材料力學(xué)試題.doc

一、 判斷（6分）【 】1若將受扭圓軸的橫截面面積增加一倍，則軸內(nèi)的最大切應(yīng)力是原來的。【 】2稱為桿件的彎曲剛度。【 】3卡式第二定理僅適用于線彈性體?！?】4平面圖形的靜矩和慣性積都可正可負(fù)，也可為零。 【 】5在一般的空間應(yīng)力狀態(tài)下，有9個(gè)獨(dú)立的應(yīng)力分量。【 】6等直非圓桿在自由扭轉(zhuǎn)時(shí)，其橫截面上只有切應(yīng)力而沒有正應(yīng)力?！?】7塑性材料冷作硬化后，其屈服極限提高而塑性降低。 【 】8同一截面對于不同坐標(biāo)軸的慣性矩或慣性積一般是不同的，但靜矩則相同?！?】9任何物體都是變形固體，在外力作用下都將發(fā)生變形。當(dāng)物體的變形很小時(shí)，可視其為剛體?！?】10偏心拉壓桿件中性軸的位置，取決于梁截面的幾何尺寸和荷載作用點(diǎn)的位置，而與荷載的大小無關(guān)。 【 】11在平面圖形中，使靜矩為零的軸必為該圖形的對稱軸?！?】12梁的最大撓度處橫截面的轉(zhuǎn)角一定等于零。 【 】13卡式第一定理不僅適用于線彈性體，也適用于非線性彈性體?！?】14受軸向拉、壓的等直桿，若其總伸長為零，則桿內(nèi)各處的應(yīng)變必為零?！?】15受扭轉(zhuǎn)的圓軸，最大切應(yīng)力只出現(xiàn)在橫截面上?！?】16若在結(jié)構(gòu)對稱的梁上作用有反對稱的荷載，則該梁具有對稱的剪力圖和反對稱的彎矩圖。 【 】17余能、余功雖具有功和能的量綱，但沒有具體的物理概念。【 】18截面的主慣性矩是截面對通過該點(diǎn)所有軸的慣性矩中的最大值和最小值?！?】19低碳鋼試樣拉伸至屈服時(shí)，應(yīng)力不增加，塑性變形很快增加，因而材料失效。【 】20EA稱為桿件的扭轉(zhuǎn)剛度?！?】21在壓桿中，臨界應(yīng)力的值隨著柔度值的增大而增大。【 】22平面圖形對通過其形心的所有軸的靜矩都為零。 【 】23由低碳鋼制成的梁，一般選擇以中性軸為對稱軸的橫截面?！?】24對于矩形截面梁，立放比扁放合理。【 】25對于一個(gè)應(yīng)力單元體而言，在最大正應(yīng)力的作用平面上切應(yīng)力必為零?！?】26偏心拉壓桿件中性軸的位置，取決于梁截面的幾何尺寸和荷載作用點(diǎn)的位置，而與荷載的大小無關(guān)。 【 】27若彎矩方程分成3段表示，用積分法計(jì)算梁的變形時(shí)，有9個(gè)積分常數(shù)待定?！?】28截面慣性矩的數(shù)值可能大于零，也可能小于零或等于零。二、 填空（6分）1在材料力學(xué)中是把實(shí)際材料看作均勻、連續(xù)、各向同性的可變形固體，且在大多數(shù)場合下局限在彈性變形內(nèi)和 條件下進(jìn)行研究。2低碳鋼的整個(gè)拉伸過程可以分為彈性階段、屈服階段、 和局部變形階段。3一根長度為2m的細(xì)長壓桿一端固定一端自由，則該壓桿的相當(dāng)長度為 。4在壓桿穩(wěn)定問題中，用柔度表達(dá)的歐拉公式適用范圍是 。5. 一空心圓軸，其內(nèi)外直徑之比為，若軸內(nèi)的最大切應(yīng)力為，則該橫截面上內(nèi)圓周上的切應(yīng)力為 。6已知某截面對以形心為原點(diǎn)的正交坐標(biāo)軸，有Ix=245cm4，Iy=54cm4,則該截面對形心的極慣性矩為 cm4。 7吊車以勻加速度向上提升重物，若重物的重量為，鋼索的橫截面面積為，不計(jì)鋼索自重，則鋼索中的動(dòng)應(yīng)力 。8已知一根梁的彎矩方程為，則梁的剪力方程為 。9第四強(qiáng)度理論又稱為 理論。10一傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為300r/min，主動(dòng)輪輸入的功率為500kW，那么作用在該輪上的外力偶矩的大小為 。11. 若截面對于某一軸的靜矩等于零，則該軸必通過截面 的 。12當(dāng)偏心壓力作用點(diǎn)位于截面形心周圍的一個(gè)區(qū)域以內(nèi)時(shí)， 橫截面上就只有壓應(yīng)力而沒有拉應(yīng)力，這個(gè)區(qū)域就是 。13某結(jié)構(gòu)上危險(xiǎn)點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，則單元體上 的最大切應(yīng)力為 MPa。 題2.13圖14若實(shí)心圓軸的直徑增加1倍，則其扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)增大 倍。15梁的橫截面面積為A，彎曲截面系數(shù)為W，衡量截面合理性和經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)是 。16圖示階梯桿的總變形為 。17. 用積分法求圖示梁的撓曲線方程時(shí)，需要應(yīng)用的邊界條件是 。 題2.16圖 題2.17圖18圖示拉桿頭和拉桿的橫截面均為圓形，拉桿頭的擠壓面積A為 。 題2.18圖19對于無屈服極限的材料，通常以產(chǎn)生 的塑性變形所對應(yīng)的應(yīng)力作為屈服極限。20若構(gòu)件內(nèi)危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)為二向等拉，則除 強(qiáng)度理論以外，利用其他三個(gè)強(qiáng)度理論得到的相當(dāng)應(yīng)力是相等的。21一根長度為8的大柔度壓桿，兩端固定，其相當(dāng)長度為 。22. 矩形截面梁橫截面上的最大切應(yīng)力計(jì)算公式為 。23一鋼索以勻加速度起吊重物，若在靜載作用下鋼索橫截面上的靜應(yīng)力為50，則此時(shí)橫截面上的動(dòng)應(yīng)力為 。24低碳鋼的整個(gè)拉伸過程可以分為 、屈服階段、強(qiáng)化階段和局部變形階段。25一根長度為的細(xì)長壓桿兩端固定，則該壓桿的相當(dāng)長度為 。26圖示截面對軸的慣性矩為 。27. 一空心傳動(dòng)軸，其轉(zhuǎn)速為，若主動(dòng)輪輸入功率為，則該主動(dòng)輪上作用的外力偶矩為 。 題2.26圖28若某段梁的彎矩方程為，則其剪力方程為 。29對處于三軸拉伸應(yīng)力狀態(tài)下的鋼材進(jìn)行強(qiáng)度校核，一般采用 強(qiáng)度理論。30在鐵路鋼軌接頭處通常需預(yù)留空隙，其目的是控制 應(yīng)力產(chǎn)生的破壞。31. 一根長橫截面面積為的受拉等直桿，測得其伸長為。已知材料彈性模量為，則該桿承受的軸向拉力為 。三、選擇（6分）1. 兩根大柔度壓桿，1桿為正方形截面，2桿為圓形截面。若二者材料相同，長度相同，支承情況和橫截面面積也相同，那么 。 A、 B、 C、 D、無法比較臨界壓力的大小2. 矩形截面梁橫截面上的最大切應(yīng)力為 。 A、 B、 C、 D、3. 是人為規(guī)定的極限應(yīng)力，對應(yīng)于 時(shí)的應(yīng)力值。 A、彈性應(yīng)變?yōu)?.2% B、總應(yīng)變?yōu)?.2%C、塑性應(yīng)變?yōu)?.2% D、塑性應(yīng)變?yōu)?.24. 鑄鐵水管冬天結(jié)冰時(shí)會因冰膨脹而被脹裂，而管內(nèi)的冰卻不會破壞。這是因?yàn)?。A、冰的強(qiáng)度較鑄鐵高 B、冰處于三向等值受壓應(yīng)力狀態(tài)C、冰的溫度較鑄鐵高 D、冰的應(yīng)力等于零5. 圖示低碳鋼加載卸載 再加載路徑有以下四種，正確的是 。 A、OAB BC COAB B、OAB BC CDB C、OAB BDDCBD、OAB BD DB6. 圖示鉚接方式中，剪切面上的名義切應(yīng)力為 。 A、 B、 C、 D、題3.5圖 題3.6圖7. 受扭圓軸的斷口若發(fā)生在與軸線成45的斜截面上，則軸的材料可能是 。 A、鑄鐵 B、鋼 C、木材 D、鋁8. 重量為Q的重物若從H=0處突然施加于構(gòu)件，則其動(dòng)荷因數(shù)為 。 A、 B、0 C、1 D、29. 關(guān)于低碳鋼試樣拉伸至屈服時(shí)，有以下結(jié)論， 是正確的。 A、應(yīng)力和塑性變形很快增加，因而認(rèn)為材料失效B、應(yīng)力和塑性變形雖然很快增加，但不意味著材料失效C、應(yīng)力不增加，塑性變形很快增加，因而認(rèn)為材料失效D、應(yīng)力不增加，塑性變形很快增加，但不意味著材料失效10. 在設(shè)計(jì)鑄鐵梁時(shí)，宜采用中性軸為 的截面。 A、對稱軸 B、偏于受拉邊的非對稱軸C、對稱或非對稱軸 D、偏于受壓邊的非對稱軸11. 圖示鑄鐵桿件的危險(xiǎn)位置在 。 A、dh邊 B、bf邊 C、b點(diǎn) D、bc邊12. 圖示任意形狀截面，它的一個(gè)形心軸Zc把截面分成和兩部分，在以下各式中，一定成立的是 。 A、 B、 C、 D、 題3.11圖 題3.12圖13. 在拉、壓超靜定結(jié)構(gòu)中，各組成部分的內(nèi)力分配與 有關(guān)。 A、構(gòu)件的強(qiáng)度 B、構(gòu)件的剛度 C、構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度 D、結(jié)構(gòu)的幾何形狀14. 在單元體主平面上 。 A、切應(yīng)力一定為零 B、正應(yīng)力一定為零 C、切應(yīng)力一定最小 D、正應(yīng)力一定最大15. 等截面直梁在彎曲變形時(shí)，撓曲線的最大曲率發(fā)生在 處。 A、撓度最大 B、轉(zhuǎn)角最大 C、剪力最大 D、彎矩最大16. 由低碳鋼組成的細(xì)長壓桿，經(jīng)冷作硬化后，其 。 A、穩(wěn)定性提高，強(qiáng)度不變 B、穩(wěn)定性不變，強(qiáng)度提高C、穩(wěn)定性和強(qiáng)度都提高 D、穩(wěn)定性和強(qiáng)度都不變17. 圖示等直梁承受均布荷載作用,C處用鉸鏈連接。在截面C上_。 A、有彎矩，無剪力 B、有剪力，無彎矩 C、既有彎矩又有剪力 D、既無彎矩又無剪力18. 結(jié)構(gòu)中某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，該點(diǎn)的最大切應(yīng)力為 。 A、 B、 C、 D、 題3.17圖 題3.18圖19. 低碳鋼材料在拉伸實(shí)驗(yàn)過程中，不發(fā)生明顯的塑性變形時(shí)，承受的最大應(yīng)力應(yīng)當(dāng)小于的數(shù)值是 。 A、比例極限 B、屈服極限 C、強(qiáng)度極限 D、許用應(yīng)力 20. 鑄鐵水管冬天結(jié)冰時(shí)會因冰膨脹而被脹裂，而管內(nèi)的冰卻不會破壞。這是因?yàn)?。 A、冰處于三向受壓應(yīng)力狀態(tài) B、冰的強(qiáng)度較鑄鐵高 C、冰的溫度較鑄鐵高 D、冰的應(yīng)力等于零21. 理想變形固體的基本假設(shè)不包括 。 A、連續(xù)性假設(shè) B、塑性變形假設(shè) C、均勻性假設(shè) D、各向同性假設(shè)22. 受扭圓軸的斷口若發(fā)生在與軸線成45的斜截面上，則軸的材料可能是 。 A、鋁 B、鋼 C、木材 D、鑄鐵23. 金屬構(gòu)件在交變應(yīng)力作用下發(fā)生疲勞破壞的主要特征是 。 A、有明顯的塑性變形，斷口表面呈光滑狀 B、無明顯的塑性變形，斷口表面呈粗粒狀C、有明顯的塑性變形，斷口表面分為光滑區(qū)和粗糙區(qū)D、無明顯的塑性變形，斷口表面分為光滑區(qū)和粗糙區(qū)24. 對處于三軸壓縮應(yīng)力狀態(tài)下的鑄鐵材料進(jìn)行強(qiáng)度校核，工程上一般采用 強(qiáng)度理論。 A、第一 B、第二 C、第四 D、莫爾25一受拉伸彎曲組合變形的圓截面鋼軸，若用第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)的直徑為，用第四強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)的直徑為，則和的大小關(guān)系是_ _。 A、 B、 C、 D、無法判斷26. 有一實(shí)心圓軸其直徑為，另一空心圓軸的外徑為，其內(nèi)外徑之比。若兩軸橫截面上的扭矩和最大切應(yīng)力都分別相等，則 。 A、0.59 B、0.768 C、0.839 D、1.1927. 圓截面梁橫截面上的最大切應(yīng)力為 。 A、 B、 C、 D、28. 圖示為一端固定的橡膠板條，若在加力前在板表面劃條斜直線AB，那么加軸向拉力后AB線所在位置是 （其中abABce）。 A、ab B、ae C、ce D、de29. 圖示鋼制桿件的危險(xiǎn)位置在 。 A、截面1的上邊緣 B、截面1的下邊緣 C、截面2的外邊緣 D、截面3的下邊緣題3.28圖 題3.29圖30. 兩根大柔度壓桿，1桿為正方形截面，2桿為圓形截面。若二者材料相同，長度相同，支承情況和橫截面面積也相同，那么 。 A、 B、 C、 D、無法比較臨界壓力的大小31. 圖示拉桿頭和拉桿的橫截面均為圓形，拉桿頭的剪切面積A為 。 A、 B、 C、 D、題3.31圖四、作圖題（16分，4個(gè)圖）1作圖示梁的剪力圖、彎矩圖，并描出梁撓曲線的大致形狀。2. 作圖示圓軸的扭矩圖。3. 作圖示桿件的軸力圖。五、計(jì)算題（64分，5道大題，計(jì)算量很大，必須要有計(jì)算器，速度要快）1.兩端固定拉壓桿的超靜定問題（含溫度應(yīng)力）。2.彎曲正應(yīng)力、切應(yīng)力強(qiáng)度條件求截面尺寸。3.強(qiáng)度理論（充氣罐問題）。4.雙向偏心拉伸和單向偏心壓縮問題。5.求剛架指定截面的位移（卡式定理或圖乘法）。6.動(dòng)荷載問題（自由落體（沖擊荷載），重物落在梁上，校核強(qiáng)度）。7.根據(jù)強(qiáng)度和剛度條件選擇扭轉(zhuǎn)軸的直徑（要會算外力偶矩）。8.求壓桿的臨界力或臨界應(yīng)力（使用歐拉公式前應(yīng)判斷能否使用）9.對給定的空間單元體，計(jì)算主應(yīng)力，并根據(jù)強(qiáng)度理論校核強(qiáng)度。1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 1. 小變形 2. 強(qiáng)化階段 3.4m 4. 5. 6. 299 7. 8. -4x+3 9.形狀改變能密度 10. 15.9kNm 11. 形心 12. 截面核心 13. 3514. 8 15. 16. 0 17. 18. 19. 0.2% 20. 第二 21. 4m