南陽理工學院 2013 － 2014學年第一學期試卷（b卷）
課程：《材料力學》
考核方式：（閉卷） 課程性質：專業必修課適用物件：2011級土木1班、2班本科專業
一、單選題：（本大題共8小題，每小題3分，總計24分））
1.各向同向性假設認為，材料沿各個方向具有相同（ ）。
a．力學性質 b．外力 c．變形 d．位移
2.延伸率大於（ ）的材料稱為塑性材料。
abcd．
3.下圖中，、、段的橫截面面積分別為、、，則三桿橫截面上（ ）。
a．軸力不等，應力相等b．軸力相等，應力不等
c．軸力和應力都相等d．軸力和應力都不相等
4.梁發生平面彎曲時，其縱向纖維既不伸長也不縮短的一層稱為（ ）。
a．橫截面 b．中性軸 c．中性層 d．斜截面
5.根據內力圖的特徵，梁段在集中力偶作用點處，剪力圖的特徵為（ ）。
a．剪力圖連續b．剪力圖有突變，突變值的大小等於集中力偶
c．剪力圖為斜直線d．剪力圖為二次拋物線
6.結構中支座反力的個數超過靜力學平衡方程得個數，用靜力學平衡方程求不出結果稱為（ ）。
a．靜定梁 b．靜定剛架 c．靜定桁架 d．超靜定結構
7.壓桿的柔度集中反映了的壓桿的（ ）對臨界力的影響。
a．材料、長度、約束條件 b．長度、約束條件、截面形狀和尺寸
c．材料、約束條件、截面形狀和尺寸 d．材料、長度、截面形狀和尺寸
8. 二向應力狀態如圖所示，其最大主應力為（ ）。
a．σ b．2σ c．3σ d．4σ
二、填空題：（本大題共8小題，每空1分，總計13分）
1．當拉（壓）杆斜截面上的切應力最大時，其橫截面與軸線的夾角為 。
2．低碳鋼整個拉伸過程中，衡量材料強度的兩個重要指標為
3．橫截面都為圓形的兩個杆，直徑分別為d和d ，並且d=0.5d。兩桿橫截面上軸力相等，則兩桿橫截面上應力之比為 。
4.直徑為d的實心圓形截面，其極慣性矩
5.結構的內力一般有三種。
6.剛架中二桿相交剛結點彎矩值 。
7.若截面的面積對於某一軸的靜矩等於零，則該軸必通過截面的 。
8.材料力學中求解超靜定問題，需綜合考慮
三、簡答題：（本大題共2小題，題後為分值，總計13分）
1.簡述軸力圖的繪製步驟。（7分）
2. 材料力學中四大強度理論的名稱是什麼？並寫出各自所建立的強度條件表示式。
四、計算題：（本大題共4小題，題後為分值，總計50分）
1. 求圖示靜定剛架的m圖。（13分）
、2.一根低碳鋼拉伸試樣，其直徑為，長度，彈性極限值。當實驗機上荷載讀數為時，其伸長量，直徑的縮小量為。
（1）求此時試樣橫截面上的正應力；
（2）求材料的彈性模量和泊松比。（11分）
3.圖示傳動軸，轉速，主動輪的輸入功率，三個從動輪的輸出功率，。許用切應力為，單位長度軸的許用扭轉角，切變模量，試設計該軸的直徑。（13分）
南陽理工學院課程考試
參***與評分標準
考試課程：材料力學學年學期：2013-2014-1
試卷型別：b考試時間：120分鐘
一、單選題（本大題共8小題，每小題3分，總計24分）
1. a 2. d 3.a 4.c 5. a 6. d 7. b 8.b
二、填空題（本大題共8小題，每空1分，總計13分）
1. 2.屈服極限（）, 強度極限（）
3.44.
5.軸力，剪力，彎矩
6.相等
7.形心
8.幾何變形關係，物理關係，靜力學關係
三、簡答題（本大題共2小題，第一題7分，第二題6分，總計13 分）
1.答：（1）以桿件的左端為座標原點1分）
（2）取x軸為橫座標，稱為基線，其值代表截面位置。 （2分）
（3）取n軸為縱座標，其值代表對應截面的軸力值。 （2分）
（4）正值繪製基線的上方，負值繪在基線的下方。 （2分）
2. 工程中常用的四大強度理論和強度條件表示式分別為：
（1）第一強度理論：最大拉應力理論；強度條件表示式：； （1.5分）
（2）第二強度理論：最大伸長線應變理論；強度條件表示式：；（1.5分）
（3）第三強度理論：最大切應力理論；強度條件表示式：；（1.5分）
（4）第四強度理論：形狀改變能密度理論；強度條件表示式：（1.5分）；
四、計算題（本大題共5小題，第1小題13分，第2小題11分，第3小題13分，第4小題13分，總計50分）
2. 解：（1）計算支座反力
受力圖如圖示（a）所示，有靜力學平衡條件可得1分）
1分）1分）
1分） 聯合求解得：，，（左側受拉） （2分）
（2）繪製彎矩圖
bc段由截面法得：
，（上部受拉）
均布荷載彎矩圖拋物線，凸向與均布荷載方向一致 （2分）
ab段由截面法得：
由剛結點特徵可知 （左側受拉）
（左側受拉） 無荷載區段彎矩圖斜直線 （2分）
（3）彎矩圖如右圖（利用快捷法3分）
m圖（單位：kn.m）
2.解：（1）橫截面上的正應力
由及，得橫截面上的正應力
2分）1分）（2）彈性模量和泊松比
已知，伸長量，直徑的縮小量為，則縱向線應變和橫向線應變分別為：
2分）2分）
彈性模量： （2分）
2分） 3.解：（1）計算外力偶矩
1分）1分）
1分） （2）計算軸各段的扭矩
由截面法計算軸各段的扭矩，得
1分）1分）
1分）（3）繪製扭矩圖
根據第（2）步所求各截面的扭矩值即可繪出扭矩圖，如下圖所示
扭矩圖（單位：） （2分）
由扭矩圖可知，傳動軸內的最大扭矩值為1分）
（4）根據扭轉的強度條件計算軸的直徑
由得2分）
（5）根據扭轉的剛度條件計算軸的直徑
由得要同時滿足強度和剛度條件，應選擇較大的直徑，即。 （2分）
4. 解：
（1）沿軸和軸分解荷載f值
1分）1分）
（2）求支座反力，因為，關於軸和軸彎矩圖一樣，只繪製乙個，受力圖如下：
1分）因為結構和荷載都是對稱的，所以
1分）（2）繪製彎矩圖
彎矩圖關於軸和軸一樣，只繪製乙個：
m圖 （2分）
關於軸的最大彎矩為： （1分）
關於軸的最大彎矩為： （1分）
（3）校核桿件的強度：
3分）1分）
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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