湖北理工材料力学试卷及其答案

1 2012 湖北理工学院材料力学期末试卷湖北理工学院材料力学期末试卷 A 卷卷 共 3 页 第 1 页 课程名称课程名称 材料力学材料力学 A 考试日期考试日期 层次 专业 班级层次 专业 班级 姓名姓名 题 号一一二二三三四四五五总计总计 检查人检查人 签名签名 得 分 阅卷人 签名 一 填空题 一 填空题 15 1 1515 1 15 分 分 1 保证构件正常或安全工作的基本要求有 强度 要求 刚度 要求和 稳定性 要求 2 低碳钢拉伸可以分为弹性阶段 屈服阶段 和强化阶段 颈缩阶段 3 确定容许应力时 对于脆性塑性材料以 抗拉强度 为极限应力 4 利用强度条件 可以解决三类强度问题 即 强度校核 选择截面尺寸 确定 最大许可载荷 5 求解静不定问题 必须同时考虑三个方面 静力学 几何 物理 6 梁弯曲变形时剪力与分布荷载集度间的微分方程是 dFs dx q 二 选择题 二 选择题 10 2 2010 2 20 分 分 7 实心圆形截面轴 当横截面的直径增大一倍时 该轴的扭转刚度增大 C A 4 倍 B 8 倍 C 16 倍 D 32 倍 8 当剪应力超过材料的剪切比例极限时 下列说法正确的是 C A 剪应力互等定理和剪切虎克定律都不成立 B 剪应力互等定理和剪切虎克定律都成立 C 剪应力互等定理成立和剪切虎克定律不成立 D 剪应力互等定理不成立和剪切虎克定律成立 9 传动轴简图如图示 已知轴的直径 D 100mm 则截面 m m 上的最大剪应力 max A A 40KN m B 40KN m C 20KN N D 20KN m 10 图所示简支梁 max M 处为距 A 支左 C 处 A m6 4 B m5 C 5 4m D m6 11 图所示简支梁中点弯距值为 C 10 11 题图 A mKN 95 B mKN 125 C mKN 145 D mKN 165 12 外力解除后能消失的变形 称为 D A 残余变形 B 塑性变形 C 比例变形 D 弹性变形 13 为使构件中的力学量能用连续函数表示 材料力学假设构件是具有 A 的 A 连续性 B 均匀性 C 各项同性 D 各向异性 14 正应力是指 C A 与 x 轴正向相同的应力 B 与 y 轴正向相同的应力 C 沿截面法向的应力分量 D 沿 截面正法向的应力分量 15 由试验确定的材料的力学性能是 A A 弹性模量与切变模量 B 弹性变形与塑性变形 C 应力与应变 D 拉伸与压缩 16 以下哪两种变形必然同时存在 D A 拉伸与压缩 B 拉伸与剪切 C 压缩与剪切 D 剪切与挤压 三 计算构件的内力并画内力图 三 计算构件的内力并画内力图 20 分 分 17 求以下杆件中 AB BC CD 各段的轴力 并画出轴力图 8 分 N F 2kN 1kN 3kN x DC BA 3kN 2kN3kN 1 解 FAB 2kN 1 分 FBC 1kN 1 分 FCD 3kN 1 分 图 5 分 18 如图所示的桥式起重机大梁的跨度为 l 起重机大梁的自重可以看作均布载荷 试作剪 力图和弯矩 12 分 40KN m20KN m20KN m m m 2 解 起重机大梁可以简化为简支梁 由于载荷和结构均为对称 可以方便求出 A B 两处的 支座反力 2 分 2 AB ql RR 以梁左端 A 为坐标原点 选取坐标系如图所示 距原点为 x 的任意截面上的剪力和弯矩分别 是 4 分 2 0 2 0 222 A A ql Q xRqxqxxl xqlq M xR xqxxxxl A 作图如图所示 6 分 四 计算题 四 计算题 15x2 30 分 分 19 图示两块钢板 由一个铆钉联结 已知 铆钉直径 d 24mm 每块板的厚度 12mm 拉力 P 27kN 铆钉允许应力 j 60MPa jy 120MPa 试对铆钉作强度校核 解 1 剪切强度校核 剪切面上的剪力为 Q P 2 分 剪切强度条件为 3 分 j A Q 将有关数据代入 得 MPaMPa d P A Q j 60 7 59 102414 3 41027 4 2 3 3 2 故安全 4 分 2 挤压强度校核 挤压强度条件为 2 分 jy jy jy jy A P 将有关数据代入 得 MPaMPa d P A P jy jy jy jy 12075 93 101224 1027 6 3 故安全 4 分 20 如图所示的钢件 中间部分 BC 段横截面积为 两端部分为 在 BC 处作用轴向 A A 力 P 求杆件的轴力和横截面上的应力 解 此题为静不定问题 现将 D 端作为多余约束 并以多余约束力代替 如图不 b 所 D X 示 则有 1 静力学条件 AB 段 2 分 ABD NX CD 段 CDD NX BC 段 2 分 BCD NXP 2 几何条件 4 分 AD l0 3 物理条件 4 分 BCCDAB ADABBCCD DDD NbNaNa llll EAEAEA X a X P bX a 0 EAEAEA 3 分 bA XDP 2aA bA 五 设计题 五 设计题 15 分 分 铸铁梁受荷载情况如图示 已知截面对形心轴的惯性矩 Iz 403 10 7m4 铸铁抗拉 强度 50MPa 抗压强度 125MPa 试按正应力强度条件校核梁的强度 3 作弯矩图 B 截面 C 截面 24 75 12 mkN MPa3 36 7 33