材料力学试卷及答案 下载本文

A1一、 判断题(正确记为√,错误记为×。1×10=10分) 题号 选择 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1. 某拉伸试件的断口形状如图1-1,此试件是 脆性材料。 2. 挤压强度计算中,挤压面积就是挤压中的接触面积。 3. 轴向拉压杆件中的工作应力与材料的弹性模量E成正比。 4. 圆轴扭转时,横截面上的剪应力垂直于半径。

(图1-1)

5. 面积不为零的平面图形对任意一轴的惯性矩(Iz)恒大于零。 6. 若梁的某截面上剪力为零,则该截面的弯矩图形一定是抛物线的顶点。

7. 梁上两截面之间没有集中力偶作用,则两截面弯矩之差等于两截面之间的剪力图面积。 8. 若梁某截面的上表面弯曲正应力为-120MPa,则该截面的下表面弯曲正应力为+120MPa。 9. 梁变形时,挠度最大处转角也最大。

10.用16Mn合金钢替代低碳钢,不能减小梁的变形程度。

二、 单项选择题(2.5×10=25分) 题号 选择 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1.虎克定律使用的条件是:

A.σ<σp B.σ>σp C.σ<σs D.σ>σs

2.实心圆截面杆直径为D,受拉伸时的绝对变形为?l?1mm。仅当直径变为2D时,绝对变形?l为: A.1mm B.1/2mm C.2mm D.1/4mm

3.图2-1为一联接件,销钉直径为d,两块板厚均为t。销钉

的受剪切面积是:

A2A.d×2t B.π×d×t C.π×d2/4 D.d×t

(图2-1) 4.圆轴受扭转时,传递功率不变,仅当转速增大一倍时,最大剪应力:

A.增加一倍 B.增加两倍 C.减小两倍 D.减小一倍

5.如下有关塑性材料许用应力的说法中,正确的是:

A.许用应力等于比例极限除以安全系数 B.许用应力等于屈服极限除以安全系数 C.许用应力等于强度极限除以安全系数 D.许用应力等于比例极限

6.纯弯曲变形的矩形截面梁,仅当梁高度由h增大到2h时,最大正应力是原最大正应力的:

A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16

7.横力弯曲时,矩形截面梁的横截面上:

A.中性轴上剪应力最小、上下表面正应力最小。 B.中性轴上剪应力最小、上下表面正应力最大。 C.中性轴上剪应力最大、上下表面正应力最小。 D.中性轴上剪应力最大、上下表面正应力最大。

8.图2-2为一外伸梁,其边界条件是:

A.y(0)=0;y’(L)=0 B.y(0)=0;y(L)=0 C. y’(0)=0;y(L)=0 D.y’(0)=0;y’(L)=0

(图2-2)

9.在画梁的弯曲内力图时,如下正确的是:

A.集中力作用处剪力发生突变,集中力偶作用处弯矩不发生突变

B.集中力作用处剪力发生突变,集中力偶作用处弯矩发生突变 C.集中力作用处剪力不发生突变,集中力偶作用处弯矩不发生突变 D.集中力作用处剪力不发生突变,集中力偶作用处弯矩发生突变

10.面积不为零的平面图形对于形心轴的 为零。

A3A.静矩 B.惯性矩 C.惯性半径 D.惯性积

三、 画各构件的内力图(4+4+10=18分)

30KN

50KN

40KN 20KN

A 4a q B qa C

a 1KNM

2KNM 5KNM

2KNM

四、 已知P=80kN,两杆均为实心圆截面。许用应力[σ]=150MPa, 1.求各杆轴力(5分) 2.按强度要求设计两杆直径d1,d2(6分)

A4五、 某连接件结构如图,已知销钉直径d=10mm,板厚 t = 20mm(中间板厚为2 t)。材料的许用剪应力[τ]=140MPa,许用挤压应力[σ]=180MPa,求允许载荷P。(5+5分)

六、 低碳钢矩形截面梁如图,h/b=2,许用应力[σ]=170MPa。P=20kN,L=4m。

1.画剪力图及弯矩图 (7分)

2.按正应力强度条件计算尺寸b、h(6分)

七、 超静定梁的抗弯刚度EI已知, 1. 求超静定梁中的全部支座反力,(6分) 2. 用叠加法画弯矩图(画出分解过程)(7分) {简支梁受均布载荷的最大挠度:5qL4/(384EI) 悬臂梁受均布载荷的最大挠度:qL4/(8EI) 简支梁中点受集中力的最大挠度:PL3/(48EI) 悬臂梁自由端受集中力的最大挠度:PL3/(3EI)}

一、判断题(1*10=10分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 √ × × √ √ × √ × × √ 二、单选题(2.5*10=25分)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A D C D B B D B B A 三、 1) N( kN) 20

3) +

- - 2qa Q1(kN)Q2(kN)20 qa/4 30

2qa qa 2qa 2 qa 2 A5

Mn(kNm) 2 2) + Q(kN) - 9qa/4 1

3 7a/4 qa 7qa/4

四、一)选B点研究,受力图 qa 2 2 63qa /32

M(kNm)

建立平衡方程:

ΣY=0 N1*sin30°-P =0 ΣX=0 -N2-N1*cos30°=0

N1=P/sin30°=2P N2= -N1*cos30°=-1.732P

二)求 d1, d2

4Ni 由强度条件: ??Ni?4Ni?[?] d?ii2 Ai?di?[?]d1?4N1?[?]4N2?4?2?80?103??1504??1.732?80?103?36.8mmd2??[?]???150?34.3mm

五、一)按剪切考虑: 2QP1?2????[?] ? P1?d[?]2 2Aj2?(?d/4)2

Q P P1??2?102?140?21.98kNQ

A6

二)按挤压考虑: P2?j??[?j] ? P2?2td[?j]

2td) P2?2?20?10?180?72kN最大允许载荷:

P?min[21.98,72]?21.98kN

Q(kN)六、一)画内力图 25 P 5

Q2(kN) Q1(kN)5 20 15

15 20 15 5

2 40 30 M2(kNm)

M1( kNm)M(kNm)

二)求尺寸 Mmax=30kN·m

M3Mmax ???[?] b?bh/62[?]

3?30?10 b??64.2mm2?170

h=2b=128.4mm

七、一)求支反力

32631)取静定基,仅q作用:y1?qL48EIRAL3EI4;仅RA作用:y2??RAL3EI4

A点总变形:yA?qL48EI?

A72)A点有绞支座,实际变形为零。yA?qL48EI?RAL3EI4?0 即:RA?3qL8

ΣY=0 YB+RA-qL=0 ΣMB=0 MB-RA*L+qL2=0

YB=5qL/8 MB = -qL2/8

二)画内力图

Q1(kN)Q2(kN)3qL/8 qL qL2

/2 2 M1(kNm)M2(kNm)

3qL/8

Q(kN)3qL/8 3L/8

5qL/8 qL2 /8 9qL /128 2 M(kNm)