二学期材料力学期末考试试卷(A卷)1130125537答案

1、 卷号：A 年 月日机密济宁学院2021-2021学年第二学期级专业材料力学期末考试试卷题目局部，卷面共有35题，100分，各大题标有题量和总分一、选择题(包括单项选择和多项选择)10小题，共20分1、设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的，那么在发生破坏的截面上_。 A、外力一定最大，且面积一定最小 B、轴力一定最大，且面积一定最小 C、轴力不一定最大，但面积一定最小 D、轴力与面积之比一定最大答案：D2、一等直拉杆在两端承受拉力作用。假设其一半段为钢，另一半段为铝，那么两段的_。 A、应力相同，变形相同 B、应力相同，变形不同 C、应力不同，变形相同 D、应力不同，变形不同答案：B3、图示等截面

2、圆轴，左段为钢，右段为铝。两端承受扭转力矩后，左、右两段_A、最大剪应力相同，单位长度扭转角不同B、相同，相同C、和都不同D、和 都相同答案：A4、在图示四个单元体的应力状态中，_是正确的纯剪切状态。答案：D5、折杆ABC，A端固定，C端受集中力和作用，见图。以下结论中哪些是正确的? (1)折杆任一横截面上的剪力均相同；(2)折秆任一横截面上均有弯矩(3)杆AB的横截面上有扭矩，杆BC的横截面上有轴力A、(1)，(2) B、(2)，(3) C、(1)1(3) D、全对答案：B6、图示二连续梁的支座和尺寸都相同，集中力偶Mo分别位于C处右侧和左侧但无限接近联接铰C。以下结论正确的选项是_A、两根

3、梁的Q和M图都相同B、两根梁的Q图相同，M图不相同C、两根梁的Q图不相同，M图相同D、两根梁的Q和M图都不相同答案： D7、扭转应力公式适用的杆件范围是 _ A、等截面直杆 B、实心圆截面杆C、实心或空心图截面杆。 D、圆截面杆或矩形截面杆答案：C8、设传动轴所传递的功率为N(单位：kW)，转速为n(单位r/min),材料的许用剪应力为 (单位：)在机械设计中，当按强度条件初步估算圆轴直径d时，常采用公式，(单位：mm)，式中系数A的值应为_.A、. B、. C、 D、答案：B9、图示球形压力容器外外表上任一点应力状态所对应的应力圆的_。 A、圆心坐标为零，半径不为零； B、圆心坐标不为零，半

4、径为零； C、 圆心坐标和半径均为零； D、圆心坐标和半径均不为零。答案：B10、处于纯弯曲状态的工字形梁，截面如下图，z轴为中性轴假设材料呈理想弹塑性，屈服极限为设表示梁处于弹性阶段的最大弯矩表示极限弯矩，那么=_。A、 B、C、 D、答案：A二、填空题10小题，共20分1、图示结构中，1、2、3杆的横截面面积分别为A、2A和3A，材料相同，AB为刚性杆。在P力作用下，三杆正应力的关系是_ 。答案：相等2、低碳钢材料的屈服极限为，在轴向拉力P作用时，横截面上的正应力为，且，轴向线应变为；在力P全部卸掉后，轴向线应变为。该钢材的弹性模量E=_。答案：3、一直径为的实心圆轴，另一内外直径之比的空

5、心圆轴，两轴的长度、材料、扭矩分别相同。1假设两轴的最大扭转剪应力相等，那么空心轴和实心轴的重量之比_；2假设两轴的单位长度扭转角相等，那么空心轴和实心轴的重量之比_。答案：4、具有中间铰的梁受力如下图.其 1-1,和2-2横截面上的剪力和弯矩分别是=_,=_;=_,=_.答案：、0，、05、外伸梁的剪力图和弯矩图的形状如下图。其控制截面上的剪力、弯矩分别是：=_， _， =_，=_=0的截面位置，=_，=_极值弯矩，=_， =_， =_， =_。答案：2.5kN，-3.5 kN，3 kN，0，3.125 kNm，2 kNm，-4 kNm，-9 kNm，06、应用公式时，必须满足的两个条件是_

6、和_。答案：各向同性的线弹性材料、小变形7、一直径为d的钢丝绕在直径为D的圆轴上，设钢丝屈服极限为，弹性模量为E。假设要使钢丝不产生剩余变形，那么_。答案：8、如图示两根材料相同的梁A、B。当自由端具有相同的位移时，最大应力较大的梁是_，其正应力=_。答案：B，9、四种应力状态的单元体如图(图中应力单位均为MPa)。按最大剪力应力理论，它们的相当应力分别为： (a) =_，(b) =_， (c) =_，(d) =_。答案：134MPa, 130MPa, 120MPa, 220MPa 10、在一般情况下，稳定平安系数比强度平安系数要大，这是因为实际压杆总是不可防止的存在_以及_等不利因素的影响。

7、答案：杆件的初弯曲，压力偏心，材料不均匀和支座缺陷三、判断是非10小题，共10分1、使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆件轴线的集中力。 答案：错2、薄壁圆管和空心圆管的扭转切应力公式完全一样。 答案：错3、扭转剪应力公式可以适用于任意截面形状的轴。 答案：错4、当计算梁的某截面上的剪力时，截面保存一侧的横向外力向上时为正，向下时为负。 答案：错5、简支梁的支座上作用集中力偶M，当跨长L改变时，梁内最大剪力发生改变，而最大弯矩不改变。 答案：对6、梁产生纯弯曲时，过梁内任一点的任一截面上的剪应力都等于零。( )答案：错7、温度应力和装配应力都将使静不定梁的承载能力降低。 答案：错8、铸铁

8、水管冬天结冰时会因冰膨胀被胀裂，而管内的冰却不会破坏，这是因为冰的强度比铸铁的强度高。( )答案：错9、纯剪切单元体属于单向应力状态。 答案：错10、两根压杆，只要材料、杆长、横截面面积及约束情况都相同，那么两杆的临界应力也相同。 答案：对四、解答题5小题，共50分1、直径为10mm的圆杆，在拉力P= 10 kN的作用下，试求最大剪应力，并求与横截面的夹角为300的斜截面上的正应力及剪应力。答案：解：2、一直径为8cm的平安阀(图),上面用平均直径D=160mm的弹簧压住,弹簧的预压量为,为保证在蒸气压力p=1.5MPa时开启活塞,试求簧丝的直径和弹簧的圈数.设弹簧材料的=150MPa,G=8

9、0GPa。答案：解 一、簧丝直径弹簧压力 由强度条件 这时，弹簧指数 曲度系数k并不很小，故修正设计。取d=30mm，校核强度 C= 故取簧丝直径d=30mm,是适宜的二、弹簧圈数 由刚度条件 圈取n=8圈3、简支梁AB的承载情况、剪力图和弯矩图分别如图 a、b、c所示，试应用平衡微分关系校核的剪力、弯矩图的正确性。假设有错误，那么加以改正。答案：解 一、校核支座反力 满足二、校核Q图 OA点有集中力,过A点,Q图向上突变。AC段q=常数，且，故Q图为通过二，四象限的斜直线，计算或从右端B看，过B点Q图应向下突变，可见，CB段Q图的正负号错了，改正后的Q图如图 d所示。 三、校核M图 1、梁左

10、端A无集中力偶，。 2、AC段Q图为斜直线，且，故M图为凹口向下的二次抛物线，但应等于 图中，错了。或从BC段看，图中为，也错了。可见，虽然原来的M图图c在C点处有突变，但两侧的M图均错了。 改正后的M图如图 e所示。在Q=0处，M有极值，可应用截面法或积分关系求出。 此题原来的Q、M图图 b、c,线型及突变性都是对的,只是在CB段的Q、M的正负号错了,可能的由于取截面以右局部来求Q、M时符号判断失误所致。为此，建议在用微分关系作Q、M图时，从梁的左端开始，逐步向右移动，确定关键性截面的Q、M值及Q、M图线型。最后，过梁右端后，Q、M图应正好闭合即、，并可以此判定Q、M图的正确性。4、在列梁的剪力、弯矩方程时，通常需要分段，试问在哪些情况下需要分段？答案：在载荷和梁不连续处需分段。所谓载荷不连续处，如集中力包括支座支力作用处、集中力偶作用处，或分布载荷起始、终止处，以及分布规