《材料力学》期末考试试卷AB卷及答案
材料力学期末考试试卷(含答案)

材料力学考试试卷姓名 计分 一、填空题 (每空4分,共40分)1.一长l ,横截面面积为A 的等截面直杆,其密度为ρ,弹性模量为E ,则杆自由悬挂时由自重引起的最大应力=max σ ;杆的总伸长l ∆= 。
2.对图中铆钉进行强度计算时,=τ,=bs σ 。
3.矩形截面梁的F smax 、M max 及截面宽度不变,若将截面高度增加一倍,则最大弯曲正应力为原来的 倍,最大弯曲切应力为原来的 倍。
4.图示两梁的材料相同,最小截面面积相同,在相同的冲击载荷作用下,图 所示梁的最大正应力较大。
5.图示等截面梁AC 段的挠曲线方程为)2/(20EI x M w -=,则该段的转角方程为 ;截面B 的转角和挠度分别为 和 。
二、选择题 (每题4分 共20分)1.矩形截面细长压杆,b/h = 1/2。
如果将b 改为 h 后仍为细长压杆,临界压力是原来的多少倍?( )(A)2倍;(B) 4倍;(C) 8倍;(D)16倍。
2. 图示应力状态,用第三强度理论校核时,其相当应力为:( ) (A)τσ=3r ; (B)τσ=3r ;(C)τσ33=r ;(D)τσ23=r 。
第2题图 第3题图3.一空间折杆受力如图,则AB 杆的变形:( )(A) 纵横弯曲 ;(B) 弯扭组合;(C) 偏心拉伸; (D) 拉、弯、扭组合。
4.一内外直径之比D d /=α 的空心圆轴,当两端受力偶矩作用产生扭转变形时,横截面的最大切应力为τ,则横截面的最小切应力:( ) (A) τ; (B) ατ; (C) ()τα31- ; (D) ()τα41-。
5.对于图示交变应力,它是:(A)对称循环交变应力;(B)脉动循环交变应力;(C)静循环交变应力 。
( )三、图示杆系结构中AB 杆为刚性杆,①、②杆刚度为 EA ,外加载荷为 P ,求①、②杆的轴力。
(40分)σσσ材料力学参考答案一、填空题1.g l ρσ=max ,El g 22ρ2.22dP π,dt P3.0.25,0.54.(a)5.EI x M 0-,EI a M 0-,)tan()(2020EI aM a l EI a M ---二、选择题1.(B ) 2.(D ) 3.(C) 4.(B) 5.(B)三、解:(1)静力平衡方程如图b 所示,F N1,F N2为①,②杆的内力;Fx 、F Y 为A 处的约束力,未知力个数为4,静力平衡方程个数为3(平面力系),故为一次超静定问题。
材料级《材料力学性能》考试答案AB

材料级《材料力学性能》考试答案AB贵州大学2007-2008学年第一学期考试试卷 A缺口效应;因缺口的存在,改变了缺口根部的应力的分布状态,浮现:① 应力状态变硬(由单向拉应力变为三向拉应力);② 应力集中的现象称为缺口效应。
解理台阶;在拉应力作用下,将材料沿某特定的晶体学平面快速分离的穿晶脆性断裂方式称为解理断裂,称该晶体学平面为解理平面;在该解理平面上,常常会浮现一些小台阶,叫解理台阶;这些小台阶有汇聚为大的台阶的倾向,表现为河流状花样。
冷脆转变;当温度T ℃低于某一温度T K 时,金属材料由韧性状态转变为脆性状态,材料的αK 值明显落低的现象。
热疲劳;因工作温度的周期性变化,在构件内部产生交变热应力循环所导致的疲劳断裂,表现为龟裂。
咬合磨损;在摩擦面润滑缺乏时,摩擦面间凸起部分因局部受力较大而咬合变形并密切结合,并产生形变强化作用,其强度、硬度均较高,在随后的相对分离的运动时,因该咬合的部位因结合密切而别能分开,引起其中某一摩擦面上的被咬合部分与其基体分离,咬合吸附于另一摩擦面上,导致该摩擦面的物质颗粒损失所形成的磨损。
二、计算题(共42分,第1题22分,第2题20分)1、向来径为10mm ,标距长为50mm 的标准拉伸试样,在拉力P=10kN 时,测得其标距伸长为50.80mm 。
求拉力P=32kN 时,试样受到的条件应力、条件应变及真应力、真应变。
(14分)该试样在拉力达到55.42kN 时,开始发生明显的塑性变形;在拉力达到67.76kN 后试样断裂,测得断后的拉伸试样的标距为57.6mm ,最小处截面直径为8.32mm ;求该材料的屈服极限σs 、断裂极限σb 、延伸率和断面收缩率。
(8分)解: d 0 =10.0mm, L 0 = 50mm,P 1=10kN 时L 1 = 50.80mm ;P 2=32kN因P 1、P 2均远小于材料的屈服拉力55.42kN ,试样处于弹性变形时期,据虎克得分评分人定律有:P1: P2 =⊿L1:⊿L2 =(L1-L0):(L2-L0)L2-L0 =(L1-L0)×P2/P1 =0.8 ×32/10 =2.56(mm)=> L2 = 52.56(mm)2 分此刻:F0 =πd02/4 =78.54 mm2由:F2×L2=F0×L0 => F2= F0×L0/L2 =78.54×50/52.56=74.71 (mm2)2 分条件应力:σ= P/F0 =32kN/78.54mm2=407.44Mpa 2分相对伸长:ε= (L2-L0)/L0=(52.56-50)/50= 0.0512 = 5.12% 2分相对收缩:ψ=(F0 –F2)/F0=( 78.54 -74.71)/78.54= 0.0488=4.88%2分真实应力:S=P/F2=32kN/74.71mm2=428.32Mpa 2分真实应变:e =ln(L2/L0)=ln(52.56/50)=0.0499=4.99%= -ψe 2分L k = 57.6mm,d k = 8.32mm, F k =πd K2/4 = 54.37 mm2屈服极限:σS =55.42kN/78.54 mm2 = 705.6MPa 2分断裂极限:σb = 67.76kN/78.54 mm2 = 862.7Mpa 2分延伸率:δ= (L K-L0)/L0= (57.6-50)/50 = 0.152= 15.2% 2分断面收缩率:ψk=(F0-Fk)/F0=(78.54-54.37)/78.54=0.3077= 30.77% 2分2、某大型构件中心有长为4mm的原始裂纹,该构件在频率为50Hz,σMAX=-σMIN =85MPa的周期循环应力下工作,已知该裂纹的扩展速率为:dɑ/dN =C(ΔK )n,其中:n=3,C=2.4×10-16,且知Y=√π,2ɑC=32mm,咨询该构件在此循环应力下能安全工作多长时刻?解:ɑ0 = 4mm/2 = 2mm=0.002m,ɑC=32mm/2 = 0.016m 4分Δσ=σMAX-σMIN=85Mpa-(-85MPa)=170Mpa 2分ΔK = K MAX-K M IN =YσMAX√ɑ- YσMIN√ɑ = Y(σMAX -σMIN)√ɑ= YΔσ√ɑ2分d ɑ/dN= C(ΔK )n => dN=[1/ C(ΔK )n ] d ɑ Nf = ∫0Nf dN =∫ɑ0ɑc [1/ C(ΔK )n ] d ɑ=∫ɑ0ɑc [1/ C(Y Δσ√ɑ)n ]d ɑ= ∫ɑ0ɑc [1/(2.4×10-16 ×π3/2 ×1703 ×ɑ3/2)]d ɑ = 1016/(2.4×3.143/2×1703)∫ɑ0ɑc[1/ɑ3/2] d ɑ=1.523×108×[ (-1)/(3/2-1)] [1/ɑC 1/2 -1/ɑ01/2]=1. 523×108×2(1/0.0021/2-1/0.0161/2) =1.523×108×2×(22.36-7.91) = 4.406×109 (次)10分工作时刻:T=4.406×109/50(Hz)=8.81×107(s) = 8.81×107/3600 (hr) =24479.5hr 2分结论:在该应力条件下,该构件大约可工作24480小时。
材料力学期末考试试题目(A卷)

适用标准文案资料力学期末考试一试题( A 卷)一、单项选择或多项选择题(每题3分,共 8小题 24分)1.图中应力圆 a、b、c 表示的应力状态分别为A二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态;B单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态;C单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态;D单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。
正确答案是C2.一点的应力状态如右图所示,则其主应力 1 、 2 、 3 分别为A30MPa、100 MPa、50 MPaB50 MPa 、30MPa、-50MPaC50 MPa、0、-50MPaD-50 MPa 、30MPa、50MPa正确答案是 B3.下边相关强度理论知识的几个阐述,正确的选项是D。
A需模拟实质应力状态逐个进行试验,确立极限应力;B无需进行试验,只要对于资料损坏原由的假说;C需要进行某些简单试验,无需对于资料损坏原由的假说;D假定资料损坏的共同原由。
同时,需要简单试验结果。
4.对于图示的应力状态,若测出 x 、 y方向的线应变 x 、 y ,能够确立的资料弹性常数有:A 弹性模量 E 、横向变形系数 ;B 弹性模量 E、剪切弹性模量 G ;C 剪切弹性模量 G、横向变形系数 ;D 弹性模量E 、横向变形系数 、剪切弹性模量 G 。
正确答案是 D5.对于斜曲折变形的下陈述法,正确的选项是A B D 。
A 是在两个互相垂直平面内平面曲折的组合变形;B 中性轴过横截面的形心;C 挠曲线在载荷作用面内;D 挠曲线不在载荷作用面内。
M ( x) M ( x)dx6.对莫尔积分 lEI的下述议论,正确的选项是 C 。
A 只合用于曲折变形;B 等式两头拥有不同样的量纲;C 对于基本变形、组合变形均合用;D 只合用于直杆。
7.压杆临界力的大小,A与压杆所蒙受的轴向压力大小相关;B与压杆的柔度大小相关;C与压杆所蒙受的轴向压力大小没关;D与压杆的柔度大小没关。
材料力学期末考试试题A卷

材料力学期末考试试题(A卷)一、单选或多选题(每小题3分,共8小题24分)1.图中应力圆a、b、c表示的应力状态分别为A 二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态;B 单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态;C 单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态;D 单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。
正确答案是 C2.一点的应力状态如右图所示,则其主应力1σ、2σ、3σ分别为A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50MPaD -50 MPa、30MPa、50MPa正确答案是 B3.下面有关强度理论知识的几个论述,正确的是 D 。
A 需模拟实际应力状态逐一进行试验,确定极限应力;B 无需进行试验,只需关于材料破坏原因的假说;C 需要进行某些简单试验,无需关于材料破坏原因的假说;D 假设材料破坏的共同原因。
同时,需要简单试验结果。
4.对于图示的应力状态,若测出x、y方向的线应变xε、yε,可以确定的材料弹性常数有:A 弹性模量E、横向变形系数ν;B 弹性模量E、剪切弹性模量G;C 剪切弹性模量G、横向变形系数ν;D 弹性模量E、横向变形系数ν、剪切弹性模量G。
正确答案是 D5.关于斜弯曲变形的下述说法,正确的是 A B D 。
A 是在两个相互垂直平面内平面弯曲的组合变形;B 中性轴过横截面的形心;C 挠曲线在载荷作用面内;D 挠曲线不在载荷作用面内。
6.对莫尔积分dx EI x M x M l ⎰=∆)()(的下述讨论,正确的是 C 。
A 只适用于弯曲变形;B 等式两端具有不相同的量纲;C 对于基本变形、组合变形均适用;D 只适用于直杆。
7.压杆临界力的大小,A 与压杆所承受的轴向压力大小有关;B 与压杆的柔度大小有关;C 与压杆所承受的轴向压力大小无关;D 与压杆的柔度大小无关。
正确答案是 B C 8. 长为l 、横截面面积为A 的匀质等截面杆,两端分别受1F 和2F 力作用(1F <2F ) ,杆内应力沿杆长的变化关系(不计摩擦)是 B 。
材料力学期末试卷及答案

材料力学期末试卷及答案一、试卷一、选择题(每题3分,共30分)1. 材料力学研究的对象是()A. 材料的力学性能B. 材料在外力作用下的变形和破坏C. 材料的内部结构D. 材料的化学性质答案:B2. 下列哪种材料属于塑性材料()A. 铸铁B. 钢材C. 玻璃D. 橡胶答案:B3. 在拉伸试验中,当材料达到屈服点时,以下哪个物理量会突然增加()A. 应力B. 应变C. 断面收缩率D. 伸长率答案:B4. 下列哪种情况属于纯弯曲()A. 拉伸B. 压缩C. 扭转D. 弯曲答案:D5. 下列哪种材料具有较大的弹性模量()A. 钢材B. 铝合金C. 塑料D. 橡胶答案:A6. 在扭转试验中,以下哪个物理量与扭矩成正比()A. 扭转角B. 扭转应力C. 扭转应变D. 扭转强度答案:B7. 下列哪种情况属于弹性变形()A. 拉伸B. 压缩C. 扭转D. 断裂答案:A8. 下列哪种情况属于塑性变形()A. 拉伸B. 压缩C. 扭转D. 断裂答案:C9. 下列哪种材料具有较大的冲击韧性()A. 钢材B. 铸铁C. 铝合金D. 塑料答案:A10. 下列哪种情况会导致材料的疲劳破坏()A. 静载荷B. 冲击载荷C. 循环载荷D. 随机载荷答案:C二、填空题(每题3分,共30分)1. 材料力学的基本任务是研究材料在外力作用下的________和________。
答案:变形、破坏2. 在拉伸试验中,材料的屈服点是指材料从________状态转变为________状态的临界点。
答案:弹性、塑性3. 低碳钢在拉伸过程中,屈服阶段会出现________现象。
答案:屈服平台4. 弹性模量是描述材料抵抗________变形能力的一个物理量。
答案:弹性5. 在扭转试验中,扭矩与________成正比。
答案:扭转应力6. 冲击韧性是指材料在________载荷作用下抵抗破坏的能力。
答案:冲击7. 疲劳破坏是指在________载荷作用下,材料在未达到________时突然发生断裂。
材料力学期末考试试卷 河海版

河海大学期末考试《材料力学》试卷(2009级 A 卷)(土木,水利,港行)1. 已知某点处的应力状态如图所示,,MPa 100,MPa 60==στ弹性模量GPa 200=E ,泊松比25.0=ν,求该点处的三个主应力及最大正应变。
(6分)2.已知交变应力的,MPa 5,MPa 3min max -==σσ, 求其应力循环特征r 及应力幅度a σ。
(4分)3.如图所示为矩形截面悬臂梁,在梁的自由端突然加一个重为Q 的物块,求梁的最大弯曲动应力。
(4分)4.如图所示为两根材料相同的简支梁,求两梁中点的挠度之比b a w w /。
(4分)OyτzxσQLhbLP2LEI2)(b 2/L P2/L )(a EI5.两块相同的钢板用5个铆钉连接如图所示,已知铆钉直径d ,钢板厚度t ,宽度b ,求铆钉所受的最大切应力,并画出上钢板的轴力图。
(6分)6.超静定结构如图所示,所有杆件不计自重,AB 为刚性杆,试写出变形协调方程。
(4分)7、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示,其中4cm 5.6012,mm 5.157==Z C I y 。
已知许用拉应力MPa 40][=t σ,许用压应力MPa 160][=C σ。
试按正应力条件校核梁的强度。
若载荷不变,但将截面倒置,问是否合理?为什么? (14分)PP ttPP bPa a a a2/3a 12B AC DE Fαβ8、圆截面直角弯杆ABC 放置于图示的水平位置,已知cm 50=L ,水平力kN 40=F ,铅垂均布载荷m /kN 28=q ,材料的许用应力MPa 160][=σ,试用第三强度理论设计杆的直径d 。
(14分)AkN20Dm3m 2m1BECz3030200yCkN10y(单位:mm )200LqFALLBC9、 如图所示的结构中,各杆的重量不计,杆AB 可视为刚性杆。
已知cm 50,cm 100==b a ,杆CD 长m 2=L ,横截面为边长cm 5=h 的正方形,材料的弹性模量,GPa 200=E 比例极限MPa 200=P σ,稳定安全系数3=st n 。
材料力学期末复习题两份(含答案)
材料力学期末复习题两份(含答案)《材料力学一》课程试题一、选择题(把答案的序号填在括号内) (每题3分) 1、单位长度的扭转角与()无关。
A 扭矩B 材料的性质C 轴的长度D 截面的几何性质2、直径为D 的实心圆轴,两端受扭转力偶矩作用,最大许可荷载为T 。
若将轴的横截面增加一倍,则其最大许可荷载为()。
A T 2B T 2C T 22D T 43、一水平简支梁,受到竖直向下的载荷作用,若该梁采用铸铁制成,合理的截面形状为()。
4、校核图示铆钉联接中铆钉的剪切和挤压强度时,其剪切面积是();挤压面积是()。
A 2dC dt πD 42d π5、图示矩形截面,m-m 的两个静矩的()。
A 绝对值相等,正负号相同 B 绝对值相等,正负号不同 C 绝对值不等,正负号相同 D 绝对值不等,正负号不同zm mCABCDP二、填空题(每题3分)1、影响持久极限的主要因素是__________________________ _________________________________________________。
2、杆件在受到拉伸或压缩时,EA 叫做___________;圆轴发生扭转时,P GI 叫做__________;梁发生弯曲变形时,z EI 叫做____________。
3、梁受力弯曲后产生的两种形式的位移分别是__________和__________。
4、对于一个单元体,极值正应力所在的平面叫做__________,极值正应力也叫做________。
5、构件受力如图所示,用单元体表示A 点的应力状态(作图)。
MeA三、图示钢轴的转速为600=n 转/分,主动轮A 的输入功率KW P A 50=,从动轮B 的输出功率为KW P B 20=,从动轮C 的输出功率为KW P C 30=,轴的直径mm d 50=,轴的材料的[]MPa 40=τ,[]m /1 =?;剪切弹性模量GPa G 80=。
材料力学试卷及答案(A卷)
C. D.6.某直梁横截面面积为常数,横向力沿Y 方向作用,下图所示的四种截面形状中,抗弯能力最强的为()截面形状。
A B C D7.空心圆轴的外径为D,内径为d( )。
A B.C D.8.梁的挠度是()。
A.横截面上任一点沿梁轴垂直方向的线位移B.横截面形心沿梁轴垂直方向的线位移C.横截面形心沿梁轴方向的线位移D.横截面形心的位移9.另外两个条件是()。
10.构件抵抗变形的能力是()A. 应变B. 强度C. 应力D. 刚度11.应用叠加原理求位移时应满足的条件是()。
A.线弹性小变形B.静定结构或构件C.平面弯曲变形D.等截面直梁12.下面 ( )单元体表示构件A点的应力状态。
A B C D13.二向应力状态如右图所示,其最大主应力=( )A. B.2 C.3 D.414.构件在外力作用下( )的能力称为稳定性。
A.不发生断裂B.保持原有平衡状态C.不产生变形D.保持静止 题13 15.临界应力的欧拉公式只适用于( )A. 大柔度杆B. 中柔度杆C. 小柔度杆D. 二力杆二、填空题(每题3分,共15分)1.梁的中性层与横截面的交线称为 。
2.阶梯杆受力如图所示,设AB 和BC 段的横截面面积分别为2A 和A ,弹性模量为E ,则杆中最大正应力为 。
题2 题53.已知单元体的三个主应力分别为1σ、2σ、3σ,材料的许用正应力[σ],其用第二强度理论校核的强度条件是 。
4.低碳钢拉伸试件的应力-应变曲线大致可分为四个阶段,这四个阶段是弹性阶段、 、 、局部变形阶段。
5.图示两细长压杆(a)、(b)的材料和横截面均相同,其中杆的临界力较大。
三、作图题(第1、2、3题5分,第4题10分,共25分)1. 做出AB杆的轴力图。
2. 做出AB杆的扭矩图。
D B C3. 画出AB杆的剪力图.4. 画出AB杆的剪力图和弯矩图。
A四、计算题(每题10分,共30分)1. (10分)图示钢制阶梯轴,AC 段横截面积21500mm A =,CD 段横截面积22200mm A =,材料弹性模量200GPa E =,载荷130kN F =,250kN F =,330kN F =分别作用在B 、C 、D 截面处。
材料力学考试试卷A - 答案
上海电机学院 2012–2013学年第_2_学期()《材料力学》课程期末考试试卷开课学院: 机械学院 考试时间 120 分钟 A 卷 计算器■草稿纸■答题卡□考试形式:开卷□/闭卷■考生姓名: 学号: 班级:题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人一、选择题(共12分,每小题2分)1. 偏心拉伸(压缩)实质上是 B 的组合变形。
A .两个平面弯曲;B .轴向拉伸(压缩)与平面弯曲;C .轴向拉伸(压缩)与剪切;D .平面弯曲与扭转。
2. 一铸铁梁,截面最大弯矩为负,其合理截面应为 C 。
A.工字形;B.“T ”字形;C.倒“T ”字形;D.“L ”形。
3. 材料不同的两根受扭圆轴,其直径和长度均相同,在扭矩相同的情况下,它们的最大剪应力之间和扭转角之间的关系有四种答案,正确的是 B 。
A. 21ττ=,21ϕϕ= B. 21ττ=,21ϕϕ≠ C.21ττ≠,21ϕϕ= D. 21ττ≠,21ϕϕ≠4. 在图示受扭圆轴横截面上的切应力分布图中,正确的结果是 D 。
5. 图示矩形截面,Z 轴过形心C ,则该截面关于Z 、Z 1及Z 2轴的惯性矩关系为 B 。
A. 21Z Z Z I I I >> B. Z Z Z I I I >>12 C. 12Z Z Z I I I >> D. 21Z Z Z I I I >>6.今有两种压杆,一为中长杆,另一为细长杆,在计算临界力时,如中长杆误用细长杆公式,而细长杆误用中长杆公式,其后果是 B 。
A. 两杆都安全B.两杆都不安全C.中长杆不安全,细长杆安全D. 中长杆安全,细长杆不安全二、判断题(共8分,每小题1分。
对"√",错"×")1. 在材料力学中,根据构件的主要属性,应将其抽象为变形固体。
( √)2. 工程上某些受力的构件,如钢筋、链条及钢绳等,常常是通过发生一定的塑性变形或通过加工硬化来提高其承载能力的。
材料力学期末考试复习题及答案
二、计算题:1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。
2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。
已知I z=60125000mm4,y C=157.5mm,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa。
试求:①画梁的剪力图、弯矩图。
②按正应力强度条件校核梁的强度。
3.传动轴如图所示。
已知F r=2KN,F t=5KN,M=1KN·m,l=600mm,齿轮直径D=400mm,轴的[σ]=100MPa。
试求:①力偶M的大小;②作AB轴各基本变形的内力图。
③用第三强度理论设计轴AB的直径d。
4.图示外伸梁由铸铁制成,截面形状如图示。
已知I z=4500cm4,y1=7.14cm,y2=12.86cm,材料许用压应力[σc]=120MPa,许用拉应力[σt]=35MPa,a=1m。
试求:①画梁的剪力图、弯矩图。
②按正应力强度条件确定梁截荷P。
5.如图6所示,钢制直角拐轴,已知铅垂力F1,水平力F2,实心轴AB的直径d,长度l,拐臂的长度a。
试求:①作AB轴各基本变形的内力图。
②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。
6.图所示结构,载荷P=50KkN,AB杆的直径d=40mm,长度l=1000mm,两端铰支。
已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数n st=2.0,[σ]=140MPa。
试校核AB杆是否安全。
7.铸铁梁如图5,单位为mm,已知I z=10180cm4,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa,试求:①画梁的剪力图、弯矩图。
②按正应力强度条件确定梁截荷P。
8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。
已知M=200GPa,μ=0.3,[σ]=140MPa。
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***学院期末考试试卷 考试科目 《材料力学》 考试成绩 试卷类型 A 考试形式 闭卷 考试对象 土木本科
一、 填空题(总分20分,每题2分) 1、杆件在外力作用下,其内部各部分间产生的 ,称为内力。 2、杆件在轴向拉压时强度条件的表达式是 。 3、低碳钢拉伸时,其应力与应变曲线的四个特征阶段为 阶段, 阶段, 阶段, 阶段。 4、线应变指的是 的改变,而切应变指的是 的改变。 5.梁截面上弯矩正负号规定,当截面上的弯矩使其所在的微段梁凹向下时为 。 6.梁必须满足强度和刚度条件。在建筑中,起控制做用的一般是 条件。 7、第一和第二强度理论适用于 材料,第三和第四强度理论适用于 材料。 8、求解组合变形的基本方法是 。 9、力作用于杆端方式的不同,只会使与杆端距离在较小的范围内受到影响,该原理被称为 。 10、欧拉公式是用来计算拉(压)杆的 ,它只适用于 杆。
二、 单项选择(总分20分,每题2分) 1、用截面法可求出图示轴向拉压杆a-a截面的内力12NPP,下面说法正确的是( )
A. N其实是应力 B. N是拉力 C. N是压力 D. N的作用线与杆件轴线重合 2、构件的强度是指( ) A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力 B. 在外力作用下构件保持原有平衡态的能力 C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力 D. 在外力作用下构件保持原有平稳态的能力
3、现有钢、铸铁两种杆材,其直径相同。从承载能力与经济效益两个方面考虑,图示结构中两种合理选择方案是( ) A. 1杆为钢,2杆为铸铁 B. 1杆为铸铁,2杆为钢 C. 2杆均为钢 D. 2杆均为铸铁
4、从拉压杆轴向伸长(缩短)量的计算公式EA
Nl
l可以看出,E和A值越大,l越小,故
( )。 A. E为杆的抗拉(压)刚度。 B. 乘积EA表示材料抵抗拉伸(压缩)变形的能力。 C. 乘积EA为杆的抗拉(压)刚度 D. 以上说法都不正确。
5、空心圆轴的外径为D,内径为d,=d /D。其抗扭截面系数为( )。 A )1(163DWP B )1(1623DW
P
C )1(1633DWP D )1(1643DW
P
6、在没有荷载作用的一段梁上,( ) A. 剪力图为一水平直线 B.剪力图为一斜直线 C.没有内力 D.内力不确定 7、在平行移轴公式2
1ZZIIaA中,其中Z轴和轴1Z轴互相平行,则( )。
A B 1 C 2 F A. Z轴通过形心 B. 1Z轴通过形心
C . 都不一定要通过形心 D. a是Z轴与1Z轴之间的距离。所以a>0
8、梁弯曲时,梁的中性层( )。 A. 不会弯曲 B. 不弯曲但长度会改变 C.会弯曲但长度不会改变 D.弯曲的同时长度也改变
9、铸铁水管冬天结冰时会因冰膨胀而被胀裂,而管内的冰却不会破坏。这是因为( )。 A.冰的强度较铸铁高; B.冰处于三向受压应力状态; C.冰的温度较铸铁高; D.冰的应力等于零。 10、设和分别是压杆的稳定系数和柔度系数,( )。 A.对同一种材料制成的压杆,值较大则值就越小; B.值越大,值就越小,这与压杆所用材料无关; C.当〉1时,压杆肯定是稳定的,不必对其进行稳定计算; D.值与压杆杆端的约束情况无关。
三、简答题(总分24分,每题6分) 1、拉(压)杆通过铆钉连接在一起时,连接处的强度计算包括哪些计算?
2、在梁横截面的中性轴上,其正应力和切应力的值如何? 3、梁的变形用什么来度量的?这些量的几何意义各是什么? 4、工程中提高压杆稳定性的措施主要从哪几个方面入手? 四、画出下列梁的剪力图和弯矩图。(10分) 五、计算(总分26分) 1. 试用解析法求图中平面应力状态的主应力,图中应力单位为MPa。(7分)
2. 一钢制的空心圆管,外径和内径分别为12mm和10mm,杆长380mm,钢材的弹性模量E=210GPa。试用欧拉公式求钢管的临界力。已知在实际使用时,其承受的最大工作压力Fmin=2250N,规定的稳定安全系数为nst=3.0,试校核钢管的稳定性(两端作铰支考虑)。(7分) 3. 工字钢制成的简支梁如图所示,已知l=6m,P=60KN,q=8KN/m,材料的容许应力MPaMPa90][,160][。试选择工字钢的型号。(12分)
工字钢型号 腹板宽度b (mm) W
z
3()cm
*zz
I
S (cm)
28a 8.5 508 24.6 32a 9.5 692 27.5
***学院期末考试试卷 考试科目 《材料力学》 考试成绩 试卷类型 B 考试形式 闭卷 考试对象 土木本科
一、 填空题(总分20分,每题2分) 1、求杆件任一截面上的内力时,通常采用 法。 2、工程中常以伸长率将材料分为两大类:伸长率大于5%的材料称为 材料。 3、梁截面上剪力正负号规定,当截面上的剪力使其所在的分离体有 时针方向转动趋势时为负。 4、虎克定律可以写成/NlFlEA,其中E称为材料的 ,EA称为材料
的 。 5、材料力学在研究变形固体时作了连续性假设、 假设、 假设。 6、在常温、静载情况下,材料的强度失效主要有两种形式:一种是 ,一种是 。 7、在设计中通常由梁的 条件选择截面,然后再进行 校核。 8、外力的作用平面不与梁的形心主惯性平面重合或平行,梁弯曲后的扰曲轴不在外力作用平 面内,通常把这种弯曲称为 。 9、在工程实际中常见的组合变形形式有斜弯曲、 , 。 10、当材料一定时,压杆的柔度越大,则其稳定系数值越 。
二、 单项选择(总分20分,每题2分)
1、构件的刚度是指( ) A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力 B. 在外力作用下构件保持原有平衡态的能力 C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力 D. 在外力作用下构件保持原有平稳态的能力
2、轴向拉伸细长杆件如图所示,则正确的说法应是( ) A 1-1、2-2面上应力皆均匀分布 B 1-1面上应力非均匀分布,2-2面上应力均匀分布 C 1-1面上应力均匀分布,2-2面上应力非均匀分布 D 1-1、2-2面上应力皆非均匀分布
3、如图所示受力杆件的轴力图,其中正确的是( )。 P P
1
1
2 2
P
2PP2PP2P2P()A()B 4、单位长度扭转角与( )无关。 A 杆的长度; B 扭矩 C 材料性质; D 截面几何性质。
5、当梁的某段上作用均布荷载时。该段梁上的( )。 A. 剪力图为水平直线 B 弯矩图为斜直线。 C. 剪力图为斜直线 D 弯矩图为水平直线
6、应用叠加原理求梁横截面的挠度、转角时,需要满足的条件是( )。 A 梁必须是等截面的 B 梁必须是静定的 C 变形必须是小变形; D 梁的弯曲必须是平面弯曲
7.若某轴通过截面的形心,则( ) A.该轴一定为主轴, B. 该轴一定是形心轴 C.在所有轴中,截面对该轴的惯性矩最小。 D. 截面对该轴的静矩等于零。
8、关于中性轴,下列说法正确的是( )。 A. 中性轴是梁的轴线 B. 中性轴的位置依截面上正应力的分布而定 C. 梁弯曲时,中性轴也随之弯曲 D. 中性轴是中性层与横截面的交线。
9、影响梁弯曲程度越大的原因是( )。 A. 抗弯刚度越大 B.抗弯刚度越小,而截面上的弯矩越大 C. 抗弯刚度越大,而截面上的弯矩越小 D. 截面上的弯矩越小
10、某点的应力状态如图所示,当σx,σy,σz不变,τx增大时,关于εx
值的说法正确的是( )
A. 不变 B. 增大
P2PP()C()DC. 减小 D. 无法判定 三、简答题(总分24分,每题6分) 1、梁的受力图如图所示,画剪力图时应分几段?画弯矩图时应分几段?
2、一般条件下,梁的强度条件是由什么强度来控制的? 3、用叠加法求梁的位移,应具备什么条件? 4、什么是强度理论?怎样分类的?常用的强度理论有那些? 四、画出下列梁的剪力图和弯矩图。(10分) 五、计算(总分24分) 1、试用解析法求图中平面应力状态的主应力,图中应力单位为MPa。(7分) 2、图示结构中,AB及AC均为圆截面细长杆,材料弹性模量E=200GPa,截面惯性矩642.0110Im,试求此结构的临界荷载crF。(7分)
3、图示外伸梁中,已知l=3m,b=80mm,h=120mm,q=2KN,材料的容许应力MPa10][, MPa2.1][,试校核梁的强度。(12分)