試卷型別:b 卷
一、判斷題(判斷以下論述的正誤,認為正確的就在答題相應位置劃「t」,錯誤的劃「f」。每小題 1分,共10 分)
1.材料力學主要研究桿件受力後變形與破壞的規律
2.工程構件正常工作的條件是必須同時滿足必要的強度、剛度和穩定性
3.由切應力互等定理可知,在相互垂直平面上,切應力總是成對出現,且數值相等,方向則共同指向該兩平面的交線。 ( )
4.截面法是分析應力的基本方法
5.只有靜不定結構才可能有溫度應力和裝配應力
6.圓軸扭轉時,橫截面上既有正應力,又有剪應力。 ( )
7.截面的主慣性矩是截面對通過該點所有軸的慣性矩中的最大值和最小值。( )
8.樑端鉸支座處無集中力偶作用,該端的鉸支座處的彎矩必為零。 ( )
9.若集中力作用處,剪力有突變,則說明該處的彎矩值也有突變。 ( )
10.在平面圖形的幾何性質中,靜矩和慣性積的值可正、可負、也可為零
二、填空題(本題共有10個空,填錯或不填均不能得分。每空2分,共20分)
1.基本變形中:軸向拉壓桿件橫截面上的內力是扭轉圓軸橫面上的內力是平面彎曲梁橫截面上的內力是和
2.圖所示鉚釘聯接件將發生擠壓與剪下破壞,鉚釘所受剪應力大小為接觸面上的擠壓應力為
3.稱為材料的
4.圖示正方形截面簡支梁,若載荷不變而將截面邊長增加一倍,則其最大彎曲正應力為原來的倍,最大彎曲剪應力為原來的倍。
5.剪下的胡克定律表明:當應力不超過材料的時,切應力與切應變成比例關係。
三、單項選擇題(從下列各題四個備選答案中選出乙個正確答案,並將其代號寫在答題紙的相應位置。答案選錯或未選者,該題不得分。每小題2分,共20分)
1.下列結論中,只有哪個是正確的
a 材料力學的任務是研究材料的組成分析;
b 材料力學的任務是研究各種材料的力學效能;
c 材料力學的任務是在保證安全的原則下設計結構的構件;
d 材料力學的任務是在即安全又經濟的原則下,為設計結構構件提供分析計算的基本理論和方法。
2.階梯形杆ac如圖所示,在a、b截面分別作用大小相等的力p。設ab段、bc段的軸力分別為和,應力分別為和,bc段的橫截面積是ab段橫截面積的的2倍。則下列答案哪個是正確的
ab ;
c ; d 。
3. 根據小變形條件,可以認為
a 構件不變形b 構件不破壞
c 構件只發生彈性變形 d 構件的變形遠小於原始尺寸
4.當實心圓軸的直徑增加1倍時,其抗扭強度、抗扭剛度分別增加到原來的
a 8和16倍; b 16和8倍; c 8和8倍; d 16和16倍
5.圖示變截面梁,用積分法求撓曲線方程時
a 應分2段,通常有2個積分常數;
b 應分2段,通常有4個積分常數;
c 應分3段,通常有6個積分常數;
d 應分4段,通常有8個積分常數。
6.圖示懸臂梁,給出了1、2、3、4點的應力狀態。其中所示的應力狀態是錯誤的。
7.四根相同的桿件受力情況如圖所示,其拉壓彈性模量相同,問其中變形最大
8.圖示兩個單元體的應力狀態
a a是純剪下應力狀態,b不是;
b b是純剪下應力狀態,a不是;
c a、b均是純剪下應力狀態;
d a、b均不是純剪下應力狀態。
9.圖形對於其對稱軸的
a 靜矩為零,慣性矩不為零b 靜矩和慣性矩均為零;
c 靜矩不為零,慣性矩為零d 靜矩和慣性矩均不為零。
10.材料相同的四個等長直杆如圖所示,其拉壓彈性模量相同,下列是正確的。
a (1)杆變形最大
b (2)杆變形最大
c (3)杆變形最大
d (2)、(3) 杆變形相等
四、作圖題(共10分)
1.試畫出圖示外伸梁的剪力圖和彎矩圖。(10分)
五、計算題(要求寫出主要計算步驟及結果。共40分)
1.圖示傳動軸,軸的直徑,在截面a、b、c、三處輸入或輸出的功率分別為、、,軸的轉速,材料的許用切應力。試校核軸的強度。(10分)
2.等截面工字形梁受力和尺寸如圖題六所示。已知梁材料的許用正應力,許用剪應力,不考慮梁的自重。試:
(1)校核梁的正應力強度。(2)校核梁的剪應力強度。(3)採用第四強度理論校核梁腹板上、腹板與翼緣交界處a點的強度。
(15分)
3.有一試件,其危險點處單元體的應力情況如下圖所示。已知材料的許用應力:(15分)
(1) 試求出主應力的大小,主平面的位置,並在在單元體上繪出主平面位置及主應力方向;
(2) 求出最大切應力;
(3) 試採用第三強度理論校核其強度。
一、判斷題 (每小題1分,共10分)
1、t 2、t 3、t 4、f 5、t
6、f 7、t 8、t 9、f 10、t
二、 填空題(每空1分,共20分)
1、軸力扭矩剪力、彎矩
23、抗拉(壓)剛度
4、 1/8 1/4
5、 正比
三、單項選擇題 (每小題2分,共20分)
1、d 2、c 3、d 4、a 5、d
6、d 7、b 8、 d 9、a 10、 c
四、作圖題(共10分)
評分(每個剪力圖4分,彎矩圖6分)
五、計算題(共30分)
1.圖示傳動軸,軸的直徑,在截面a、b、c、三處輸入或輸出的功率分別為、、,軸的轉速,材料的許用切應力。試校核軸的強度。(10分)
解:(1)求外力偶矩,並作扭矩圖(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
(2)強度校核
故該軸滿足強度要求。
2.等截面工字形梁受力和尺寸如圖題六所示。已知梁材料的許用正應力,許用剪應力,不考慮梁的自重。試:
(1)校核梁的正應力強度。(2)校核梁的剪應力強度。(3)採用第四強度理論校核梁腹板上、腹板與翼緣交界處a點的強度。
(15分)
解:剪力圖與彎矩圖如下(各1分,共2分)
慣性矩與靜矩如下(3分)
(2)內力分析,內力圖如圖(b)、(c)所示。bc段橫截面的彎矩值最大,為正應力強度危險面;ab、cd段橫截面的剪力最大,為剪應力強度危險面;b支座的右截面、c支座的左截面彎矩值、剪力都最大,為第三強度理論的危險面1分)
(3) 應力分析,判危險點2分)
bc段橫截面的上下邊緣點都是正應力強度的危險點; ab段中性層上各點是剪應力強度的危險點。b支座的右截面、c支座的左截面的a點既有正應力又有剪應力處於複雜應力狀態,是強度理論的危險點。
(4)對梁進行正應力校核2分)
故,正應力強度足夠。
(5)對梁進行剪應力強度校核2分)
(6)按第四強度理論對梁b支座的右截面a點進行強度校核3分)
故,梁的強度足夠。
3. 有一試件,其危險點處單元體的應力情況如右下圖所示。已知材料的許用應力:(15分)
(1) 試求出主應力的大小,主平面的位置,並在在單元體上繪出主平面位置及主應力方向;
(2) 求出最大切應力;
(3) 試採用第三強度理論校核其強度。
主平面位置
解:(1) 求主應力。將代入主應力公式得
(4分)
(1分)
(2分)
(2) 最大切應力(4分)
(3) 強度校核: 故強度不夠。(4分)
(此題也可以用應力圓進行計算)
材料力學試卷B答案
一 填空題 每空2分,共20分 1.在材料力學中,材料力學主要研究桿件的強度 剛度 穩定性 2.兩等直杆,荷載均為集中力f。設兩桿的橫截面積a1 a2,杆內軸力分別為fn1和fn2,則兩桿的軸力圖相同 提示 填相同或不同 3某點的應力狀態如圖所示,其主應力為 1 70 mpa,2 0 mpa,3 3...
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