材料力学试题带答案

材料力学B材料力学B第10页共10页试卷类型：B一、推断题〔推断以下论述的正误，认为正确的就在答题相应位置划“T”，错误的划“F”。每题110分〕材料力学主要争论杆件受力后变形与破坏的规律。〔 〕工程构件正常工作的条件是必需同时满足必要的强度、刚度和稳定性。〔 〕等定理可知，在相互垂直平面上，切应力总是成对消灭，且数值相等，方向则共同指向该两平面的交线。〔 〕截面法是分析应力的根本方法。〔 〕只有静不定构造才可能有温度应力和装配应力。〔 〕圆轴扭转时，横截面上既有正应力，又有剪应力。〔 〕截面的主惯性矩是截面对通过该点全部轴的惯性矩中的最大值和最小值。〔 〕梁端铰支座处无集中力偶作用，该端的铰支座处的弯矩必为零。〔 〕假设集中力作用处，剪力有突变，则说明该处的弯矩值也有突变。〔 〕在平面图形的几何性质中，静矩和惯性积的值可正、可负、也可为零〔 二、填空题〔此题共有10个空，填错或不填均不能得分。每空2分，共20分〕根本变形中：轴向拉压杆件横截面上的内力是 ，扭转圆轴横面上的内力是 ，平面弯曲梁横截面上的内力是 和 。图所示铆钉联接件将发生挤压与剪切破坏，铆钉所受剪应力大小为 面上的挤压应力为 。PPttPPttPdEA称为材料的

(a)

。 (b)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，最大弯曲剪应力为原来的 倍。剪切的胡克定律说明：当应力不超过材料的比例关系。

时，切应力 与切应变 成p三、单项选择题〔从以下各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在答题220分〕以下结论中，只有哪个是正确的 。ABCD理论和方法。阶梯形杆AC如下图，在A、B截面分别作用大小相等的力P。设AB段、BC段的轴力分别为F 和F 应力分别为 和 N1 N2 1 2则以下答案哪个是正确的 。FFAF F ； BF F ；N1 N2 1 2 N1 N2 1 2CF F ； DF F 。N1 N2 1 2 N1 N2 1 2依据小变形条件，可以认为 。A构件不变形 B构件不破坏C构件只发生弹性变形 D 构件的变形远小于原始尺寸当实心圆轴的直径增加1倍时，其抗扭强度、抗扭刚度分别增加到原来的 。A 8和16倍； B 16和8倍； C 8和8倍； D 16和16倍图示变截面梁，用积分法求挠曲线方程时 。应分应分应分应力状态是错误的。四根一样的杆件受力状况如下图，其拉压弹性模量一样，问其中 形最大图示两个单元体的应力状态 。A B a、ba、b9.图形对于其对称轴的。A静矩为零，惯性矩不为零；B静矩和惯性矩均为零；C静矩不为零，惯性矩为零；D静矩和惯性矩均不为零。10.材料一样的四个等长直杆如下图，其拉压弹性模量一样，以下 正确的。A〔1〕杆变形最大B〔2〕杆变形最大C〔3〕杆变形最大D(2)、(3)杆变形相等得分得分评卷人四作图〔共 10分〕1.〔10〕A4A4lBlCql五、计算题〔要求写出主要计算步骤及结果。共40分〕图示传动轴，轴的直径D

90mm，在截面A、B、C、三处输入或输出的功率分别为P 150kwPA

90kwPC

60kw，轴的转速n200r/mi

，材料的许用切应力

60MPa〔10分〕M M MBACeB BAC

120MPa, MPa, MPa许用剪应力 ，不考虑梁的自重。试〔1〕校核梁的正应力强度〔2〕校核梁的剪应力强度〔3〕a点的强度。〔15〕有一试件，其危急点处单元体的应力状况如 以下图所示。材料的许用应力]0MPa〔15〕方向；求出最大切应力；试承受第三强度理论校核其强度。24MPa28MPa 28MPa24MPa一、推断题〔110分〕1、T2、T3、T4、F5、T6、F7、T8、T9、F10、T二、填空题〔120分〕1、轴力 扭矩 剪力、弯矩4PP2、 d2 td3、抗拉〔压〕刚度4、1/8 1/45三、单项选择题〔220分〕1、D2、C3、D4、A5、D6、D7、B8、D9、A10、C四、作图题〔10分〕评分〔46〕A4A4lBlCql〔+〕〔+〕〔-〕1.75qlqlql2(81ql2)/32五、计算题〔30分〕图示传动轴，轴的直径D

90mm，在截面A、B、C、三处输入或输出的功率分别为P 150kwPA B

90kwPC

60kw，轴的转速n200r/mi

，材料的许用切应力

60MPa〔10分〕

〔〕求外力偶矩，并作扭矩图1〕MMMeB eA

M P 150BACeCM 9550 A9550 7161.75NmBACeCeA n 200〔1〕P 90M 9550 B9550 4297.05Nm4297.05N·meB n4297.05N·m〔+〕〔〔+〕〔-〕P 60M 9550 C9550 2864.7Nmmax

TmaxW

4297.0590310916

30.02MPa

2864.7N·m2864.7N·m

eC n 200〔1〕强度校核60MPa故该轴满足强度要求。

120MPa, MPa, MPa许用剪应力 ，不考虑梁的自重。试〔1〕校核梁的正应力强度〔2〕校核梁的剪应力强度〔3〕a点的强度。〔15〕解：剪力图与弯矩图如下〔各1分，共2分〕1264126.41BCABCAD100kN0.6m100kNl0.6m(a)4.410+0+-

0Cz9Cz9a3(b)V(kN)

100-60-M(km)惯性矩与静矩如下〔3分〕I 1263003

(1269)(300214.4)3z,max

12 128.902107mm48.90105m4S

12614.4(15014.4/2)9(15014.4)(15014.4)/23.4183944105mm33.42104m3S12614.4(15014.4/2)＝2.59096105mm3a

2.59104m3内力分析，内力图如图b〕所示BC段横截面的弯矩值最大，为正应力强度危急面；AB、CD段横截面的剪力最大，为剪应力强度危急面；B支座的右截面、C支座的左截面弯矩值剪力都最大为第三强度理论的危急面 〔1分〕M M 60(kNm) V V =V V 100kNB C B AB C CD(3)应力分析，判危急点： 〔2分〕BCAB段中性层上各点是剪应力强度的危急点。B支座的右截面、Ca点既有正应力又有剪应力处于简单应力状态，是强度理论的危急点。对梁进展正应力校核 〔2分〕 M 60103

max

maxIz

y max

8.90105

101.24(MPa) 故，正应力强度足够。对梁进展剪应力强度校核 〔2分〕 VS 1001033.42104

z,max

(Pa)42.70(MPa) 60(MPa)max

Ib 8.901050.009z按第四强度理论对梁B支座的右截面a点进展强度校核。 〔3分〕BMBa I

My a I

60103ya8.90105

(0.150.0144)Pa91.42106(MPa)z zV SV

1001032.59104

Pa32.33(MPa)B a a Ib Iz

ab 8.901050.009z2323291.4223 32.332r4

107.21(MPa)120MPa故，梁的强度足够。有一试件，其危急点处单元体的应力状况如右以下图所示。材料的许用应力]0MPa〔15〕方向；求出最大切应力；试承受第三强度理论校核其强度。24MPa 3 128MPa 28MPa1

29.87024MPa 3x(x(x2y)22xy

28MPa,

24MPa,

主平面位置0代入主应力公式得

xy y 2 22422821

x y2

2