大學(xué)期末考試-材料力學(xué)試題及答案

一、判斷題（正確打“√”，錯誤打“X”，本題滿分為10分）1、拉桿伸長后，橫向會縮短，這是因為桿有橫向應(yīng)力的存在。()2、圓截面桿件受扭時，橫截面上的最大切應(yīng)力發(fā)生在橫截面離圓心最遠處。()3、兩梁的跨度、承受載荷及支承相同，但材料和橫截面面積不同，因而兩梁的剪力圖和彎矩圖不一定相同。()4、交變應(yīng)力是指構(gòu)件內(nèi)的應(yīng)力，它隨時間作周期性變化，而作用在構(gòu)件上的載荷可能是動載荷，也可能是靜載荷。()5、彈性體的應(yīng)變能與加載次序無關(guān)，只與載荷的最終值有關(guān)。（）6、單元體上最大切應(yīng)力作用面上必?zé)o正應(yīng)力。()7、平行移軸公式表示圖形對任意兩個相互平行軸的慣性矩和慣性積之間的關(guān)系。（）8、動載荷作用下，構(gòu)件內(nèi)的動應(yīng)力與材料的彈性模量有關(guān)。()9、構(gòu)件由突加載荷所引起的應(yīng)力，是由相應(yīng)的靜載荷所引起應(yīng)力的兩倍。()10、包圍一個點一定有一個單元體，該單元體各個面上只有正應(yīng)力而無切應(yīng)力。()二、選擇題（每個2分，本題滿分16分）1．應(yīng)用拉壓正應(yīng)力公式的條件是（）。A、應(yīng)力小于比例極限；B、外力的合力沿桿軸線；C、應(yīng)力小于彈性極限；D、應(yīng)力小于屈服極限。2．梁擬用圖示兩種方式擱置，則兩種情況下的最大彎曲正應(yīng)力之比為（）。PlPlh4h(a)h4h(b)3、關(guān)于彈性體受力后某一方向的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系有如下論述：正確的是。A、有應(yīng)力一定有應(yīng)變，有應(yīng)變不一定有應(yīng)力；B、有應(yīng)力不一定有應(yīng)變，有應(yīng)變不一定有應(yīng)力；C、有應(yīng)力不一定有應(yīng)變，有應(yīng)變一定有應(yīng)力；D、有應(yīng)力一定有應(yīng)變，有應(yīng)變一定有應(yīng)力。4、火車運動時，其輪軸橫截面邊緣上危險點的應(yīng)力有四種說法，正確的是。A：脈動循環(huán)應(yīng)力：B：非對稱的循環(huán)應(yīng)力；C：不變的彎曲應(yīng)力；D：對稱循環(huán)應(yīng)力5、如圖所示的鑄鐵制懸臂梁受集中力F作用，其合理的截面形狀應(yīng)為圖（b）6、對鋼制圓軸作扭轉(zhuǎn)校核時，發(fā)現(xiàn)強度和剛度均比規(guī)定的要求低了20%，若安全因數(shù)不變，改用屈服極限提高了30%的鋼材，則圓軸的（c）強度、剛度均足夠；B、強度不夠，剛度足夠；強度足夠，剛度不夠；D、強度、剛度均不夠。7、圖示拉桿的外表面上有一斜線，當(dāng)拉桿變形時，斜線將d。A：平動；B：轉(zhuǎn)動C：不動；D：平動加轉(zhuǎn)動8、按照第三強度理論，比較圖中兩個應(yīng)力狀態(tài)的相當(dāng)應(yīng)力正確的是（a）。（圖中應(yīng)力單位為MPa）兩者相同；B、（a）大；C、（b）大；D、無法判斷一、判斷：×√××√××√√√二、選擇：BACDBCDA三、簡要計算與回答（12分）1．標(biāo)距為100mm的標(biāo)準試件，直徑為10mm，拉斷后測得伸長后的標(biāo)矩為123mm，頸縮處的最小直徑為6.4mm，試計算該材料的延伸率和截面收縮率各為多少。延伸率：％=23％截面收縮率：％=59.04％2．如圖所示圓截面軸，B截面上有2M0作用，C截面有力偶M0作用，圓截面的直徑為d，試求C截面相對A截面的扭轉(zhuǎn)角CA和整個圓軸最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力max。軸的扭矩圖為：則扭轉(zhuǎn)角整個圓軸最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力max3、求圖示單元體指定截面上的正應(yīng)力和切應(yīng)力（圖中單位為MPa）四、（12分）繪制此梁的內(nèi)力圖A正應(yīng)力為1/4倍，撓度為1/8倍；B正應(yīng)力為1/2倍，撓度為1/4倍；C正應(yīng)力和撓度均為1/4倍；D無法確定三、填空題（12分）1、橫截面和材料均相同的兩根等長細長壓桿，A為兩端鉸支，B為一端固定另一端自由，則前者與后者臨界壓力之比為。2、已知塑性材料某點的三個主應(yīng)力為30MPa、-15MPa、-45MPa，則該點的最大主應(yīng)力為；第三強度理論的相當(dāng)應(yīng)力為。3、受力構(gòu)件的材料彈性常數(shù)為E、G、μ，該構(gòu)件一點處的主應(yīng)力σ1=σ2=σ3，則最大主應(yīng)變?yōu)?，形狀改變比能為?、兩根承受軸向拉伸的桿件均在彈性范圍內(nèi)，一為鋼桿其彈模量為200Gpa，另一為鑄鐵桿其彈模量為100Gpa。若兩桿橫截面上的正應(yīng)力相同，則兩桿縱向應(yīng)變的比值為；若兩桿的縱向應(yīng)變相同，則兩桿橫截面上正應(yīng)力的比值為。5、標(biāo)距為100mm的標(biāo)準試件，直徑為10mm，拉斷后測得伸長后的標(biāo)距為123mm，頸縮處的最小直徑為6.4mm，則該材料的δ=；ψ=。6、從材料力學(xué)的角度來講，為了使構(gòu)件能正常的工作，必須使構(gòu)件具有足夠的；；。××××√；××√××選擇題BABCCDDA1、4：12、,3、04、1:2,2:15、23％,59.04％6、強度、剛度、穩(wěn)定性四、繪制此梁的內(nèi)力圖五、如圖所示結(jié)構(gòu)，A，B，C均為鉸接，AB桿為實心圓截面桿，其d0=40mm，BC桿為空心圓管外徑為D=60mm，內(nèi)徑d=40mm，已知材料的p=200Mpa，s=240Mpa，E=200Gpa，a=304Mpa，b=1.12Mpa，若規(guī)定穩(wěn)定安全系數(shù)ηst=3,強度安全系數(shù)η=2試求結(jié)構(gòu)的許可載荷[F]。節(jié)點B受力如圖所示解得對桿BC，應(yīng)滿足拉伸強度條件：解得對桿AB，而故桿AB為大柔度桿，應(yīng)滿足穩(wěn)定性條件：即其中解得故該結(jié)構(gòu)的最大許可載荷[P]=21.2KN。六、圖示鋼質(zhì)拐軸，AB軸的d=30mm，承受集中載荷F=1kN作用，許用應(yīng)力[σ]=160Mpa。試根據(jù)第四強度理論校核軸AB的強度。解：（1）AB軸產(chǎn)生彎扭組合變形，固定端面為危險截面，危險點位于固定端面的最上和最下的邊緣點。危險截面上的內(nèi)力有：彎矩，扭矩：。（2）危險點的應(yīng)力單元體如圖所示（3）該桿為圓截面桿所以第四強度理論的相當(dāng)應(yīng)力，其中代入數(shù)據(jù)的：所以AB軸強度足夠。七、懸臂梁尺寸載荷如圖所示，若材料的容許拉應(yīng)力[σ]+=40Mpa，容許壓應(yīng)力[σc]—=160Mpa，截面對形新軸的慣性矩Iz=10180cm4，h1=9.64cm，試計算該梁的許可載荷[P]。梁的彎矩圖為：危險截面為A、C兩截面，通