材料力學(xué)期末試卷及答案

材料力學(xué)期末試卷及答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.材料力學(xué)中的基本假設(shè)是（）。A.均勻性假設(shè)B.連續(xù)性假設(shè)C.各向同性假設(shè)D.以上都是答案：D2.材料力學(xué)中，軸向拉伸時(shí)橫截面上的應(yīng)力分布是（）。A.均勻分布B.線性分布C.拋物線分布D.不均勻分布答案：A3.材料力學(xué)中，剪切變形的特點(diǎn)是（）。A.沿剪切面平行的線段長(zhǎng)度不變B.沿剪切面平行的線段長(zhǎng)度增加C.沿剪切面垂直的線段長(zhǎng)度不變D.沿剪切面垂直的線段長(zhǎng)度增加答案：A4.材料力學(xué)中，平面應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力轉(zhuǎn)換公式是（）。A.σ1=σx+σyB.σ2=σx-σyC.σ3=σx+σyD.σ3=σx-σy答案：D5.材料力學(xué)中，平面應(yīng)變狀態(tài)下的應(yīng)變轉(zhuǎn)換公式是（）。A.ε1=εx+εyB.ε2=εx-εyC.ε3=εx+εyD.ε3=εx-εy答案：D6.材料力學(xué)中，梁的彎曲正應(yīng)力公式是（）。A.σ=EεB.σ=M/IC.σ=M/WD.σ=M/Z答案：D7.材料力學(xué)中，梁的彎曲剪應(yīng)力公式是（）。A.τ=EεB.τ=M/IC.τ=M/WD.τ=M/Z答案：D8.材料力學(xué)中，梁的撓度計(jì)算公式是（）。A.δ=M/EIB.δ=M/IC.δ=M/WD.δ=M/Z答案：A9.材料力學(xué)中，扭轉(zhuǎn)時(shí)圓軸橫截面上的剪應(yīng)力分布是（）。A.均勻分布B.線性分布C.拋物線分布D.不均勻分布答案：C10.材料力學(xué)中，復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度理論有（）。A.最大正應(yīng)力理論B.最大剪應(yīng)力理論C.最大應(yīng)變理論D.以上都是答案：D二、填空題（每題2分，共20分）1.材料力學(xué)中，材料的基本性質(zhì)包括______、______和______。答案：彈性、塑性和強(qiáng)度2.材料力學(xué)中，軸向拉伸時(shí)，材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線可以分為______、______和______三個(gè)階段。答案：彈性階段、屈服階段和強(qiáng)化階段3.材料力學(xué)中，剪切模量G的計(jì)算公式為______。答案：G=τ/γ4.材料力學(xué)中，平面應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力轉(zhuǎn)換公式中，σ3=σx-σy，其中σ3表示______應(yīng)力。答案：第三主5.材料力學(xué)中，平面應(yīng)變狀態(tài)下的應(yīng)變轉(zhuǎn)換公式中，ε3=εx-εy，其中ε3表示______應(yīng)變。答案：第三主6.材料力學(xué)中，梁的彎曲正應(yīng)力公式中，σ=M/Z，其中Z表示______。答案：截面模量7.材料力學(xué)中，梁的彎曲剪應(yīng)力公式中，τ=M/Z，其中Z表示______。答案：截面模量8.材料力學(xué)中，梁的撓度計(jì)算公式中，δ=M/EI，其中E表示______。答案：彈性模量9.材料力學(xué)中，扭轉(zhuǎn)時(shí)圓軸橫截面上的剪應(yīng)力分布是拋物線分布，其公式為______。答案：τ=Tr/J10.材料力學(xué)中，復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的最大正應(yīng)力理論的強(qiáng)度條件為______。答案：σ1≤[σ]三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述材料力學(xué)中，材料的彈性、塑性和強(qiáng)度的基本含義。答案：彈性是指材料在外力作用下發(fā)生形變，當(dāng)外力去除后，材料能恢復(fù)原狀的性質(zhì)；塑性是指材料在外力作用下發(fā)生形變，當(dāng)外力去除后，材料不能恢復(fù)原狀的性質(zhì)；強(qiáng)度是指材料在外力作用下抵抗破壞的能力。2.簡(jiǎn)述材料力學(xué)中，梁的彎曲正應(yīng)力和剪應(yīng)力的分布規(guī)律。答案：梁的彎曲正應(yīng)力沿截面高度線性分布，最大正應(yīng)力出現(xiàn)在截面最外層纖維處；梁的彎曲剪應(yīng)力沿截面高度拋物線分布，最大剪應(yīng)力出現(xiàn)在截面中性軸處。3.簡(jiǎn)述材料力學(xué)中，扭轉(zhuǎn)時(shí)圓軸的應(yīng)力分布規(guī)律。答案：扭轉(zhuǎn)時(shí)圓軸的剪應(yīng)力沿截面半徑線性分布，最大剪應(yīng)力出現(xiàn)在截面最外層纖維處。四、計(jì)算題（每題15分，共30分）1.某材料的彈性模量E=200GPa，泊松比μ=0.3，試計(jì)算該材料的剪切模量G。解：根據(jù)剪切模量G的計(jì)算公式，G=E/(2(1+μ))，代入已知條件，得G=200/(2(1+0.3))=115.38GPa。2.某圓軸，直徑d=100mm，材料的彈性模量E=200GPa，泊松比μ=0.3，扭轉(zhuǎn)時(shí)的最大剪切應(yīng)力τmax=100MPa，試計(jì)算該圓軸的扭轉(zhuǎn)角θ。解：根據(jù)扭轉(zhuǎn)時(shí)圓軸橫截面上的剪應(yīng)力分布公式，τ=Tr/J，其中T為扭矩，r為截面半徑，J為截面的極慣性矩。已知τmax=100MPa，r=50mm，代入公式得T=τmaxJ/r。又根據(jù)極慣性矩J的計(jì)算公式，J=π(d^4-(d/2)^4)/32，代入直徑d=100mm，得J=1963495mm^4。將J代入T的計(jì)算公式，得T=1001963495/50=39269.9Nm。最后根據(jù)扭轉(zhuǎn)角θ的計(jì)算公式，θ=TL/(GJ)，其中L為扭轉(zhuǎn)長(zhǎng)度，G為剪切模量，代入已知條件，得θ=39269.9L/(115.381963495)。3.某梁，截面為矩形，寬度b=100mm，高度h=200mm，材料的彈性模量E=200GPa，受均布載荷q=10kN/m，試計(jì)算該梁的最大撓度δmax。解：根據(jù)梁的撓度計(jì)算公式，δ=M/EI，其中M為彎矩，I為截面慣性矩。已知q=10kN/m，代入公式得M=qL^2/8，其中L為梁長(zhǎng)。又根據(jù)截面慣性矩I的計(jì)算公式，I=bh^3/12，代入寬度b=100mm，高度h=200mm，得I