材料力学模拟试卷A及答案

PAGE第1页，共7页学号姓名学号姓名密封线课程名材料力学考试学期得分适用专考试形闭卷考试时间长120分题目一二三四五六七总分得分批阅人一、选择、填空题（共32分）1.在材料力学中，从物体内任意一点处选取单元体来研究其力学性质，所得的结果认为可以代表整个弹性体材料力学性质，利用了哪种基本假设（C）(3分)A:连续性假设；B:各向同性假设；C:均匀性假设；D:完全弹性假设；2.如图所示悬臂梁AB，自由端受集中力偶M作用而发生弯曲变形，对于A处横截面的中性轴上的某一点，下面说法正确的是：（C）(3分)MAMAB3.低碳钢处于图示应力状态下，根据最大切应力理论，试确定下面哪一种应力状态最先发生失效（C）(3分)BDCABDCA(MPa)t050-104.交变应力曲线如图所示，关于应力幅和循环特征r有下列四种结果，正确的表述是(MPa)t050-10A．=50MPa，r=5；B．=60MPa，r=1/5；C．=50MPa，r=5；D．=60MPa，r=1/5；。5.在圆截面杆扭转试验中，若材料是低碳钢，将沿(横)截面发生破坏，破坏的原因是最大(切)应力达到了极限值；若材料是铸铁，将沿(斜向-45°)面发生破坏，破坏的原因是最大(拉)应力达到了极限值。（每空1分，共4分）6.一点的应力状态如下图所示，则该点的主应力为：σ1=20MPa；σ2=0；σ3=-80MPa;在图中大致画出主应力单元体，并标出相应的主应力。（填空3分，画图2分，共5分）-80-80MPa20MPa20MPa

Pd7.如图所示杆件的横截面形式，试大致画出该截面的核心，（图中的坐标轴为形心主轴）。（Pd第7题图第8题图第7题图第8题图8.图示拉杆用两个螺栓固定在两块盖板之间，拉杆和盖板的厚度均为=25mm，螺栓的直径d=20mm，拉力P=40kN。则螺栓中的剪切应力为：31.8MPa，螺栓与拉杆间的挤压应力为：40MPa。（每空2分，共4分）aaaxy9.如图所示平面图形，试计算Ix=，Ixy=0aaaxy第9题图第9题图

二、试画出低碳钢材料拉伸试验过程中的典型应力－应变曲线，并在图中大致标出相应的应力指标（弹性极限、屈服极限、强度极限）。若低碳钢材料的屈服极限为210MPa，应力－应变曲线上有两点A（0.8×10-3，160MPa）、B（8×10-3，300MPa），现分别从A、B两点卸载，当分别完全卸除载荷后，试求相应的塑性应变。（10分）解：弹性极限σe、屈服极限σs、强度极限σbOεOεσacdbσeσpσsσbσ-ε曲线屈服极限为210MPa，A点处于弹性状态，塑性应变εp=0；B点处于强化阶段，弹模弹性应变∴塑性应变。三、图示曲拐结构，a=1m，AB段为直径为50mm的圆轴，其许用应力[]=155MPa。受到铅直向下的力（1）画出结构中的扭矩图和弯矩图；yaaABCzF（2）假设BC段具有足够的强度，试用第四强度理论校核该结构的强度（不计剪力引起的yaaABCzF解：﹣﹣﹣﹣﹣﹣FaFFaFaFaAB弯矩图AB扭矩图BC弯矩图对于AB段，A截面为危险截面第四强度理论的相当应力：∴强度满足条件。四、图示阶梯形杆上端固定，下端与支座距离d=1mm，受到的载荷如图中所示。已知阶梯杆材料的弹性模量E=210GPa，泊松比v=0.3，上下两段杆的横截面面积分别为600mm2和300mm2（1）试作杆的轴力图（要求写出必要的求解过程）。（2）试计算图中D点处与轴线成30°方向上的线应变。（10+6=16分）1.21.22.41.2ACB60kN40kND30R解：当不接触时，所以会发生接触；一旦发生接触，B处的固定端会产生支反力，定义为FBD点处于单轴受拉应力状态，横截面上拉应力根据单轴应力状态下的应力圆，30°方位面上的正应力：120°方位面上的正应力：85kN25kN-85kN25kN-15kN＋＋-FN600FCAB五、图示结构中，AB、BC两杆均为材料相同直径为4cm的圆杆，E=200GPa，p=100，经验公式为cr＝220－0.0032(MPa)。稳定安全因数nst=2.5，AB杆水平，长为1m。若F=25kN，试校核BC杆的稳定性600FCAB解：∴BC为大柔度杆件，欧拉公式成立对B点受力分析，可获得稳定性不满足要求

六、图示矩形截面梁截面高10cm，宽6cm。梁材料的弹性模量E=2.0×105MPa，在