材料力学试卷及其答案

1试题共3页第1页课程名称材料力学A考试日期.层次、专业、班级姓名题号一二三四五总计检查人签名得分阅卷人签名一、填空题：（15×1=15分）1、保证构件正常或安全工作的基本要求有强度要求、刚度要求和稳定性要求。2、低碳钢拉伸可以分为弹性阶段、屈服阶段和强化阶段、颈缩阶段。3、确定容许应力时，对于脆性塑性材料以抗拉强度为极限应力。4、利用强度条件，可以解决三类强度问题，即强度校核；选择截面尺寸；确定最大许可载荷。5、求解静不定问题，必须同时考虑三个方面：静力学；几何；物理。6、梁弯曲变形时剪力与分布荷载集度间的微分方程是：dFs/dx=q。二、选择题（10×2=20分）7、实心圆形截面轴，当横截面的直径增大一倍时，该轴的扭转刚度增大（C）A4倍B8倍C16倍D32倍8、当剪应力超过材料的剪切比例极限时，下列说法正确的是（C）A、剪应力互等定理和剪切虎克定律都不成立；B、剪应力互等定理和剪切虎克定律都成立C、剪应力互等定理成立和剪切虎克定律不成立；D、剪应力互等定理不成立和剪切虎克定律成立9、传动轴简图如图示，已知轴的直径D=100mm，则截面m－m上的最大剪应力τmax=（A）A40KN.mB－40KN.mC20KN.ND－20KN.m10、图所示简支梁maxM处为距A支左（C）处。A、m6.4B、m5C、5.4mD、m611、图所示简支梁中点弯距值为（C）。10、11题图：A、mKN.95B、mKN.125C、mKN.145D、mKN.16512、外力解除后能消失的变形，称为（D）。A、残余变形B、塑性变形C、比例变形D、弹性变形13、为使构件中的力学量能用连续函数表示，材料力学假设构件是具有（A）的。A、连续性B、均匀性C、各项同性D、各向异性14、正应力是指（C）。A、与x轴正向相同的应力；B、与y轴正向相同的应力；C、沿截面法向的应力分量；D、沿截面正法向的应力分量15、由试验确定的材料的力学性能是（A）。A、弹性模量与切变模量B、弹性变形与塑性变形C、应力与应变D、拉伸与压缩16、以下哪两种变形必然同时存在（D）。A、拉伸与压缩B、拉伸与剪切C、压缩与剪切D、剪切与挤压三、计算构件的内力并画内力图。（20分）17、求以下杆件中AB、BC、CD各段的轴力，并画出轴力图。（8分）NF－+2kN1kN3kNxDCBA3kN2kN3kN(1)解：FAB=－2kN（1分）FBC=1kN（1分）FCD=3kN（1分）图5分18、如图所示的桥式起重机大梁的跨度为l，起重40KN.m20KN.m20KN.mmm2机大梁的自重可以看作均布载荷。试作剪力图和弯矩。（12分）解：起重机大梁可以简化为简支梁，由于载荷和结构均为对称，可以方便求出A、B两处的支座反力2ABqlRR（2分）以梁左端A为坐标原点，选取坐标系如图所示。距原点为x的任意截面上的剪力和弯矩分别是2()(0)2()(0)222AAqlQxRqxqxxlxqlqMxRxqxxxxl（4分）作图如图所示。（6分）四、计算题：（15x2=30分）19、图示两块钢板，由一个铆钉联结。已知：铆钉直径d=24mm，每块板的厚度=12mm，拉力P=27kN，铆钉允许应力[j]=60MPa，[jy]=120MPa，试对铆钉作强度校核。解：（1）剪切强度校核剪切面上的剪力为Q=P（2分）剪切强度条件为：（3分）jAQ将有关数据代入，得MPaMPadPAQj607.59102414.3410274/2332故安全。（4分）（2）挤压强度校核挤压强度条件为：（2分）jyjyjyjyAP将有关数据代入，得MPaMPadPAPjyjyjyjy12075.93101224102763故安全。（4分）20、如图所示的钢件，中间部分BC段横截面积为A，两端部分为A，在BC处作用轴向力P，求杆件的轴力和横截面上的应力。解：此题为静不定问题，现将D端作为多余约束，并以多余约束力DX代替，如图不b）所示，则有1、静力学条件AB段：ABDNX（2分）CD段：CDDNXBC段：BCDNXP（2分2、几何条件ADl0（4分）3、物理条件BCCDABADABBCCDDDDNbNaNallllEAEAEAXa(X-P)bXa0EAEAEA（4分）bAXDP2aA+bA（3分）3五、设计题（15分）铸铁梁受荷载情况如图示。已知截面对形心轴的惯性矩Iz=403×10－7m4，铸铁抗拉强度［σ＋］=50MPa，抗压强度［σ－］=125MPa。试按正应力强度条件校核梁的强度。作弯矩图B截面C截面2475.12mkNMPa3.36733max1040310611024B733max10403101391024BMPa8.82733max10403101391075.12CMPa44求反力2分作图4分（3分）（3分）（3分）