材料力學試題及答案

材料力學-模擬試題、單項選擇題截面上的全應(yīng)力的方向（）A、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)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?如圖所示簡支梁，已知C點轉(zhuǎn)角為00在其它條件不變的情況下，若將荷載F減小一半，則C點的轉(zhuǎn)角為（）TOC\o"1-5"\h\zA、 0.12B、 0.50C、 0D、 20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￡x可表示為（）C、A、B、秒C、A、B、秒Q-凹）EyxD、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、。表示B、。表示C、。表示D、。表示Sbp0.28?拉（壓）桿應(yīng)力公式b二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、Z字形型鋼B、槽鋼C、T字形型鋼D、等邊角鋼如圖所示簡支梁，已知C點轉(zhuǎn)角為9。在其它條件不變的情況下，若將桿長增加一倍，則C點的轉(zhuǎn)角為（）A、29B、49C、89D、169二、填空題1.用主應(yīng)力表示的第四強度理論的相當應(yīng)力是。2?已知自由落體沖擊問題的動荷系數(shù)K,對應(yīng)靜載荷問題的最大位移為厶，則沖擊問題的最大位移可以djmax表示為。3.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.主平面上的切應(yīng)力等于。t5?功的互等定理的6?自由落體沖擊問題的動荷系數(shù)為K『4.主平面上的切應(yīng)力等于。t5?功的互等定理的6?自由落體沖擊問題的動荷系數(shù)為K『+$2h，其中h表示Aj交變應(yīng)力循環(huán)特征值r等于。變截面梁的主要優(yōu)點是 。等強度梁的條件是 。一受拉彎組合變形的圓截面鋼軸，若用第三強度理論設(shè)計的直徑為d3，用第四強度理論設(shè)計的直徑為d，則d43d4。10.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1?水輪機主軸輸出功率P=37500kW，轉(zhuǎn)速n=150r/min,d，則d43d4。10.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1?水輪機主軸輸出功率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d=350mm,D=750mm,[?]=100MPa，按第四強度理論校核主軸的強度。（12分）2.圖示托架，量E=200GPa,架是否安全。F=20kN,CD桿為剛桿，AB為圓管，外徑D=50a=304MPa,b=1.118MPa,入p=105，入=61.4,AB桿的（10分）3.圖示桁架各桿抗拉壓剛度EA相等,4?圖示皮帶輪傳動軸尺、（12分） Amm，pSW1.5MP50yid。0mm,材料為Q235鋼，彈性模定安全因數(shù)[心=2。試校核此托ya受力已知,C試求各桿的內(nèi)力。（8分）樸￡[?]=\力。已知鋼管材料的線膨脹系數(shù)？=12.5X10-6K-1,彈性模量E=210GPa,?=306MPa,?=200MPa,spa=460MPa,b=2.57MPa。試求溫度升高多少度時鋼管將失穩(wěn)。(10分)dF求圖示簡支梁的剪力圖和彎矩圖，并求出最大剪力和最大彎矩。(分? i直徑ddF求圖示簡支梁的剪力圖和彎矩圖，并求出最大剪力和最大彎矩。(分? i直徑d二20mm的圓軸受力如下圖所示。已知刀彳〉a=-96x10-6<tOC方向應(yīng)變懇￡二320X10-6，橫向應(yīng)變￡a bcE=2UUGPa。-=565x10-6c驢測得軸向應(yīng)變計算軸向外力P及■11. [(51-82)2+(82-83)2+(83-51)2]2A2.— [(K一1)2一1]2d3.a3.a24.0FA=FA112221自由落體的高度7.—min7.—minmax—maxOmin8?加工方便，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，合理分配載荷；W(x)=M(X)0]等于非線性P 375001?扭矩=9549—=9549x =2.39MPan 150W+F軸向c=—(300+5000)x10W+F軸向c=—1/4兀x(0.752—0.352)G+G :G—G— 斗+ 斗)2+T22 2 xy

J]第四強度理論為5=\込[(§1-52)2+(82-63)2+(83-51)2]=i5.35MPa<[]所以安全。.Ml.I2.AB桿：柔度飛刁=11兀D4(1-a4),641-兀(D2-d2)a—0.8i=0.016九=108.25>九p2F=FAB/2FAB=4F=80KN4Fn—4Fn—c

stF4x35780=17.85>[nst]安全。AB3-工Fx—0F-Fasina-FBSina-0因為各桿抗拉壓剛度EA因為各桿抗拉壓剛度EA相等，鼻+鼻+5—0cosacosa C所以-F+F+Fcos2a—0ABCFB處M—0.4F—5.6KNzBB、C面可能為危險面：AC為危險截面5?溫升時，a1>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1)l—1m則X<X

臨界載荷F二aA>F=aAt2EAcr s N2）l二2m則九<九<九21臨界載荷F臨界載荷F二（a-b九）Acr2>F=aAt2EAN33）l二5m則九〉九6.臨界載荷F=晉>Fcr（卩l(xiāng)）26.臨界載荷F=晉>Fcr（卩l(xiāng)）2N=aAt2EA3/4F/1/4F+3/4Fa最大剪力為3/4^，最彎矩為3/7.（1）測點O處的應(yīng)力狀4Fa。P 4P 廠巳、a= = —=Es1/4FaA兀d2 a代入數(shù)值d=20mm,E=200GPa,s=320x10-6得：aP=20.1KN（2）由廣義胡克定理可知由二向應(yīng)力狀態(tài)的斜截面應(yīng)力公式a

a+aa