第五版材料力学.doc

安徽农业大学2009―2010学年第二学期材料力学试卷
 (2011-06-08 08:53:11)
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杂谈

安徽农业大学2009―2010学年第二学期
《材料力学Ⅰ》试卷（A卷）
考试形式: 闭卷笔试，2小时
适用专业：08机制、车辆 考试日期：2010.5  
题 号
一
二
三
四
五
总 分
得 分

得分
评阅人

一、选择题（共13小题，每小题3分，共39分）
1、梁的挠度是            。
A、横截面上任一点沿梁轴垂直方向的线位移，
B、横截面形心沿梁轴垂直方向的线位移；
C、横截面形心沿梁轴方向的线位移；
 D、横截面形心的位移。
2、图示阶梯杆AD，受三个集中力P作用，设AB、BC、CD段的横截面面积分别为3A，2A，A，则三段杆的横截面上           。
    A、轴力不等，应力相等；    B、轴力相等，应力不等；
    C、轴力和应力都相等；      D、轴力和应力都不相等。
A

p

p

p

D

B

C

             题2图                            题3图
3、 三根杆的横截面面积及长度均相等，其材料的应力—应变曲线分别如图所示．其中强度最高、刚度最大、塑性最好的杆分别是          ·   
A、 a, b, c     B、 b, c, a     C、 b, a, c     D、 c, b, a
4、梁在集中力偶作用的截面处，            。
A、Fs图有突变，M图无变化；  B、M图无变化，Fs图有折角；
C、M图有突变，Fs图无变化；  D、M图有突变，Fs图有折角
5、当实心圆轴的直径增加到原来的2倍时，其抗扭强度，抗扭刚度分别增加到原来的             倍。
     A、8和16；    B、16和8；    C、8和8     D、16和16；
6、采取               措施，并不能提高细长压杆的稳定性。
  A、增大压杆的横截面面积；   B、降低压杆的表面粗糙度；
  C、减小压杆的柔度；         D、选用弹性模量值较大的材料。
7、任意图形的面积为A， 轴通过形心O， 轴与 轴平行，相距为a。已知图形对 轴的惯性矩是 ，则对 轴的惯性矩为           。

     题7图                     题8图
A、    B、    C、    D、
8、二向应力状态如图所示，设材料的弹性常数E、 为已知，则其最大主应变为                   。
A、          B、  
C、          D、

9、板状试件受轴向压力P作用，现分别测得其纵向应变 ，横向应变 ，则该试件材料的泊松比为            。
A、     B、     c、      D、
10、T形截面铸铁梁，设各个截面的弯矩均为正值．则将其截面按图       所示的方式布置，梁的强度最高。   
11、在横截面积等其他条件均相同的条件下，压杆采用图         所示截面形状，其稳定性最好。
12、自由落体冲击时，当冲击物高度H增加时，若其他条件不变，则被冲击结构的                     。
A、动应力增加，动变形减小；   B、动应力减小，动变形增加；
C、动应力和动变形均增加；     D、动应力和动变形均减小。

13、下列说法中，正确的是                 
A、铸铁拉伸经历弹性阶段、屈服阶段和强化阶段；
B、在单向拉应力状态下，单元体内某些斜截面上也可能出现压应力；
C、受均布荷载的简支梁，其横截面为圆截面，要减小梁的最大挠度，应采取减少梁的跨度，增加横截面直径的措施；
D、在自由落体冲击中，只需增大静位移∆st，就一定可以降低冲击应力。

得分
评阅人

二、综合作图题（共2小题，共16分）
1.图示结构中，AC为刚杆，杆1、2、3横截面相等，E值相同。画出杆的变形图，并写出变形协调条件。（4分）

F

1

2

A

B

C

3

L

a

a

2.画出图示梁的剪力图和弯矩图，并确定 和 （12分）

得分
评阅人

三、 单元体上各面的应力如图所示。画出单元体的应力圆，并用解析法求：（1）主应力的大小；（2）主平面的方位；（3）画出主单元体。（单位：MPa）（15分）

得分
评阅人

四、⊥形截面铸铁悬臂梁，载荷和截面尺寸如图所示。若材料的拉伸许用应力[σt]＝40MPa，压缩许用应力[σc]＝160MPa。截面对形心轴zC的惯性矩Izc=10180cm4，h1=9.64cm，F=40KN.校核该梁的强度。（15分）
B

600

A

D

1400

F

2F

C

yC

zC

50

250

50

150

h2

h1

得分
评阅人

五、电动机功率为10KW，转速为500转/分，皮带轮直径D=250mm，轴外伸部分长度为L=120mm。若[σ]=60MPa，试用第三强度理论估算轴的直径。（15分）

《材料力学》试卷答案
一、选择题
1、B  2、D  3、A  4、C  5、A  6、B  7、B  8、C  9、C  10、A  11、D 
12、C  13、C
二、作图题
1、（3分）
（2分）

变形协调条件：
（2分）

1

2

A

B

C

3

L

a

a

∆L1

∆L2

∆L3

2、 （2分），
（4分）

（4分）
 （2分）

三、（15分）
           4分）
应力圆如图：
主单元体如图：
   （4分）

  （5分）
，求得主平面方位角： （2分）
四、（15分）
（3分）

由弯矩图可知：最大正弯矩在A截面右侧，
最大负弯矩在C截面，
（3分）

（3分）
在A截面右侧，

（3分）
在C截面，

（1分）

（2分）
因此， ，
    因此，梁的强度合格。
五、（15分）解：这是一个弯扭组合变形问题，危险截面在主轴根部。该处的内力分量分别为
（3分）
      扭矩   
（3分
根据平衡条件      
      得     
（3分）
       弯矩    
    应用第三强度理论
（3分）

（2分）

（2分）

（2分）

（2分）

（2分）

（2分）
得： m
（3分）
    即 
（1分）

（2分）

（2分）

（2分）

（2分）

梁的挠度是            。
A、横截面上任一点沿梁轴垂直方向的线位移，
B、横截面形心沿梁轴垂直方向的线位移；
C、横截面形心沿梁轴方向的线位移；
 D、横截面形心的位移。
2、图示阶梯杆AD，受三个集中力P作用，设AB、BC、CD段的横截面面积分别为3A，2A，A，则三段杆的横截面上           。
    A、轴力不等，应力相等；    B、轴力相等，应力不等；
    C、轴力和应力都相等；      D、轴力和应力都不相等。
A

p

p

p

D

B

C

             题2图                            题3图
3、 三根杆的横截面面积及长度均相等，其材料的应力—应变曲线分别如图所示．其中强度最高、刚度最大、塑性最好的杆分别是          ·   
A、 a, b, c     B、 b c, a     C、 b, a, c     D、 c, b, a
4、梁在集中力偶作用的截面处，            。
A、Fs图有突变，M图无变化；  B、M图无变化，Fs图有折角；
C、M图有突变，Fs图无变化；  D、M图有突变，Fs图有折角
5、当实心圆轴的直径增加到原来的2倍时，其抗扭强度，抗扭刚度分别增加到原来的             倍。
     A、8和16；    B、16和8；    C、8和8     D、16和16；
6、采取               措施，并不能提高细长压杆的稳定性。
  A、增大压杆的横截面面积；   B、降低压杆的表面粗糙度；
  C、减小压杆的柔度；         D、选用弹性模量值较大的材料。
7、任意图形的面积为A， 轴通过形心O， 轴与 轴平行，相距为a。已知图形对 轴的惯性矩是 ，则对 轴的惯性矩为           。

     题7图                     题8图
A、    B、    C、    D、
8、二向应力状态如图所示，设材料的弹性常数E、 为已知，则其最大主应变为                   。
A、          B、  
C、          D、

9、板状试件受轴向压力P作用，现分别测得其纵向应变 ，横向应变 ，则该试件材料的泊松比为            。
A、     B、     c、      D、
10、T形截面铸铁梁，设各个截面的弯矩均为正值．则将其截面按图       所示的方式布置，梁的强度最高。   
11、在横截面积等其他条件均相同的条件下，压杆采用图         所示截面形状，其稳定性最好。
12、自由落体冲击时，当冲击物高度H增加时，若其他条件不变，则被冲击结构的                     。
A、动应力增加，动变形减小；   B、动应力减小，动变形增加；
C、动应力和动变形均增加；     D、动应力和动变形均减小。

13、下列说法中，正确的是                 
A、铸铁拉伸经历弹性阶段、屈服阶段和强化阶段；
B、在单向拉应力状态下，单元体内某些斜截面上也可能出现压应力；
C、受均布荷载的简支梁，其横截面为圆截面，要减小梁的最大挠度，应采取减少梁的跨度，增加横截面直径的措施；
D、在自由落体冲击中，只需增大静位移∆st，就一定可以降低冲击应力。

得分
评阅人

二、综合作图题（共2小题，共16分）
1.图示结构中，AC为刚杆，杆1、2、3横截面相等，E值相同。画出杆的变形图，并写出变形协调条件。（4分）

F

1

2

A

B

C

3

L

a

a

2.画出图示梁的剪力图和弯矩图，并确定 和 （12分）

得分
评阅人

三、 单元体上各面的应力如图所示。画出单元体的应力圆，并用解析法求：（1）主应力的大小；（2）主平面的方位；（3）画出主单元体。（单位：MPa）（15分）

得分
评阅人

四、⊥形截面铸铁悬臂梁，载荷和截面尺寸如图所示。若材料的拉伸许用应力[σt]＝40MPa，压缩许用应力[σc]＝160MPa。截面对形心轴zC的惯性矩Izc=10180cm4，h1=9.64cm，F=40KN.校核该梁的强度。（15分）
B

600

A

D

1400

F

2F

C

yC

zC

50

250

50

150