材料力學(xué)試題帶答案B

1、試卷類型：B卷"T,錯(cuò)誤的劃、 判斷題(判斷以下論述的正誤，認(rèn)為正確的就在答題相應(yīng)位置劃 “F”每小題1分，共10分)1. 材料力學(xué)主要研究桿件受力后變形與破壞的規(guī)律。2. 工程構(gòu)件正常工作的條件是必須同時(shí)滿足必要的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。3?由切應(yīng)力互等定理可知，在相互垂直平面上，切應(yīng)力總是成對(duì)岀現(xiàn)，且數(shù)值相等，方向則共同指向該兩平面的交線。(4.截而法是分析應(yīng)力的基本方法。5.只有靜不定結(jié)構(gòu)才可能有溫度應(yīng)力和裝配應(yīng)力。6.圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面上既有正應(yīng)力，又有剪應(yīng)力。7.截面的主慣性矩是截面對(duì)通過該點(diǎn)所有軸的慣性矩中的最大值和最小值.梁端狡支座處無集中力偶作用，該端的狡支座處的彎矩必為

2、零。( 9?若集中力作用處，剪力有突變，則說明該處的彎矩值也有突變。( 10.在平面圖形的幾何性質(zhì)中，靜矩和慣性積的值可正、可負(fù)、也可為零。(填空題(本題共有10個(gè)空，填錯(cuò)或不填均不能得分。每空 2分，共20分)1. 基本變形中：軸向拉壓桿件橫截面上的內(nèi)力是 L扭轉(zhuǎn)圓軸橫面上的內(nèi)力，平面彎曲梁橫截面上的內(nèi)力是,接觸2?圖所示釧釘聯(lián)接件將發(fā)生擠壓與剪切破壞，釧釘所受剪應(yīng)力大小為面上的擠壓應(yīng)力為3. EA稱為材料的-4?圖示正方形截面簡(jiǎn)支梁，若載荷不變而將截面邊長(zhǎng)增加一倍，則其最大彎曲正應(yīng)力為原來的 倍，最大彎曲剪應(yīng)力為原來的 倍。勿衛(wèi)5 ?剪切的胡克定律表明：當(dāng)應(yīng)力不超過材料的 S時(shí)，切應(yīng)力7與

3、切應(yīng)變7成比例關(guān)系。三、單項(xiàng)選擇題（從下列各題四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其代號(hào)寫在答題 紙的相應(yīng)位置。答案選錯(cuò)或未選者，該題不得分。每小題2分，共20分）1. 下列結(jié)論中，只有哪個(gè)是正確的 0A材料力學(xué)的任務(wù)是研究材料的組成分析；B材料力學(xué)的任務(wù)是研究各種材料的力學(xué)性能；C材料力學(xué)的任務(wù)是在保證安全的原則下設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件；D材料力學(xué)的任務(wù)是在即安全乂經(jīng)濟(jì)的原則下，為設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件提供分析計(jì)算的基本理論和方法。2. 階梯形桿AC如圖所示，在A、B截面分別作用大小相等的力 P。設(shè)AB段、BC段的 軸力分別為仏】和仏2,應(yīng)力分別為5和6, BC段的橫截面積是AB段橫截面積的的2倍。 則下列答

4、案哪個(gè)是正確的 。A FN1 = FN2 5=6 ；C Fn = Fn2 0 H ；3. 根據(jù)小變形條件，可以認(rèn)為構(gòu)件不破壞C構(gòu)件只發(fā)生彈性變形4.當(dāng)實(shí)心圓軸的直徑增加D A構(gòu)件不變形構(gòu)件的變形遠(yuǎn)小于原始尺寸倍時(shí)，其抗扭強(qiáng)度、抗扭剛度分別增加到原來A 8和16倍;B 16D 16和16倍5.圖示變截面梁，用積分法求撓曲線方程時(shí)應(yīng)分2段，通常有2個(gè)積分常數(shù)應(yīng)分2段，通常有4個(gè)積分常數(shù)應(yīng)分3段，通常有6個(gè)積分常數(shù)應(yīng)分4段，通常有8個(gè)積分常數(shù)。6?圖示懸臂梁，給出了是錯(cuò)誤的。1、2、3、4點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)。其中所示的應(yīng)力狀態(tài)r _ jI *23 xW(C)(D)7.根相同的桿件受力情況如圖所示，其拉壓彈

5、性模量相同，問其中 形最大材料相同的四個(gè)等長(zhǎng)直桿如圖所示A a是純剪切應(yīng)力狀態(tài)，b不是;B b是純剪切應(yīng)力狀態(tài)，a不是;其拉壓彈性模量相同，下列0 a、b均是純剪切應(yīng)力狀態(tài);D 3、b均不是純剪切應(yīng)力狀態(tài)丄4(a)-P十(b)B靜矩和慣性矩均為零;D靜矩和慣性矩均不為零。9.圖形對(duì)于其對(duì)稱軸的A靜矩為零，慣性矩不為零;C靜矩不為零，慣性矩為零； 正確的。A (1)桿變形最大B (2)桿變形最大C (3)桿變形最大D （2）、（3）桿變形相等2彳(I)四、作圖題（共10分)1 ?試畫出圖示外伸梁的剪力圖和彎矩圖。（10 分）ql五、計(jì)算題（要求寫出主要計(jì)算步驟及結(jié)果。共40分）1圖示傳動(dòng)軸，軸的

6、直徑 D = 90mm，在截而A. B、C、三處輸入或輸出的功率分別為<=150加、Pb = 90bv > Pc = 60hv ,軸的轉(zhuǎn)速？ = 200r/min ,材料的許用切應(yīng)力試校核軸的強(qiáng)度。（10分）2. 等截面工字形梁受力和尺寸如圖題六所示。已知梁材料的許用正應(yīng)力切=12 （） MPa許用剪應(yīng)力k = I（）（）MPa,不考慮梁的自重。試：（1）校核梁的正應(yīng)力強(qiáng)度。（2）校核100 kN100 kNS）0.6m0j6m126/?y C -J9 Za單位:mm梁的剪應(yīng)力強(qiáng)度。 度。（3）采用第四強(qiáng)度理論校核梁腹板上、腹板與翼緣交界處臼點(diǎn)的強(qiáng)（15 分）24 MPa3?有一試

7、件，其危險(xiǎn)點(diǎn)處單元體的應(yīng)力情況如下圖所示。已知材料的許用應(yīng)力a=50MPa : （ 15 分）（1）試求出主應(yīng)力的大小，主平而的位置，并在在單元體上繪出主平而位置及主應(yīng) 力方向；（2）求出最大切應(yīng)力；（3）試采用第三強(qiáng)度理論校核其強(qiáng)度。24MPa28MP4_g8MPa、判斷題（每小題1分，共10分）1、T2、T3、T4、 F5、 T6、F7、T& T9、 F10、1、軸力扭矩剪力、彎矩T填空題（每空1分,共204P2、兀d?td3、抗拉（壓）剛度41/81/4、5正比二單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分）1、 D 2、 C3、 D4、 A 5、 D6、 D7、 B 8、 D9、 A 10

8、、 C評(píng)分（每個(gè)剪力圖4分，彎矩圖6分）五、計(jì)算題（共30分嚴(yán)"321?圖示傳動(dòng)軸，軸的直徑 D = 90mm，在截面A. B、C、三處輸入或輸岀的功率分別為Pa = l50kw > P 8 = 90kw > Pc = 60bv軸的轉(zhuǎn)速 w = 200r/min ,材料的許用切應(yīng)力eAeC4297.05 N-m=9550八=9550x1八=7161.75 Nm（1 分）他廠 9550 牛 9550 XA = 4297.0551 11 1 1 1 （+ ）1 1 1 1 1 t（-）28645 N-m（1 分）MeC = 9550 空n=9550X202864.7 N? m

9、X（1 分） 強(qiáng)度校核4297.05Ax903Xj169=30.02 MPa <T = 60 MPa故該軸滿足強(qiáng)度要求2.等截面工字形梁受力和尺寸如圖題六所示。已知梁材料的許用正應(yīng)力6 = 120MPa許用剪應(yīng)力k = l °） MPa,不考慮梁的自重。試：（1）校核梁的正應(yīng)力強(qiáng)度。（2）校核梁的剪應(yīng)力強(qiáng)度。（3）采用第四強(qiáng)度理論校核梁腹板上、腹板與翼緣交界處日點(diǎn)的強(qiáng)（15 分）100 kN100 kN0? 6m妙'D06m I（b）單位：mmj?C?9 Za126o解：剪力圖與彎矩圖如下（各 1分，共2 分）S)lOOkNlOOkXkNV(kN)60/ /c/:.91

10、26(b )(kN ?m)慣性矩與靜矩如下(3 分)廠 _ 126x3003 _ (126 9)x(300 2x14.4)312z 一 12.902xl07mm4 =8.90xl05m45; jnax =126x14.4x(150-14.4/2) + 9x(150-14.4)x(150-14.4)/2=3.4183944 xlO5 mm3 =3.42xl0_4mS;= 126x14.4x(150-14.4/2)=2.59096 x 1(f mm3 = 2.59x1 OAm3(2)內(nèi)力分析，內(nèi)力圖如圖(b)、(c)所示。BC段橫截面的彎矩值最大，為正應(yīng)力強(qiáng)度危險(xiǎn)面；AB、CQ段橫截面的剪力最大，

11、為剪應(yīng)力強(qiáng)度危險(xiǎn)面；B支座的右截面、C支座的左截面彎矩值、剪力都最大，為第三強(qiáng)度理論的危險(xiǎn)面(1分)Mb_ = Mc+ = -60(kN m) ,|Vb. | = |VA| 二咯=% = 100kN應(yīng)力分析，判危險(xiǎn)點(diǎn)：(2分)BC段橫截面的上下邊緣點(diǎn)都是止應(yīng)力強(qiáng)度的危險(xiǎn)點(diǎn)；AB段中性層上各點(diǎn)是剪應(yīng)力 強(qiáng)度的危險(xiǎn)點(diǎn)。B支座的右截而、C支座的左截面的口點(diǎn)既有正應(yīng)力又有剪應(yīng)力處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，是強(qiáng)度理論的危險(xiǎn)點(diǎn)。(4)對(duì)梁進(jìn)行正應(yīng)力校核(2分)"maxx 0.150(Pa) = 101.24(MPa)8.90x10 -5vvj = i 20(MPa)故，正應(yīng)力強(qiáng)度足夠(2 分)（5）對(duì)梁進(jìn)

12、行剪應(yīng)力強(qiáng)度校核100x10 x :42xio_ = 42.70(MPa)vT = 60(MPa)Iz b 8.90xI05x0.009'(6)按第四強(qiáng)度理論對(duì)梁 B支座的右截面饑點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)度校核。(3分)M . M60xl03 八兒 =0-=“/ ? L“z 8.90x105x(0.15-0.0144)Ptz = 91.42xlO6(MPJ， 匕S； J ? S；100x103x2.59x10-4d “、“l(fā)-b l.b 8.90x105x0.009(rr4 = Ver2+3xr2 = V91.422+3x32.332 = 107.2 l(MPa) <cr = l 20MPa故，梁的強(qiáng)度足夠。3.有一試件，其危險(xiǎn)點(diǎn)處單元體的應(yīng)力情況如右下圖所示。已知材料的許用應(yīng)力 50MPa:（1）力方向；（2）（3）（15 分）試求出主應(yīng)力的大小，主平面的位置，并在在單元體上繪出主平面位置及主應(yīng)求出最大切應(yīng)力；試采用第三強(qiáng)度理論校核其強(qiáng)度。24MPa解:a=28MPalIPa24MPa6、應(yīng)力公式得（1）求主應(yīng)力