浙江大学机械工程材料力学试卷

浙江大学机械工程材料力学试卷考试时长：120分钟满分：100分班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________浙江大学机械工程材料力学试卷考核对象：机械工程专业本科生（中等级别）总分：100分题型分值分布：-单选题（20分）-填空题（20分）-判断题（20分）-简答题（12分）-应用题（18分）一、单选题（共10题，每题2分，总分20分）1.在单向拉伸应力状态下，材料的弹性模量E与泊松比ν的关系为（）。A.E=νμB.E=2νμC.E=νμ/(1-ν)D.E=(1+ν)μ2.构件在纯剪切应力状态下，剪应力τ与正应力σ的关系为（）。A.τ=σ/2B.τ=σ/√2C.τ=σD.τ=2σ3.铸铁材料的拉伸强度σb与压缩强度σc的关系为（）。A.σb>σcB.σb<σcC.σb=σcD.无法确定4.在梁的弯曲变形中，中性轴的位置取决于（）。A.梁的截面形状B.梁的材料C.梁的支座条件D.梁的载荷分布5.构件在扭转时的最大剪应力发生在（）。A.构件表面B.构件中心C.中性轴上D.无法确定6.钢材的屈服强度σs与抗拉强度σb的关系为（）。A.σs>σbB.σs<σbC.σs=σbD.无法确定7.在梁的弯曲正应力计算中，最大正应力发生在（）。A.中性轴上B.截面边缘C.梁的中心D.无法确定8.构件在疲劳破坏时，通常发生在（）。A.弹性变形阶段B.屈服阶段C.疲劳极限以下D.疲劳极限以上9.在梁的弯曲变形中，挠度最大值发生在（）。A.支座处B.载荷作用点C.梁的中心D.无法确定10.构件在冲击载荷作用下的应力通常比静载荷作用下的应力（）。A.更小B.更大C.相同D.无法确定二、填空题（共10题，每题2分，总分20分）1.材料的弹性模量E表示材料的__________。2.泊松比ν表示材料在拉伸时横向应变与纵向应变的__________。3.构件在纯剪切应力状态下，剪应变γ与剪应力τ的关系为__________。4.铸铁材料的拉伸强度σb通常__________压缩强度σc。5.梁的中性轴上，正应力σ为__________。6.构件在扭转时的扭矩T与极惯性矩Jp的关系为__________。7.钢材的屈服强度σs通常__________抗拉强度σb。8.梁的弯曲正应力σmax计算公式为__________。9.构件在疲劳破坏时，通常发生在__________。10.构件在冲击载荷作用下的应力通常比静载荷作用下的应力__________。三、判断题（共10题，每题2分，总分20分）1.材料的弹性模量E越大，其刚度越大。（）2.构件在纯剪切应力状态下，剪应变γ为0。（）3.铸铁材料的拉伸强度σb通常大于压缩强度σc。（）4.梁的中性轴上，正应力σ为0。（）5.构件在扭转时的最大剪应力发生在截面边缘。（）6.钢材的屈服强度σs通常小于抗拉强度σb。（）7.梁的弯曲正应力σmax计算公式为σmax=My/Iz。（）8.构件在疲劳破坏时，通常发生在疲劳极限以上。（）9.构件在冲击载荷作用下的应力通常比静载荷作用下的应力更小。（）10.材料的泊松比ν通常为0.1~0.5。（）四、简答题（共3题，每题4分，总分12分）1.简述弹性变形与塑性变形的区别。2.简述梁的弯曲正应力计算公式中各符号的含义。3.简述构件在疲劳破坏时的主要特征。五、应用题（共2题，每题9分，总分18分）1.如图所示，一简支梁受均布载荷q作用，梁长L=4m，载荷q=10kN/m，梁的截面为矩形，宽度b=100mm，高度h=200mm。试求：（1）梁的最大弯矩Mmax；（2）梁的最大弯曲正应力σmax。（注：梁的弹性模量E=200GPa）2.如图所示，一圆轴受扭矩T=2000N·m作用，轴的直径d=50mm。试求：（1）轴的最大剪应力τmax；（2）轴的扭转角θ（单位：rad）。（注：轴的剪切模量G=80GPa）标准答案及解析一、单选题1.C解析：弹性模量E与泊松比ν的关系为E=νμ/(1-ν)。2.A解析：在纯剪切应力状态下，剪应力τ与正应力σ的关系为τ=σ/2。3.B解析：铸铁材料的拉伸强度σb通常小于压缩强度σc。4.A解析：梁的中性轴位置取决于梁的截面形状。5.A解析：构件在扭转时的最大剪应力发生在构件表面。6.B解析：钢材的屈服强度σs通常小于抗拉强度σb。7.B解析：梁的最大正应力发生在截面边缘。8.C解析：构件在疲劳破坏时，通常发生在疲劳极限以下。9.B解析：梁的挠度最大值发生在载荷作用点。10.B解析：构件在冲击载荷作用下的应力通常比静载荷作用下的应力更大。二、填空题1.弹性变形能力2.比值3.τ=Gγ4.小于5.06.T=τJp7.小于8.σmax=My/Iz9.疲劳极限以下10.更大三、判断题1.√2.×3.√4.√5.√6.√7.√8.×9.×10.√四、简答题1.弹性变形与塑性变形的区别-弹性变形：在外力作用下，构件发生变形，当外力去除后，构件能完全恢复原状。-塑性变形：在外力作用下，构件发生变形，当外力去除后，构件不能完全恢复原状，残留部分变形。2.梁的弯曲正应力计算公式中各符号的含义-σmax：最大弯曲正应力-M：弯矩-y：截面边缘到中性轴的距离-Iz：截面的惯性矩3.构件在疲劳破坏时的主要特征-疲劳破坏通常发生在应力循环次数较多的情况下。-疲劳破坏前通常没有明显的变形，突然发生断裂。-疲劳破坏断口通常有光滑区和粗糙区。五、应用题1.简支梁受均布载荷q作用（1）梁的最大弯矩MmaxMmax=qL^2/8=10kN/m(4m)^2/8=20kN·m（2）梁的最大弯曲正应力σmaxσmax=Mmaxy/Iz=Mmaxh/6Iz其中，Iz=bh^3/12=100mm(200mm)^3/12=6.6710^7mm^4σmax=2010^3N·m200mm/(6.6710^7mm^4)=15.15MPa2.圆轴受扭矩T作用（1）轴的最大剪应力τmax