1、第 1 页 共 4 页学院材料力学期末考试卷 1 答案(考试时间:120 分钟)使用班级: 学生数: 任课教师: 考试类型 闭卷 题 序 一 二 三 四 五 六 总分得 分阅卷人一填空题(22 分)1. 为保证工程结构或机械的正常工作,构件应满足三个要求,即 强度要求 、 刚度要求 及 稳定性要求 。 (每空 1 分,共 3 分)2材料力学中求内力的基本方法是 截面法 。 (1 分) 3进行应力分析时,单元体上剪切应力等于零的面称为 主平面 ,其上正应力称为 主应力 。 (每空 1 分,共 2 分)4.第一到第四强度理论用文字叙述依次是 最大拉应力 理论、 最大拉应变 理论、 最大剪应力 理论
2、和 形状改变能 理论。 (每空 1 分,共 4 分)5. 图示正方形边长为 ,圆孔直径为 ,若在该正方形中间位置挖去此圆孔,则剩aD下部分图形的惯性矩 。 (2 分)yzI4166. 某材料的 曲线如图,则材料的(1)屈服极限 240sMPa(2)强度极限 400b(3)弹性模量 20.4EG(4)强度计算时,若取安全系数为 2,那么 塑性材料的许用 应力 120 ,脆性材料的许用应力 200 。 (每空 2 分,MPaMPa共 10 分)二、选择题(每小题 2 分,共 30 分)( C )1. 对于静不定问题,下列陈述中正确的是 。A 未知力个数小于独立方程数; B 未知力个数等于独立方程数
3、 ; C 未知力个数大于独立方程数。( B )2求解温度应力和装配应力属于 。A 静定问题; B 静不定问题; C 两者均不是。( B )3圆轴受扭转变形时,最大剪应力发生在 。A 圆轴心部; B 圆轴表面; C 心部和表面之间。( C )4 在压杆稳定中,对于大柔度杆,为提高稳定性,下列办法中不能采用的是 。A 选择合理的截面形状; B 改变压杆的约束条件; C 采用优质钢材。( C )5弯曲内力中,剪力的一阶导数等于 。A 弯矩; B 弯矩的平方; C 载荷集度( C )6对构件既有强度要求,又有刚度要求时,设计构件尺寸需要 。A 只需满足强度条件; B 只需满足刚度条件; C 需同时满足
4、强度、刚度条件。( A )7 适用于 21GEA各向同性材料 B. 各向异性材料 C. 各向同性材料和各向异性材料 D. 正交各向异性。 ( B )8在连接件上,剪切面和挤压面分别 于外力方向A.垂直、平行 B.平行、垂直 C.均平行 D.均垂直( C )9下面两图中单元体的剪切应变分别等于 。虚线表示受力后的形状. 系 班 姓名 座号 成绩 .密 封 线 .密封线yz第 2 页 共 4 页A. , B. ,0 C. 0, D. 0,222( B )10如图所示结构,则其 BC 杆与 AB 杆的变形情况为 。ABC 杆轴向拉伸,AB 杆轴向压缩 BBC 杆轴向压缩,AB 杆轴向拉伸CBC 杆扭
5、转,AB 杆轴向拉伸 DBC 杆轴向压缩,AB 杆扭转( B )11. 轴向拉伸细长杆件如图所示,_。A1-1、2-2 面上应力皆均匀分布;B1-1 面上应力非均匀分布,2-2 面上应力均匀分布;C1-1 面上应力均匀分布,2-2 面上应力非均匀分布;D1-1、2-2 面上应力皆非均匀分布。( D )12. 塑性材料试件拉伸试验时,在强化阶段_。A只发生弹性变形; B只发生塑性变形;C只发生线弹性变形; D弹性变形与塑性变形同时发生。( B )13. 比较脆性材料的抗拉、抗剪、抗压性能:_。A抗拉性能 抗剪性能 抗压性能;B抗拉性能 抗剪性能 抗压性能;C抗拉性能 抗剪性能 抗压性能;D没有可
6、比性。( C )14. 图中应力圆 a、b、c 表示的应力状态分别为 A 二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态;B 单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态;C 单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态;D 单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。( B )15. 压杆临界力的大小, A 与压杆所承受的轴向压力大小有关;B 与压杆的柔度大小有关;C 与压杆的长度大小无关;D 与压杆的柔度大小无关。四如图阶梯形钢杆的两端在 时被固定,杆件上下两段的面积分别是 ,CT51 215cmA。当温度升高至 时,试求杆件各部分的温度应力。钢材的2210cmA2, 。 (10 分)1
7、65.Cl GPaE0aa12第 3 页 共 4 页解:(1)若解除一固定端,则杆的自由伸长为:(2 分)TaTal lllT (2)由于杆两端固定,所以相当于受外力 作用F产生 的压缩,如图 1 所示。因此有:lEAFlNNT 21(4 分)KNFl 3./(3) MPa7.6(4 分)N322五某传动轴设计要求转速 n = 500 r / min,输入功率 N1 = 500 马力, 输出功率分别 N2 = 200 马力及 N3 = 300 马力,已知: G=80GPa , =70M Pa, =1/m ,试确定: AB 段直径 d1和 BC 段直径 d2 ? 若全轴选同一直径,应为多少?(1
8、3分)1 解:(1)计算外力偶矩据扭转强度条件:, , 可得:由扭转刚度条件:可得: 综上所述,可取:(2) 当全轴取同一直径时,六求如图所示悬臂梁的内力方程,并作剪力图和弯距图,已知P=10KN,M=10KNm。 (10 分)解:分段考虑:1、AC 段:(5 分)(1)剪力方程为: ()10(1)QxKNmx(2)弯矩方程为: 2)(0)Mmaa12 FFNN500 400N1 N3N2A CBT7.024 4.21(kNm)7024(Nm)mn 4max()(180/),/32p pTGI Id1280,67.4ddaxaxtTW316td1 284,74.ddm 125,5m18d(5 分)(3 分)(5 分)第 4 页 共 4 页2、CB 段: (1)剪力方程为: ()012)Qxmx(2)弯矩方程为: (MKN3、内力图如下:(10 分)七从某钢构件中取下的一个三向应力单元体状态如图所示,应力单位为 。已知MPa泊松比 ,许用应力 ,试求主应力及单元体内最大切应力,并按第0.310MPa一和第二强度理论校核其强度。 (15 分)第一强度理论(最大拉应力理论) (3 分)1第二强度理论(最大拉应变理论) 2360.31.25.36MPa (3 分)()Qx10KNx()Mx10KN.mx20KN.m(3 分)(2 分)(2 分)(2 分)