呈現(xiàn)關(guān)系；三、計算題水輪機(jī)主軸輸出功率P=37500kW,轉(zhuǎn)速n=150r/min,葉輪和主軸共重W=300kN，軸向推力F=5000kN,主軸內(nèi)外徑分別為峰普m*°=750mm,=100MPa,按第四強(qiáng)度理論校核主軸的強(qiáng)度；12分 /鄉(xiāng)F一…r E…一…、，一…，■一jW圖示托架,F=20kN,CD桿為剛桿,AB為圓官，外外徑j(luò)pj^50mm,內(nèi)徑d=40mm,材料為Q235鋼，彈性模量E=200GPa,a=304MpO^=^T=^5,^s=,AB桿的規(guī)定T^f'穩(wěn)定安全因數(shù)nst=2;試校核此托架是否安全；10分3.圖示桁架各桿抗拉壓剛度EA相等，試求句桿的內(nèi)力廿分乍d;12分04.圖示皮帶輪傳動車C寸及受DDB80JPa，按第四強(qiáng)度理論選擇軸的直徑知5.圖示外徑D=100mm,內(nèi)徑d;12分04.圖示皮帶輪傳動車C寸及受DDB80JPa，按第四強(qiáng)度理論選擇軸的直徑知5.圖示外徑D=100mm,內(nèi)徑d固定，此時鋼管兩端不受所已4kN10kNm的鋼管10kNa=40460JMPapb210GPa,=306MPa,pF500下進(jìn)行安裝，安裝后鋼管兩端3數(shù)二X10-6K-1,彈性模量E=4kN=MPa;試求溫度升高多少度時鋼管將失穩(wěn);10分6.求圖示簡支梁的剪力6.求圖示簡支梁的剪力并求出最大剪力和最大彎矩;8分；1.橫向應(yīng)變￡，=-96x10-6;OC方向應(yīng)變￡=565x10-61.橫向應(yīng)變￡，=-96x10-6;OC方向應(yīng)變￡=565x10-6;計算軸向外力P及扭轉(zhuǎn)力偶矩M;10T■-[(81-82)2+(82-83)2+(83-81)2]T22.^p[(七-1)2-1]3F.a20FA12=F2氣]自由落體的高度——min1或——maxmax min加工方便，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，合理分配載荷；W(x)=些g]等于非線性1.扭矩t=9549-=9549x37500=2.39MPan 150軸向。=W±F=(300+5000)x103=15.3MPaA 1/4兀x(0.752—0.352)主應(yīng)力：氣=bxJ,+曜x—by)2+T22 xy2.AB桿：柔度x=2.AB桿：柔度x=Mli.Ti=■—\'A.1— 、1——兀D4(1-a4)，64:4兀(D2-d2)第四強(qiáng)度理論為8=；'-[(51-82)2+(82-83)2+(83-81)2]=<q\2所以安全;a=0.8-crst4x3-7a=0.8-crst4x3-780=>nst安全;X=108.2->Xp2F=Fab/2 Fab=4F=80KN4.4.ABEF=0 F-Fsina-Fsina=0因?yàn)楦鳁U抗拉壓剛度EA相等，-土+晶+8廣0所以一F+F+Fcos2a=0FFa=Fb=M Fc=0軸受到的扭矩圖和彎矩圖如：下：6RT：-A CD05B段到D段的扭矩為T=(10-4)02-=\.5KN.m

C處M=0.8FC=14KN.mB處M=0.4FB=5.6KNB、C面可能為危險面：..?C為危險截面溫升時，al>a2使軸受壓力fn；這時軸向載荷作用下的靜不定問題;變形協(xié)調(diào)條件：由此解出軸所受的軸向載荷為11=1m則人〈人2臨界載荷F=oA>Fn=aAt2EA21=2m 則氣<X<X1臨界載荷F=(a-bX)A>F=aAt2EA31=5m則X>X1臨界載荷F=甘1>Fn=aAt2EA 1/4F 1 3/4F3/4F為3/4Fa;最大剪力為3/4F為3/4Fa;最大剪力為3/4F,最大彎1/4Fa4P7.1測點(diǎn)O處的應(yīng)力狀態(tài)。=-=—=EexAnd2 a代入數(shù)值d=20mm,E=200GPa,e=320x10-6得:P=2由廣義胡克定理可知：由二向