a卷一、 填空題
(1) 在下列結論中,()是錯誤的。
(a)若物體發生位移,則必定同時產生變形;
(b)若物體各點均無位移,則必定無變形;
(c)若物體產生變形,則物體內總有一些點要產生位移;
(d)位移的大小取決於物體的變形和約束狀態;
(2) 鑄鐵拉伸試驗破壞由什麼應力造成?破壞斷面在什麼方向?以下結論哪乙個是正確的?
(a)切應力造成,破壞斷面在與軸線夾角45方向;
(b)切應力造成,破壞斷面在橫截面;
(c)正應力造成,破壞斷面在橫截面;
(d)正應力造成,破壞斷面在與軸線夾角45方向。
(4)單位長度扭轉角與()無關
(a)杆的長度b)扭矩;
(c)材料性質d)截面幾何性質;
(5)如圖所示的兩簡支梁,一根為剛、一根為銅。已知它們的抗彎強度相同,在相同的f作用下,二者的()不同。
(a)支反力b)最大正應力;
(c)最大撓度d)最大轉角;
ab)(6)一內外直徑之比的空心圓軸,當兩端承受扭轉力偶時,橫截面上最大切應力為,則內圓周處的切應力為()。
(a); (b); (c); (d);
(7) 下圖所示的懸臂梁,給出1、2、3、4點的應力狀態,其中圖所示的應力狀態是錯誤的。
二、 填空題(每小題3分,共6分)
1. 圖示為為等截面梁,用積分法計算其撓度和轉角時,積分應分ac和cb兩段進行,積分常數將有四個,根據邊界條件(,) 和變形連續條件(,) 決定。
2.在迴圈應力中,如果最大應力與最小應力的數值相等、正負符號相反,即,則稱為對稱迴圈應力,其應力比 -1 。在迴圈應力中,如果最小應力 0 ,則稱為脈動迴圈應力,其應力比是r= 0 。
三、 判斷題 (每小題2分,共12分)
1. 根據材料力學的均勻性假設,從構件內任一點處任意方向取出的體積單元體,其力學效能均相同。因此,均勻性材料一定是各向同性材料。 ( × )
2. 線應變是構件中單位長度的變形量錯)
3.材料的延伸率與試件的尺寸有關對)
4.圓杆受扭時,桿內各點均處於純剪力狀態對)
5. 最大彎矩必定發生在剪力為零的橫截面上錯)
6.平面彎曲梁的撓曲線必定是一條與外力作用面重合或平行的平面曲線。(對)
7.單元體最大切應力作用面上必無正應力錯)
四、 作圖題
試利用剪力、彎矩與載荷集度間的關係畫剪力與彎矩圖。
解:1. 求支座支反力
2. 分段作剪力圖
3. 分段作彎矩圖
在處五、 計算題
1. 如圖所示,三根杆的材料相同,彈性模量e=200gpa,長度均為l=0.5m。
中間杆(1杆)截面積為a1=10mm2,位於兩側的杆(2、3杆)的截面積為a2=20mm2。杆下端與剛性梁ab相連。作用力f=10kn。
求各桿的內力和變形。
解:設1、2、3三桿的拉力分別為。對剛性梁進行分析如圖所示。
由平衡方程得到
由於ab是剛性梁得到結構的變形協調方程, (3)
由物理條件:
(4)聯立(1)(2)(3)(4)得:
2. 簡支梁受均布載荷,跨度。為了增加剛度,於跨的中點下緣,用圓柱豎直支撐。
鋼管的直徑和高度分別為d=200mm、h=10m。圓柱的彈性模量和比例極限分別為和。圓柱的兩端用球鉸分別與梁和固定支座連線。
設圓柱的穩定安全因數為,梁截面的抗彎剛度為,式中為圓柱的截面面積。試作出所述問題的模型圖,求圓柱的軸力,並校核受壓圓柱的穩定性。
解:(1)計算鋼管的軸力
結構為一次靜不定系統,去掉二力杆cd,用約束反力代替,得到結構變形協調方程為
1 ,圓柱的軸力。
,代入式(1)得
,可解得
所以圓柱的軸力,為壓應力。
(2)校核圓柱的穩定性
,圓柱橫截面的慣性半徑為
,cd為大柔度杆
, 臨界應力為
穩定安全係數
所以圓柱不滿足穩定性條件,即穩定性不夠。
3. 邊長為a的正方形截面梁,可按圖a與b所示兩種方法放置。若相應的抗彎截面係數分別為與試求其比值。
解:先求兩種放置方式的慣性矩:
對(b)所示放置方式
由慣性矩定義
抗彎截面係數
,因此,第一種放置方式合理。
4. 平面應力狀態的單元體如圖所示,試求:(1)角斜面上的應力;(2)主應力、主應面的方位;(3)最大切應力。
解:(1)角斜面上的應力為
(2)主應力、主應面的方位。由主應力單元體可得
由此可得
解得(3)最大切應力
材料力學》A卷
廣東工業大學考試試卷 開閉卷 a b 卷 課程名稱 材料力學課程 成績 考試時間 第周星期 年月日 一 填空題 共20分 1.外力是根據座標標架來規定正負號的,內力則是根據變形的原則來規定正負號的,對於軸力,通常規定拉為 0.5分 對於剪力,通常規定繞隔離體順時針方向為 0.5分 對於梁構件中的彎矩...
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