太原理工材料力学期末试题

1、-. z.*理工大学期末考试材料力学试卷2009级 A考前须知：1. 考前请将密封线内填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3考试形式：闭卷； 4. 本试卷共 六 大题，总分值100分，考试时间120分钟。题 号一二三四五六总 分得 分评卷人一、简单计算题共38分 1如下图是一枚被称为孔方兄的中国古钱币，设圆的直径为，挖去的正方形边长为，假设，求该截面的弯曲截面系数。6分 2. *点处的应力状态如下图，弹性模量，泊松比，求该点处的三个主应力及最大正应变。6分 3试画出低碳钢的拉伸应力应变曲线，并在图上标出4个极限应力。4分 画图2分，标应力值4分 4交变应力的，求其应力循环特征及应力幅

2、度。4分5如下图为矩形截面悬臂梁，在梁的自由端突然加一个重为的物块，求梁的最大弯曲动应力。4分6如下图为两根材料一样的简支梁，求两梁中点的挠度之比。4分7两块一样的钢板用5个铆钉连接如下图，道铆钉直径d，钢板厚度t，宽度b，求铆钉所受的最大切应力，并画出上钢板的轴力图。6分 3分8超静定构造如下图，所有杆件不计自重，AB为刚性杆，试写出变形协调方程。4分， 2分， 2分二、作图示梁的剪力图与弯矩图。10分三、不计剪力的影响，EI，试用能量法求图示悬臂梁自由端的挠度。12分四、铸铁梁的载荷及截面尺寸如下图，其中。许用拉应力，许用压应力。试按正应力条件校核梁的强度。假设载荷不变，但将截面倒置，问是

3、否合理？为什么？14分 画出正确的弯矩图，或写出B、E截面的弯矩值 3分 B截面 E截面如倒置，则不合理。 1分五、圆截面直角弯杆ABC放置于图示的水平位置，水平力，铅垂均布载荷，材料的许用应力，试用第三强度理论设计杆的直径。14分作出内力图或求出内力值 4分六、 如下图的构造中，各杆的重量不计，杆AB可视为刚性杆。，杆CD长，横截面为边长的正方形，材料的弹性模量比例极限，稳定平安系数。求构造的许可外力。12分可以使用Euler 公式 1分一、单项选择题(在每题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每题2分，共20分)1.轴的扭转剪应力公式=适用于如下截面轴(

4、 ) A.矩形截面轴 B.椭圆截面轴 C.圆形截面轴 D.任意形状截面轴2.用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴，假设长度和横截面面积均一样，则抗扭刚度较大的是哪个( ) A.实心圆轴 B.空心圆轴 C.两者一样 D.无法判断3.矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、宽度减小一半时，从正应力强度考虑，该梁的承载能力的变化为( ) A.不变 B.增大一倍 C.减小一半 D.增大三倍4.图示悬臂梁自由端B的挠度为( )A. B. C. D.5.图示微元体的最大剪应力ma*为多大( )A. ma*=100MPaB. ma*=0C. ma*=50MPaD. ma*=200MPa6.用第三强度理论校核图示圆轴

5、的强度时，所采用的强度条件为( )A.B.C.D.7.图示四根压杆的材料、截面均一样，它们在纸面内失稳的先后次序为( )A. (a),(b),(c),(d)B. (d),(a),(b),(c)C. (c),(d),(a),(b)D. (b),(c),(d),(a)8.图示杆件的拉压刚度为EA，在图示外力作用下其变形能U的以下表达式哪个是正确的( )A. U=B. U=C. U=D. U=9图示两梁抗弯刚度一样，弹簧的刚度系数也一样，则两梁中最大动应力的关系为( )A. (d) a =(d) bB. (d) a (d) bC. (d) a (d) bD. 与h大小有关二、填空题(每空1分，共20

6、分)1.在材料力学中，为了简化对问题的研究，特对变形固体作出如下三个假设：_，_，_。2.图示材料和长度一样而横截面面积不同的两杆，设材料的重度为，则在杆件自重的作用下，两杆在*截面处的应力分别为(1)=_，(2)=_。3.图示销钉受轴向拉力P作用，尺寸如图，则销钉内的剪应力=_，支承面的挤压应力bs=_。4.图示为一受扭圆轴的横截面。横截面上的最大剪应力ma*=40MPa，则横截面上A点的剪应力A=_。5.阶梯形轴的尺寸及受力如下图，其AB段的最大剪应力ma*1与BC段的最大剪应力ma*2之比=_。6.图示正方形截面简支梁，假设载荷不变而将截面边长增加一倍，则其最大弯曲正应力为原来的_倍，最

7、大弯曲剪应力为原来的_倍。7.矩形截面悬臂梁的尺寸及受载如下图，(1)假设梁长l增大至2l，则梁的最大挠度增大至原来的_倍；(2)假设梁截面宽度由b减为，则梁的最大挠度增大至原来的_倍；(3)假设梁截面高度由h减为，则梁的最大挠度增大至原来的_倍。8.图示为*构件内危险点的应力状态，假设用第四强度理论校核其强度，则相当应力eq4=_。9.将圆截面压杆改为面积相等的圆环截面压杆，其它条件不变，则其柔度将_，临界载荷将_。三、分析题(每题5分，共20分)1.在图示低碳钢和铸铁拉伸试验的应力应变图上，注明材料的强度指标(名称和代表符号)，并由图判断：_是脆性材料，_是塑性材料。2.画出图示阶梯形圆轴

8、的扭矩图，用图中m和d写出圆轴最大剪应力的计算式，并指出其作用点位置。3.图示矩形截面悬臂梁，假设危险截面上E点的应力为E=40MPa，试分析该截面上四个角点A、B、C、D的应力(不必写出分析过程，只须写出分析结果，即四个角点的应力值)。四、计算题(每题10分，共40分)钢杆1，2吊一刚性横梁AB。钢杆的弹性模量E=200GPa，两杆的横截面面积均为A=100mm2，载荷P=20KN，试求两钢杆的应力、伸长量及P力作用点F的位移F。2.外伸木梁各局部的尺寸和所受载荷如下图。设梁材料的许用应力=10MPa。 试：(1)作梁的剪力图和弯矩图；(2)校核梁的正应力强度。3.弓形夹紧器如图，假设夹紧力

9、P=2KN，距离e=120mm，立柱为矩形截面，其h=25mm，=160MPa，试设计截面尺寸b。4.图示曲柄轴直径d=50mm，受集中力P=1KN作用，试：(1)画出危险点A的应力状态并计算其应力值；(2)假设材料的许用应力=70MPa,试按第四强度理论校核其强度。*省2001年10月高等教育自学考试材料力学试题参考答案一、单项选择题(每题2分，共20分) 1.C 2.C 3.B 4.B 5.A 6.D 7.A 8.A 9.C二、填空题(每空1分，共20分) 1. 连续性假设 均匀性假设 各向同性假设 2. (l-*) (l-*) 3. 4. 33.3MPa 5. 3/8 6. 1/8 1/4 7. 8 2 8 8. 9.降低 增大三、分析题(每题5分，共20分) 1.低碳钢强度指标：强度极限b,屈服极限s 铸铁强度指标：拉伸强度极限 铸铁是脆性材料，低碳钢是塑性材料 2.作扭矩图 计算扭转剪应力： =BC=,作用于BC段外表 3.A=-60MPa,B=20MPa,C=50MPa,D=-20MPa四、计算题(每题10分，共40分) 1.两钢杆轴力：N1=8KN(拉)，N2=12KN(拉) 杆11=80MPa， l1=0.8mm 杆22