材料力学第三套.doc

材料力学试题三
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1．.脉动循环的交变应力，如果=0，其循环特征( B )
A.r=-l B.r=0 C.r=1/2 D.r=1
2.已知力和都作用于同一点，其合力=+，则各力大小之间的关系为 ( D )
A.必有F合=F1+F2 B.不可能有F合=Fl+F2
C.必有F合> F1，F合> F2 D.可能有F合< F1，F合< F2
3．轴向拉伸时，杆的伸长量)( D
A.与轴力和抗拉刚度均成正比
B.与轴力和抗拉刚度均成反比
C.与轴力成反比，与抗拉刚度成正比
D.与轴力成正比，与抗拉刚度成反比
4．两个材料不同的受扭转作用的轴，其载荷、约束、截面形状、尺寸及其长度均相同，则其(C )
A.变形相同，应力不同 B.变形和应力均相同
C.变形不同，应力相同 D.变形和应力均不相同
5.已知作用在简支梁上的力F与力偶矩M=Fl，不计杆件自重和接触处摩擦，则以下关于固定铰链支座A的约束反力表述正确的是(d )

题5图
A.图(a)与图(b)相同 B.图(b)与图(c)相同
C.三者都相同 D.三者都不相同
6. 设ε和ε′分别表示杆件轴向拉压时的轴向线应变和横向线应变，μ为材料的泊松比，则下列公式中正确的是( B )
A. B.
C. D.
7.图示悬臂梁，若已知截面B的挠度和转角分别为vB和，则C端挠度为( C )
A.
B.
C.
D.
8.圆截面细长压杆的材料和杆端约束保持不变，若将其直径缩小一半，则压杆的临界压力为原压杆的( D )
A.1/2 B.1/4
C.1/8 D.1/16
9.构件受冲击载荷，若要降低其动应力，可以采取的措施是(C )
A.增加构件的刚度 B.增加构件的强度
C.减少构件的刚度 D.减少构件的强度
10连接件切应力计算的基础是假设（D）
A.剪切面不超过1个
B.切应力不超过材料的比例极限
C.剪切面为圆形或矩形
D.切应力在剪切面上均匀分布

二、填空题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
11.图示截面尺寸如题15图所示，由其对称性可知，
重心位置XC=0，YC=__9/5a 。

题11图
12.图示直角弯杆的A端作用一与水平线成60°夹角的力，弯杆的几何尺寸如图所示，则力对O点的矩MO ()=_ ___。

题12图
13.当载荷施加到构件上使其产生的冲击应力和变形是静载荷下的两倍时，此时所加的载荷为____突加载荷 __。
14.构件的承载能力主要包括强度、刚度和__稳定性_______。
15.剪切实用计算中，假定切应力在剪切面上是__均匀 ______分布的。
16.梁剪切弯曲时，在集中力偶作用处，___弯矩______图发生突变。
17.求杆件内力的基本方法是__截面法。
18.如图所示，矩形截面高为h、宽为b，则其对竖直对称轴y的惯性矩 题18图
Iy=_________。
19.已知梁的挠曲线方程为v(x)=，则该梁的弯矩方程为M(x)= ___。
20.图示边长为a的正方体，在其边上作用一力，则该力对z轴的矩为__0______.

题20图
21.己知图示简支梁AB上作用的力偶()对A点的矩为-Fa，则该力偶对B点的矩为________.

题21图
22.直梁的弯矩、剪力和线分布载荷之间的微分关系表明，弯矩图上某处斜率等于该处的_剪力_值。
23.平面汇交力系如图所示，已知F1=10KN,F2=10KN,则该力系的合力大小为_14.14KN___

题23图
24.动点的加速度在直角坐标轴上的投影等于相应坐标对时间的_二次导数________
25.梁发生平面弯曲变形时，挠度与弯矩的关系是_________
三、计算题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）
26.如题30图所示，正方形截面简支梁，长l=4m，中点作用集中力F=3kN。若材料的许用应力[]=10MPa，试确定截面尺寸a。

题26图
解：由题意及图可知：
又
所以截面尺寸a的值应为121.6mm

27.半径为r的圆弧形杆AB(C为其圆心)的一端A固定于墙上，杆在已知力和力偶矩为M=的力偶作用下平衡，若不计杆的自重，试求固定端A处的约束反力。

题27图
解：由=0 有,
MA-M-F*rsin60=0 MA=Fr
由X=0 有，
FAx-Fcos30=0 FAx=
由Y=0 有，
FAY-Fsin30=0 FAY=
28. .图示阶梯形杆AC，已知力F=10 kN，l1=l2=400mm，AB段的横截面面积A1=100mm2，BC段的横截面面积A2=50mm2，其弹性模量均为E=200GPa，试计算杆AC的轴向变形l

题28图
解：由截面法可知两段杆的轴向力分别为：

又由杆的轴向变形公式可得：

所以杆AC的轴向变形为：
29. 一直径d=20mm、长l=3m的圆截面直杆，在轴向拉力F=40kN作用下，伸长出Δl=2.2mm试求杆材料的弹性模量E.
解：由 得
由 得
30. 由 得
30.左端固定悬臂折杆如图所示，已知其水平段为圆截面，直径d=100mm,a=1m,f=6Kn,[σ] =160Mpa,试以最大切应力理论（第三强度理论）校核其强度。

题30图
.解：由题可知，悬臂折杆受到的扭矩为：
悬臂折杆受到的弯矩为：
将M、T、代人得第三强度理论的相当应力

所以悬臂折杆满足强度要求。
四、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)
31.如题32图所示，矩形截面杆受偏心拉伸。用应变片测得其上、下表面的轴向线应变分别为=0.62×10-3，=0.18×10-3，材料的E=200GPa。试求F力的大小。

解：由题意可知：a侧面的应力为最大，其值为：

b侧面的应力为最小，其值为：
又
由两式相加可得：
即
题31图

32.一夹具受力如图所示，夹具立柱的横截面为矩形，抗弯截面系数Wz=6667mm3，夹具的[]=120MPa.试校核该夹具立柱的强度。

解：（1）内力分析：将外力向立柱截面形心简化，得到轴力
弯矩
（2）应力分析：立柱横截面上的应力是拉伸应力和弯曲应力
的代数和，最大拉伸应力发生在立柱横截面右侧边缘各点处。

（3）强度校核：，所以家具立柱强度足够。

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