材料力学试题.doc

一、 判断（6分）【 】1若将受扭圆轴的横截面面积增加一倍，则轴内的最大切应力是原来的。【 】2称为杆件的弯曲刚度。【 】3卡式第二定理仅适用于线弹性体。【 】4平面图形的静矩和惯性积都可正可负，也可为零。 【 】5在一般的空间应力状态下，有9个独立的应力分量。【 】6等直非圆杆在自由扭转时，其横截面上只有切应力而没有正应力。【 】7塑性材料冷作硬化后，其屈服极限提高而塑性降低。 【 】8同一截面对于不同坐标轴的惯性矩或惯性积一般是不同的，但静矩则相同。【 】9任何物体都是变形固体，在外力作用下都将发生变形。当物体的变形很小时，可视其为刚体。【 】10偏心拉压杆件中性轴的位置，取决于梁截面的几何尺寸和荷载作用点的位置，而与荷载的大小无关。 【 】11在平面图形中，使静矩为零的轴必为该图形的对称轴。【 】12梁的最大挠度处横截面的转角一定等于零。 【 】13卡式第一定理不仅适用于线弹性体，也适用于非线性弹性体。【 】14受轴向拉、压的等直杆，若其总伸长为零，则杆内各处的应变必为零。【 】15受扭转的圆轴，最大切应力只出现在横截面上。【 】16若在结构对称的梁上作用有反对称的荷载，则该梁具有对称的剪力图和反对称的弯矩图。 【 】17余能、余功虽具有功和能的量纲，但没有具体的物理概念。【 】18截面的主惯性矩是截面对通过该点所有轴的惯性矩中的最大值和最小值。【 】19低碳钢试样拉伸至屈服时，应力不增加，塑性变形很快增加，因而材料失效。【 】20EA称为杆件的扭转刚度。【 】21在压杆中，临界应力的值随着柔度值的增大而增大。【 】22平面图形对通过其形心的所有轴的静矩都为零。 【 】23由低碳钢制成的梁，一般选择以中性轴为对称轴的横截面。【 】24对于矩形截面梁，立放比扁放合理。【 】25对于一个应力单元体而言，在最大正应力的作用平面上切应力必为零。【 】26偏心拉压杆件中性轴的位置，取决于梁截面的几何尺寸和荷载作用点的位置，而与荷载的大小无关。 【 】27若弯矩方程分成3段表示，用积分法计算梁的变形时，有9个积分常数待定。【 】28截面惯性矩的数值可能大于零，也可能小于零或等于零。二、 填空（6分）1在材料力学中是把实际材料看作均匀、连续、各向同性的可变形固体，且在大多数场合下局限在弹性变形内和 条件下进行研究。2低碳钢的整个拉伸过程可以分为弹性阶段、屈服阶段、 和局部变形阶段。3一根长度为2m的细长压杆一端固定一端自由，则该压杆的相当长度为 。4在压杆稳定问题中，用柔度表达的欧拉公式适用范围是 。5. 一空心圆轴，其内外直径之比为，若轴内的最大切应力为，则该横截面上内圆周上的切应力为 。6已知某截面对以形心为原点的正交坐标轴，有Ix=245cm4，Iy=54cm4,则该截面对形心的极惯性矩为 cm4。 7吊车以匀加速度向上提升重物，若重物的重量为，钢索的横截面面积为，不计钢索自重，则钢索中的动应力 。8已知一根梁的弯矩方程为，则梁的剪力方程为 。9第四强度理论又称为 理论。10一传动轴的转速为300r/min，主动轮输入的功率为500kW，那么作用在该轮上的外力偶矩的大小为 。11. 若截面对于某一轴的静矩等于零，则该轴必通过截面 的 。12当偏心压力作用点位于截面形心周围的一个区域以内时， 横截面上就只有压应力而没有拉应力，这个区域就是 。13某结构上危险点处的应力状态如图所示，则单元体上 的最大切应力为 MPa。 题2.13图14若实心圆轴的直径增加1倍，则其扭转截面系数增大 倍。15梁的横截面面积为A，弯曲截面系数为W，衡量截面合理性和经济性的指标是 。16图示阶梯杆的总变形为 。17. 用积分法求图示梁的挠曲线方程时，需要应用的边界条件是 。 题2.16图 题2.17图18图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形，拉杆头的挤压面积A为 。 题2.18图19对于无屈服极限的材料，通常以产生 的塑性变形所对应的应力作为屈服极限。20若构件内危险点的应力状态为二向等拉，则除 强度理论以外，利用其他三个强度理论得到的相当应力是相等的。21一根长度为8的大柔度压杆，两端固定，其相当长度为 。22. 矩形截面梁横截面上的最大切应力计算公式为 。23一钢索以匀加速度起吊重物，若在静载作用下钢索横截面上的静应力为50，则此时横截面上的动应力为 。24低碳钢的整个拉伸过程可以分为 、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段。25一根长度为的细长压杆两端固定，则该压杆的相当长度为 。26图示截面对轴的惯性矩为 。27. 一空心传动轴，其转速为，若主动轮输入功率为，则该主动轮上作用的外力偶矩为 。 题2.26图28若某段梁的弯矩方程为，则其剪力方程为 。29对处于三轴拉伸应力状态下的钢材进行强度校核，一般采用 强度理论。30在铁路钢轨接头处通常需预留空隙，其目的是控制 应力产生的破坏。31. 一根长横截面面积为的受拉等直杆，测得其伸长为。已知材料弹性模量为，则该杆承受的轴向拉力为 。三、选择（6分）1. 两根大柔度压杆，1杆为正方形截面，2杆为圆形截面。若二者材料相同，长度相同，支承情况和横截面面积也相同，那么 。 A、 B、 C、 D、无法比较临界压力的大小2. 矩形截面梁横截面上的最大切应力为 。 A、 B、 C、 D、3. 是人为规定的极限应力，对应于 时的应力值。 A、弹性应变为0.2% B、总应变为0.2%C、塑性应变为0.2% D、塑性应变为0.24. 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、冰处于三向等值受压应力状态C、冰的温度较铸铁高 D、冰的应力等于零5. 图示低碳钢加载卸载 再加载路径有以下四种，正确的是 。 A、OAB BC COAB B、OAB BC CDB C、OAB BDDCBD、OAB BD DB6. 图示铆接方式中，剪切面上的名义切应力为 。 A、 B、 C、 D、题3.5图 题3.6图7. 受扭圆轴的断口若发生在与轴线成45的斜截面上，则轴的材料可能是 。 A、铸铁 B、钢 C、木材 D、铝8. 重量为Q的重物若从H=0处突然施加于构件，则其动荷因数为 。 A、 B、0 C、1 D、29. 关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有以下结论， 是正确的。 A、应力和塑性变形很快增加，因而认为材料失效B、应力和塑性变形虽然很快增加，但不意味着材料失效C、应力不增加，塑性变形很快增加，因而认为材料失效D、应力不增加，塑性变形很快增加，但不意味着材料失效10. 在设计铸铁梁时，宜采用中性轴为 的截面。 A、对称轴 B、偏于受拉边的非对称轴C、对称或非对称轴 D、偏于受压边的非对称轴11. 图示铸铁杆件的危险位置在 。 A、dh边 B、bf边 C、b点 D、bc边12. 图示任意形状截面，它的一个形心轴Zc把截面分成和两部分，在以下各式中，一定成立的是 。 A、 B、 C、 D、 题3.11图 题3.12图13. 在拉、压超静定结构中，各组成部分的内力分配与 有关。 A、构件的强度 B、构件的刚度 C、构件的强度和刚度 D、结构的几何形状14. 在单元体主平面上 。 A、切应力一定为零 B、正应力一定为零 C、切应力一定最小 D、正应力一定最大15. 等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线的最大曲率发生在 处。 A、挠度最大 B、转角最大 C、剪力最大 D、弯矩最大16. 由低碳钢组成的细长压杆，经冷作硬化后，其 。 A、稳定性提高，强度不变 B、稳定性不变，强度提高C、稳定性和强度都提高 D、稳定性和强度都不变17. 图示等直梁承受均布荷载作用,C处用铰链连接。在截面C上_。 A、有弯矩，无剪力 B、有剪力，无弯矩 C、既有弯矩又有剪力 D、既无弯矩又无剪力18. 结构中某点的应力状态如图所示，该点的最大切应力为 。 A、 B、 C、 D、 题3.17图 题3.18图19. 低碳钢材料在拉伸实验过程中，不发生明显的塑性变形时，承受的最大应力应当小于的数值是 。 A、比例极限 B、屈服极限 C、强度极限 D、许用应力 20. 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、冰处于三向受压应力状态 B、冰的强度较铸铁高 C、冰的温度较铸铁高 D、冰的应力等于零21. 理想变形固体的基本假设不包括 。 A、连续性假设 B、塑性变形假设 C、均匀性假设 D、各向同性假设22. 受扭圆轴的断口若发生在与轴线成45的斜截面上，则轴的材料可能是 。 A、铝 B、钢 C、木材 D、铸铁23. 金属构件在交变应力作用下发生疲劳破坏的主要特征是 。 A、有明显的塑性变形，断口表面呈光滑状 B、无明显的塑性变形，断口表面呈粗粒状C、有明显的塑性变形，断口表面分为光滑区和粗糙区D、无明显的塑性变形，断口表面分为光滑区和粗糙区24. 对处于三轴压缩应力状态下的铸铁材料进行强度校核，工程上一般采用 强度理论。 A、第一 B、第二 C、第四 D、莫尔25一受拉伸弯曲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，则和的大小关系是_ _。 A、 B、 C、 D、无法判断26. 有一实心圆轴其直径为，另一空心圆轴的外径为，其内外径之比。若两轴横截面上的扭矩和最大切应力都分别相等，则 。 A、0.59 B、0.768 C、0.839 D、1.1927. 圆截面梁横截面上的最大切应力为 。 A、 B、 C、 D、28. 图示为一端固定的橡胶板条，若在加力前在板表面划条斜直线AB，那么加轴向拉力后AB线所在位置是 （其中abABce）。 A、ab B、ae C、ce D、de29. 图示钢制杆件的危险位置在 。 A、截面1的上边缘 B、截面1的下边缘 C、截面2的外边缘 D、截面3的下边缘题3.28图 题3.29图30. 两根大柔度压杆，1杆为正方形截面，2杆为圆形截面。若二者材料相同，长度相同，支承情况和横截面面积也相同，那么 。 A、 B、 C、 D、无法比较临界压力的大小31. 图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形，拉杆头的剪切面积A为 。 A、 B、 C、 D、题3.31图四、作图题（16分，4个图）1作图示梁的剪力图、弯矩图，并描出梁挠曲线的大致形状。2. 作图示圆轴的扭矩图。3. 作图示杆件的轴力图。五、计算题（64分，5道大题，计算量很大，必须要有计算器，速度要快）1.两端固定拉压杆的超静定问题（含温度应力）。2.弯曲正应力、切应力强度条件求截面尺寸。3.强度理论（充气罐问题）。4.双向偏心拉伸和单向偏心压缩问题。5.求刚架指定截面的位移（卡式定理或图乘法）。6.动荷载问题（自由落体（冲击荷载），重物落在梁上，校核强度）。7.根据强度和刚度条件选择扭转轴的直径（要会算外力偶矩）。8.求压杆的临界力或临界应力（使用欧拉公式前应判断能否使用）9.对给定的空间单元体，计算主应力，并根据强度理论校核强度。1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 1. 小变形 2. 强化阶段 3.4m 4. 5. 6. 299 7. 8. -4x+3 9.形状改变能密度 10. 15.9kNm 11. 形心 12. 截面核心 13. 3514. 8 15. 16. 0 17. 18. 19. 0.2% 20. 第二 21. 4m