昆明理工大学材料力学试卷及答案

学院专业班级姓名学号任课教师姓名课序号考试座位号密封线内不得答题昆明理工大学试卷（A）考试科目：材料力学B考试日期：2010年6月22日命题教师：郭然题号一二三四(1)四(2)四(3)四(4)总分评分阅卷人一、是非判断题(每题2分，共20分。正确用√，错误用×，填入括号中)1杆件某截面上的内力是该截面上应力的矢量和。()2轴向拉压杆的任意截面上都只有均匀分布的正应力。()3单元体上同时存在正应力和切应力时，切应力互等定理不成立。()4材料不同而截面和长度相同的二圆轴，在相同外力偶作用下，其扭矩图、切应力及相对扭转角都是相同的。()5若一对正交坐标轴中，其中有一轴为图形的对称轴，则图形对这对轴的惯性积一定为零。()6正弯矩产生正转角，负弯矩产生负转角。()7一点沿某方向的正应力为零，则该点在该方向上线应变也必为零。()8连接件产生的挤压应力与轴向压杆产生的压应力是不相同的。()9低碳钢经过冷作硬化能提高其屈服极限，因而用同样的方法也可以提高用低碳钢制成的细长压杆的临界压力。()10静不定结构的相当系统和补充方程不是唯一的，但其解答结果是唯一的。()二、选择题（每题3分，共12分）1、关于确定截面内力的截面法的适用范围，下列四种说法正确的是：（A）适用于等截面直杆；（B）适用于直杆承受基本变形；（C）适用于不论基本变形还是组合变形，但限于直杆的横截面；（D）适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况。2、低碳钢制成的零件受到三向等值拉伸应力作用，应按下例哪个强度理论建立破坏准则，正确的是：（A）第一强度理论；（B）第二强度理论；（C）第三强度理论；（D）第四强度理论。3、低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下四种指标中哪种得到提高：（A）强度极限；（B）比例极限；（C）断面收缩率；（D）伸长率（延伸率）。正确答案是：。4、图示受自由落体冲击的两个立柱，其最大动应力σd的关系有四种答案：（A）(σd)a=(σd)b；（B）(σd)a(σd)b；（C）(σd)a(σd)b；（D）无法比较。正确答案是：。三、填空题（每题3分，共12分）1、用积分法求图示挠曲线方程时，需应用的支承条件是；光滑连续条件是。2、影响细长压杆临界力大小的主要因素有，，，。3、构件的持久极限比材料的持久极限（填“高”或“低”），影响构件的持久极限的主要因素有：，和。4、判别图示各结构的静不定次数：图(a)是；图(b)是；图(c)；图(d)。qxy2aAFaaBCDEAFh2l(a)EAFhl(b)四、计算题1、（本题12分）图示单元体，求：（1）主应力大小和方向并绘出主应力单元体；（2）最大切应力。2、（本题15分）图示右端外伸梁，截面为矩形，所受荷载如图所示，试求：（1）外部约束力；（2）画出梁的剪力图和弯矩图；（3）梁中的最大拉应力，并指明其所在的截面和位置。50MPa30MPa40MPa3、（本题14分）图示拐轴受铅垂载荷F作用。试按第三强度理论校核AB轴的强度。已知：AB轴的直径d=60mm，F=20kN，[σ]=100MPa。试题编号：A-54、（本题15分）图示杆系的各杆EA皆相同，杆长均为a。求杆系内的总变形能，并用功能原理求A、B两点的相对线位移ΔAB。BCA150140FFADCFaaaaaB昆明理工大学考试试卷参考答案及评分标准（2009/2010学年下学期）材料力学A（A卷）专业年级：2008出题教师签名郭然一、是非判断题1×2×3×4×5√6×7×8√9×10√二、选择题1D2A3B4C三、填空题1、用积分法求图示挠曲线方程时，需应用的支承条件是：0A,0A,0C；光滑连续条件是：DD,DD,BB。2、影响细长压杆临界力大小的主要因素有材料弹性模量E，横截面轴贯性矩，杆件长度，外部约束。3、构件的持久极限比材料的持久极限高（填“高”或“低”），影响构件的持久极限的主要因素有：构件外形，构件尺寸和构件表面状态。4、判别图示各结构的静不定次数：图(a)是0次；图(b)是0次；图(c)3次；图(d)1次。50MPa30MPa40MPa四、计算题1、（本题12分）图示单元体，求：（1）主应力大小和方向并绘出主应力单元体；（2）最大切应力。解：MPa50x；（0.5分）MPa30y；（0.5分）MPa40x（0.5分）MPa6.666.56102401022221xyxyx（公式1分，结果1分）MPa02（1分）MPa6.466.56102401022223xyxyx（公式1分，结果1分）1305040222tan0yxx（公式1分，结果1分）45205.220（0.5分）绘出主应力单元体。（1分）MPa6.56240231max（公式1分，结果1分）2、（本题15分）图示右端外伸梁，截面为矩形，所受荷载如图所示，试求：（1）外部约束力；（2）画出梁的剪力图和弯矩图；（3）梁中的最大拉应力，并指明其所在的截面和位置。解：（1）求外部约束力（受力图1分）01821005.131003ADFM；（1分）NFAk214（1分）081003100BFY（1分）NFBk194（1分）（2）画出梁的剪力图和弯矩图剪力图：（2分）弯矩图：（2分）危险截面mkNM.98.641max（1分）（3）求梁中的最大拉应力321344000mm6bhWz（2分）MPammNWMz75.1221344000mm.1098.16436maxmax（公式2分，结果1分）3、（本题14分）图示拐轴受铅垂载荷F作用。试按第三强度理论校核AB轴的强度。已知：AB轴的直径d=60mm，F=20kN，[σ]=100MPa。解：（1）求约束力和外力化简。（2分）（2）画内力图（各2分）危险截面为A截面。（1分）（3）相当应力WTMr223（2分）其中323dW（1分）（4）强度条件][223WTMr（2分）3.2451001401020150102032][322323223TMdmmd26.6（2分）BCA150140F4、（本题15分）图示杆系的各杆EA皆相同，杆长均为a。求杆系内的总变形能，并用功能原理求A、B两点的相对线位移ΔAB。解：（1）画A节点受力图。（1分）FFFFoADAC3330cos2（方程1分，结果1分）画C节点受力图。（1分）CBCDACFFF（方程1分，结果1分）由对称性：CBDBFF（1分）（2）杆系内的总变形能EAlFVi22iN,＝（3分）EAaFEAaFV6233522＝（1分）（3）根据卡式第二定理FVAB（3分）EAFaAB3（1分）FADCFaaaaaB