材料力学期末试卷1(带答案).doc

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《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、最大剪应力理论和形状改变能理论.（每空1分，共4分）
y
z
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，则剩下部分图形的惯性矩.（2分）
6. 某材料的曲线如图,则材料的
（1)屈服极限240
（2）强度极限400
（3）弹性模量20.4
(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,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 ；
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 需同时满足强度、刚度条件。
（ A ）7．适用于
A．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
A。 ， B。 ，0 C. 0, D。 0，
（ B )10．如图所示结构，则其BC杆与AB杆的变形情况为.
A．BC杆轴向拉伸,AB杆轴向压缩
B．BC杆轴向压缩,AB杆轴向拉伸
C．BC杆扭转,AB杆轴向拉伸
D．BC杆轴向压缩，AB杆扭转
（ B )11。轴向拉伸细长杆件如图所示,_______。
A．1-1、2—2面上应力皆均匀分布;
B．1—1面上应力非均匀分布,2—2面上应力均匀分布；
C．1—1面上应力均匀分布,2-2面上应力非均匀分布；
D．1—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.
a
a
1
2

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,。当温度升高至时,试求杆件各部分的温度应力。钢材的，.(10分）
a
a
1
2

解:(1）若解除一固定端，则杆的自由伸长为：
（2分)
(2）由于杆两端固定，所以相当于受外力作用
产生的压缩，如图1所示。因此有：
（4分）
（3）
（4分）
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 ，［t］=70M Pa，［q］=1º/m ，试确定: ①AB 段直径 d1和 BC 段直径 d2 ？ ②若全轴选同一直径，应为多少？（13分)
500
400
N1
N3
N2
A
C
B

T
–7.024
– 4.21
(kNm)
1． 解:
(1）计算外力偶矩

（5分）

据扭转强度条件：, ，
可得：
由扭转刚度条件:
可得：
（5分）

综上所述，可取：
（3分）

（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=10KN·m。（10分）
解：分段考虑:
1、AC段:（5分）
(1）剪力方程为：
（2)弯矩方程为：
2、CB段：
（1)剪力方程为：
（2）弯矩方程为：
3、内力图如下:（10分)

10KN

10KN.m

20KN.m

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,并按第一和第二强度理论校核其强度。(15分）
(3分)

(2分)
(2分)
(2分)

第一强度理论（最大拉应力理论）（3分)
第二强度理论（最大拉应变理论）（3分）
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