材料力学试题及其答案解析.doc

+材料力学-模拟试题一、单项选择题1. 截面上的全应力的方向（ ）A、平行于截面 B、垂直于截面 C、可以与截面任意夹角 D、与截面无关2. 脆性材料的延伸率（ ）A、小于5% B、小于等于5% C、大于5% D、大于等于5%3. 如图所示简支梁，已知C点转角为。在其它条件不变的情况下，若将荷载F减小一半，则C点的转角为（ ）FCA、0.125 B、0.5 C、 D、24.危险截面是（）所在的截面。A、最大面积 B、最小面积 C、最大应力 D、最大内力5. 图示单元体应力状态，沿x方向的线应变x可表示为（ ）yxA、 B、 C、 D、6. 描述构件上一截面变形前后的夹角叫（ ）A、线位移 B、转角 C、线应变 D、角应变7. 塑性材料的名义屈服应力使用（ ）A、S表示 B、b表示 C、p表示 D、0.2表示8.拉（压）杆应力公式的应用条件是（）A、应力在比例极限内B、应力在屈服极限内C、外力合力作用线必须沿着杆的轴线D、杆件必须为矩形截面杆9.下列截面中，弯曲中心与其形心重合者是（）A、Z字形型钢 B、槽钢 C、T字形型钢 D、等边角钢FC10. 如图所示简支梁，已知C点转角为。在其它条件不变的情况下，若将杆长增加一倍，则C点的转角为（ ）A、2 B、4 C、8 D、16二、填空题1. 用主应力表示的第四强度理论的相当应力是 。2. 已知自由落体冲击问题的动荷系数Kd，对应静载荷问题的最大位移为jmax，则冲击问题的最大位移可以表示为 。3. 图示木榫联接。横截面为正方形，边长为a，联接处长度为2t。则木榫联接处受剪切面的名义切应力等于 。FF2tta4. 主平面上的切应力等于 。5. 功的互等定理的表达式为 。6.自由落体冲击问题的动荷系数为，其中h表示 。7. 交变应力循环特征值r等于 。8.变截面梁的主要优点是_。等强度梁的条件是_。9.一受拉弯组合变形的圆截面钢轴，若用第三强度理论设计的直径为，用第四强度理论设计的直径为，则_。10.若材料服从胡克定律，且物体的变形满足小变形，则该物体的变形能与载荷之间呈现_关系。三、计算题FWTT1.水轮机主轴输出功率 P = 37500 kW，转速n = 150 rmin，叶轮和主轴共重 W = 300 kN，轴向推力F = 5000 kN，主轴内外径分别为 d =350 mm，D = 750 mm， s = 100 MPa，按第四强度理论校核主轴的强度。（12分）2.图示托架，F = 20 kN，CD杆为刚杆，AB为圆管，外径D = 50 mm，内径d = 40 mm，材料为Q235钢，弹性模量E = 200 GPa， a=304MPa，b=1.118MPa，p=105，S=61.4，AB杆的规定稳定安全因数 nst = 2。试校核此托架是否安全。（10分）FADBC1.5m0.5m303.图示桁架各杆抗拉压刚度EA相等，试求各杆的内力。（8分）lDCBAF4.图示皮带轮传动轴尺寸及受力已知， s = 80 MPa，按第四强度理论选择轴的直径 d。10kNA500BC400400200BD4kN10kN4kNxyzd（12分）5.图示外径D = 100 mm，内径d = 80 mm的钢管在室温下进行安装，安装后钢管两端固定，此时钢管两端不受力。已知钢管材料的线膨胀系数 a =12.510-6 K-1，弹性模量E = 210 GPa，ss= 306 MPa，sp= 200 MPa，a = 460 MPa，b = 2.57 MPa。试求温度升高多少度时钢管将失稳。（10分）7 mdDCABaaFFa/26.求图示简支梁的剪力图和弯矩图，并求出最大剪力和最大弯矩。（8分）。7.直径的圆轴受力如下图所示。已知E=200GPa。今测得轴向应变，横向应变。OC方向应变。计算轴向外力P及扭转力偶矩M。（10分）McbP45.0a答案：一、DABCB BACAB二、1. 2. 3. 4. 05. 6. 自由落体的高度7. 或8. 加工方便，结构优化，合理分配载荷； 9. 等于10. 非线性三1. 扭矩轴向 主应力： 第四强度理论为=15.35MPa<所以安全。2. AB杆：柔度 i=0.016 2F=FAB/2 FAB=4F=80KN =17.85>nst 安全。3. 因为各杆抗拉压刚度EA相等， 所以 FA=FB= FC=04.ADCB 轴受到的扭矩图和弯矩图如下：6RBDAT： My： A C D Mz：B段到D段的扭矩为C处B处B、C面可能为危险面：C为危险截面5. 温升时，使轴受压力。这时轴向载荷作用下的静不定问题。变形协调条件： 由此解出轴所受的轴向载荷为 1) 则临界载荷2） 则临界载荷3） 则临界载荷 1/4F6. +3/4F/_3/4Fa1/4Fa 最大剪力为3/4F，最大弯矩为3/4Fa。7.（1）测点O处的应力状态 代入数值d=20mm,E=200GPa,得： P=20.1KN （2）由广义胡克定理可知： 由二向应力状态的斜截面应力公式得 由式可得 按切应力公式可知：