材料力学期末考试复习题及答案2-精选.pdf
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《材料力学》——期末考试答案一、单选题1.水平冲击的动荷系数与( )和原构件的静变形大小有关。
A.初速度B.末速度C.加速度D.平均速度正确答案:A2.等效长度因子是等效长度与( )的比值。
A.等效长度B.原长C.实际长度D.直线长度正确答案:B3.在冲击应力和变形实用计算的能量法中,因为不计被冲物的重量,所以计算结果与实际相比( )。
A.冲击应力偏大,冲击变形偏小B.冲击应力偏小,冲击变形偏大C.冲击应力和冲击变形均偏大D.冲击应力和冲击变形均偏小正确答案:C4.在下列关于内力与应力的讨论中,说法( )是正确的。
A.内力是应力的代数和B.内力是应力的矢量和C.应力是内力的平均值D.应力是内力的分布集度正确答案:D5.应力状态分类以下不正确的是()A.单向应力状态B.二向应力状态C.三向应力状态D.四向应力状态正确答案:D6.不会引起静定结构产生内力的因素是( )。
A.集中力B.集中力偶C.分布力D.温度变化正确答案:D7.分析内力时,为了便于分析,一般将弹簧的螺旋角视为多少度?()A.30°B.0°C.60°D.90°正确答案:B8.什么是相应位移?()A.载荷作用点沿载荷作用方向的位移B.载荷作用点沿载荷作用反方向的位移C.载荷作用点沿载荷作用垂直方向的位移D.载荷作用点沿载荷作用倾斜方向的位移正确答案:A9.单位长度扭转角与( )无关。
A.杆的长度B.扭矩C.材料性质D.截面几何性质正确答案:A10.在冬天,当水管内的水结冰时,因体积膨胀,水管处于二向拉伸应力状态,故容易破坏,而冰块这时( )应力状态,则不容易破坏。
A.处于三向压缩B.处于二向压缩C.处于单向压缩D.处于极复杂的压缩正确答案:A11.构件抵抗破坏的能力叫做?()A.精度B.强度C.刚度D.刚性正确答案:B12.在单元体上,可以认为( )。
A.每个面上的应力是均匀分布的,—对平行面上的应力相等B.每个面上的应力是均匀分布的,—对平行面上的应力不等C.每个面上的应力是非均匀分布的,—对平行面上的应力相等D.每个面上的应力是非均匀分布的,—对平行面上的应力不等正确答案:A13.在下面关于梁、挠度和转角的讨论中,结论( )是正确的。
材料力学期末复习题库一、选择题1. 材料力学中,材料的弹性模量E表示:A. 材料的弹性B. 材料的塑性C. 材料的韧性D. 材料的硬度正确答案:A2. 根据材料力学理论,下列哪项不是材料力学的研究对象?A. 弹性变形B. 塑性变形C. 材料的疲劳D. 材料的热传导正确答案:D3. 在单轴拉伸试验中,材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生塑性变形的应力B. 材料发生断裂的应力C. 材料发生弹性变形的应力D. 材料发生蠕变的应力正确答案:A二、填空题1. 当材料受到拉伸时,其应力-应变曲线上的第一个平台表示材料的________。
答案:弹性阶段2. 材料力学中的应力定义为单位面积上的________。
答案:力3. 材料的疲劳破坏是指材料在________下反复加载和卸载,最终导致破坏。
答案:循环应力三、简答题1. 请简述材料力学中材料的三种基本变形类型。
答案:材料的三种基本变形类型包括拉伸和压缩、剪切、扭转。
2. 什么是材料的屈服点,它在材料力学中有什么意义?答案:屈服点是指材料在拉伸过程中,从弹性变形过渡到塑性变形的应力值。
它在材料力学中的意义在于,屈服点是判断材料是否发生永久变形的重要指标,也是工程设计中选材和结构设计的重要依据。
四、计算题1. 某材料的弹性模量E=200 GPa,泊松比ν=0.3。
若材料受到一个力F=10 kN,试计算在该力作用下材料的应变ε。
答案:首先,根据应力的定义,σ = F/A,其中A是受力面积。
由于题目中未给出受力面积,我们可以假设一个单位面积A=1 m²。
那么σ = 10 kN = 10,000 N。
然后,利用弹性模量E和泊松比ν的关系,可以计算应变ε = σ / E = 10,000 N / (200 GPa * 1 m²) =0.00005。
2. 某材料的屈服强度σy=300 MPa,现在要设计一个承受最大应力不超过200 MPa的部件,该部件的厚度至少应该是多少?答案:由于屈服强度σy是材料开始发生永久变形的应力值,为了确保部件在最大应力200 MPa下不发生永久变形,部件的厚度t应该满足σ ≤ σy。
.二、计算题:1.梁构造尺寸、受力以下图,不计梁重,已知q=10kN/m, M=10kN·m,求 A、 B、 C处的拘束力。
42. 铸铁 T 梁的载荷及横截面尺寸以下图,C为截面形心。
已知 I z=60125000mm,y C=157.5mm,资料许用压应力[ σc]=160MPa,许用拉应力 [ σt ]=40MPa。
试求:①画梁的剪力争、弯矩图。
②按正应力强度条件校核梁的强度。
3. 传动轴以下图。
已知 F r=2KN ,F t=5KN ,M=1KN·m,l =600mm ,齿轮直径 D =400mm ,轴的 [σ]=100MPa 。
试求:①力偶M 的大小;②作AB 轴各基本变形的内力争。
③用第三强度理论设计轴AB 的直径 d。
4. 图示外伸梁由铸铁制成,截面形状如图示。
已知I z=4500cm 4, y1 =7.14cm, y2=12.86cm,资料许用压应力[ σc]=120MPa ,许用拉应力 [σt]=35MPa , a=1m。
试求:①画梁的剪力争、弯矩图。
②按正应力强度条件确立梁截荷 P。
5.如图 6 所示,钢制直角拐轴,已知铅垂力F1,水平力 F2,实心轴 AB 的直径 d,长度 l ,拐臂的长度 a。
试求:①作AB 轴各基本变形的内力争。
②计算AB 轴危险点的第三强度理论相当应力。
6. 图所示构造,载荷 P=50KkN ,AB 杆的直径 d=40mm ,长度 l=1000mm ,两头铰支。
已知资料E=200GPa,σ,σs=235MPa,a=304MPa, b=1.12MPa ,稳固安全系数n st=2.0, [ σ]=140MPa 。
试校核 AB 杆p=200MPa能否安全。
7. 铸铁梁如图 5,单位为 mm,已知 Iz=10180cm 4,资料许用压应力 [σ,许用拉应力 [σt]=40MPa,c]=160MPa试求:①画梁的剪力争、弯矩图。
②按正应力强度条件确立梁截荷P。
***学院期末考试试卷一、填空题(总分20分,每题2分)1、杆件在外力作用下,其内部各部分间产生的 ,称为内力。
2、杆件在轴向拉压时强度条件的表达式是 。
3、低碳钢拉伸时,其应力与应变曲线的四个特征阶段为 阶段, 阶段, 阶段, 阶段。
4、线应变指的是 的改变,而切应变指的是 的改变。
5.梁截面上弯矩正负号规定,当截面上的弯矩使其所在的微段梁凹向下时为 。
6.梁必须满足强度和刚度条件。
在建筑中,起控制做用的一般是 条件。
7、第一和第二强度理论适用于 材料,第三和第四强度理论适用于 材料。
8、求解组合变形的基本方法是 。
9、力作用于杆端方式的不同,只会使与杆端距离在较小的范围内受到影响,该原理被称为 。
10、欧拉公式是用来计算拉(压)杆的 ,它只适用于 杆。
二、 单项选择(总分20分,每题2分)1、用截面法可求出图示轴向拉压杆a-a 截面的内力12N P P =-,下面说法正确的是( ) A. N 其实是应力 B. N 是拉力C. N 是压力D. N 的作用线与杆件轴线重合2、构件的强度是指( )A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力B. 在外力作用下构件保持原有平衡态的能力C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力D. 在外力作用下构件保持原有平稳态的能力 3、现有钢、铸铁两种杆材,其直径相同。
从承载能力与经济效益两个方面考虑,图示结构中两种合理选择方案是( )A. 1杆为钢,2杆为铸铁B. 1杆为铸铁,2杆为钢C. 2杆均为钢D. 2杆均为铸铁4、从拉压杆轴向伸长(缩短)量的计算公式EANll =∆可以看出,E 和A 值越大,l ∆越小,故( )。
A. E 为杆的抗拉(压)刚度。
B. 乘积EA 表示材料抵抗拉伸(压缩)变形的能力。
C. 乘积EA 为杆的抗拉(压)刚度D. 以上说法都不正确。
5、空心圆轴的外径为D ,内径为d ,α=d /D 。
其抗扭截面系数为( )。
A )1(163απ-=D W P B )1(1623απ-=D W PC )1(1633απ-=D W P D )1(1643απ-=D W P6、在没有荷载作用的一段梁上,( )A. 剪力图为一水平直线B.剪力图为一斜直线 C .没有内力 D.内力不确定7、在平行移轴公式21Z Z I I a A =+中,其中Z 轴和轴1Z 轴互相平行,则( )。
材料力学模拟试题一、填空题(共15分)1、 (5分)一般钢材的弹性模量E = 210 GPa ;吕材的弹性模量E = 70 GPa2、 (10分)图示实心圆锥杆受扭转外力偶作用,材料的剪切弹性模量为G ,该杆的man τ=3116D m π,最大单位长度扭转角m ax ϕ=4132GD m π。
二、选择题(每小题5分,共10分)1、(5分))]1(2[υ+=E G 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。
正确答案是 A 。
2、(5分)边长为d 的正方形截面杆(1)和(2),杆(1)是等截面,杆(2)为变截面,如图。
两杆受同样的冲击载荷作用。
对于这两种情况的动荷系数d k 和杆内最大动荷应力m ax d σ,有下列结论:(A );)()(,)()(2max 1max 21d d d d k k σσ<< (B );)()(,)()(2max 1max 21d d d d k k σσ>< (C );)()(,)()(2max 1max 21d d d d k k σσ<> (D )2max 1max 21)()(,)()(d d d d k k σσ>>。
正确答案是 A 。
三、计算题(共75分) 1、(25分)图示转动轴,已知两段轴的最大剪应力相等,求:(1)直径比21/d d ; (2)扭转角比BC AB φφ/。
解:AC 轴的内力图:)(105);(10355Nm M Nm M BC AB ⨯=⨯=由最大剪应力相等:8434.05/3/;16/1050016/10300321323313max==⨯=⨯==d d d d W M n n ππτ由;5.0)(213232;41221242411=∙∙=∙=⇒∴⋅=d d M M M d G d G a M GI l M n n n n BC AB P n ππφφφ(1) (2)D 1D 2=1.2D 1500300NmM n KNmd 1d 22、(25分)求图示梁的反力R A 。
材料力学期末考试题及答案材料力学的期末考试大家复习好了吗?以下是为大家推荐关于材料力学试题及答案,希望对大家有所帮助。
一、单项选择题(在每题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每题2分,共20分)T?1.轴的扭转剪应力公式??=适用于如下截面轴( ) IPA.矩形截面轴B.椭圆截面轴C.圆形截面轴D.任意形状截面轴2.用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴,假设长度和横截面面积均相同,那么抗扭刚度较大的是哪个?( )A.实心圆轴B.空心圆轴C.两者一样D.无法判断3.矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、宽度减小一半时,从正应力强度考虑,该梁的承载能力的变化为( )A.不变B.增大一倍C.减小一半D.增大三倍4.图示悬臂梁自由端B的挠度为( ) aaama2(l?)ma3(l?)ma(l?)C.maD. B. A.EIEIEIEI5.图示微元体的最大剪应力τmax为多大?( )A. τmax=100MPaB. τmax=0C. τmax=50M PaD. τmax=200MPa6.用第三强度理论校核图示圆轴的强度时,所采用的强度条件为( ) A.B.PM2T2?()?4()≤[σ] AWZWPPMT??≤[σ] AWZWPC.D. (PM2T2?)?()≤[σ] AWZWP(PM2T2?)?4()≤[σ] AWZWP7.图示四根压杆的材料、截面均相同,它们在纸面内失稳的先后次序为( )A. (a),(b),(c),(d)B. (d),(a),(b),(c)C. (c),(d),(a),(b)D. (b),(c),(d),(a)8.图示杆件的拉压刚度为EA,在图示外力作用下其变形能U的以下表达式哪个是正确的?( ) P2aA. U= 2EAP2lP2b?B. U= 2EA2EAP2lP2b?C. U= 2EA2EAP2aP2b?D. U= 2EA2EA9图示两梁抗弯刚度相同,弹簧的刚度系数也相同,那么两梁中最大动应力的关系为( )A. (σd) a =(σd) bB. (σd) a >(σd) bC. (σd) a <(σd) bD. 与h大小有关二、填空题(每空1分,共20分)1.在材料力学中,为了简化对问题的研究,特对变形固体作出如下三个假设: 。
23秋学期《材料力学》期末考试一、单选题1.在单元体的主平面上(D)。
A正应力一定最大B正应力一定为零C剪应力一定最小D剪应力一定为零2.变形与位移关系描述正确的是(A)A变形是绝对的,位移是相对的B变形是相对的,位移是绝对的C两者都是绝对的D两者都是相对的3.横截面为三角形的直杆自由扭转时,横截面上三个角点处的切应力__C__.A必最大;B必最小:C必为零;D数值不定4.若在强度计算和稳定性计算中取相同的安全系数,则在下列说法中,(B)是正确的。
A满足强度条件的压杆一定满足稳定性条件B满足稳定性条件的压杆一定满足强度条件C满足稳定性条件的压杆不一定满足强度条件D不满足稳定性条件的压杆不一定满足强度条件5.若在强度计算和稳定性计算中取相同的安全系数,则在下列说法中,(B)是正确的。
A满足强度条件的压杆一定满足稳定性条件B满足稳定性条件的压杆一定满足强度条件C满足稳定性条件的压杆不一定满足强度条件D不满足稳定性条件的压杆不一定满足强度条件6.对于危险点为二向拉伸应力状态的铸铁构件,应使用(A)强度理论进行计算。
A第一B第二C第一和第二D第三和第四7.等截面直梁在弯曲变形时,挠曲线曲率最大发生在(D)处。
A挠度最大B转角最大C剪力最大D弯矩最大8.非对称的薄壁截面梁承受横向力时,若要求梁只产生平面弯曲而不发生扭转,则横向力作用的条件是(D)。
A作用面与形心主惯性平面重合B作用面与形心主惯性平面平行C通过弯曲中心的任意平面D通过弯曲中心,且平行于形心主惯性平面9.一般情况下,剪切面与外力的关系是(B)。
A相互垂直B相互平行C相互成45度D无规律10.构件的稳定性是指(B)A在外力作用下构件抵抗变形的能力B在外力作用下构件保持其原有的平衡状态的能力C在外力作用下构件抵抗破坏的能力11.根据圆轴扭转的平面假设,可以认为圆轴扭转时横截面(A)。
A形状尺寸不变,直线仍为直线B形状尺寸改变,直线仍为直线C形状尺寸不变,直线不保持直线D形状尺寸改变,直线不保持直线12.下列结论中正确的是(C)A内力是应力的代数和B应力是内力的平均值C应力是内力的集度D内力必大于应力13.过受力构件内任一点,取截面的不同方位,各个面上的(D)。
材料力学期末考试复习题及答案配高等教育出版社第五版一、填空题:1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。
2.构件抵抗的能力称为强度。
3.圆轴扭转时,横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。
4.梁上作用着均布载荷,该段梁上的弯矩图为。
5.偏心压缩为的组合变形。
6.柔索的约束反力沿离开物体。
7.构件保持的能力称为稳定性。
8.力对轴之矩在情况下为零。
9.梁的中性层与横截面的交线称为。
10. 图所示点的应力状态,其最大切应力是。
11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。
12.外力解除后可消失的变形,称为。
13.力偶对任意点之矩都。
14.阶梯杆受力如图所示,设AB和 BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则杆中最大正应力为。
15.梁上作用集中力处,其剪力图在该位置有。
16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。
17.外力解除后不能消失的变形,称为。
18.平面任意力系平衡方程的三矩式,只有满足三个矩心的条件时,才能成为力系平衡的充要条件。
19.图所示,梁最大拉应力的位置在点处。
20. 图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[ σ ] ,其第三强度理论的强度条件是。
21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态,称为。
22.在截面突变的位置存在集中现象。
23.梁上作用集中力偶位置处,其弯矩图在该位置有。
24.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[ σ ],其第三强度理论的强度条件是。
25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。
26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件,称为。
27.作用力与反作用力的关系是。
28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。
29.阶梯杆受力如图所示,设AB和 BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则截面 C的位移为。
30. 若一段梁上作用着均布载荷,则这段梁上的剪力图为。
二、计算题:1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m, M=10kN·m,求 A、B、 C处的约束力。
材料力学期末考试复习题及答案配高等教育出版社第五版一、填空题:1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。
2.构件抵抗的能力称为强度。
3.圆轴扭转时,横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。
4.梁上作用着均布载荷,该段梁上的弯矩图为。
5.偏心压缩为的组合变形。
6.柔索的约束反力沿离开物体。
7.构件保持的能力称为稳定性。
8.力对轴之矩在情况下为零。
9.梁的中性层与横截面的交线称为。
10.图所示点的应力状态,其最大切应力是。
11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。
12.外力解除后可消失的变形,称为。
13.力偶对任意点之矩都。
14.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则杆中最大正应力为。
15.梁上作用集中力处,其剪力图在该位置有。
16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。
17.外力解除后不能消失的变形,称为。
18.平面任意力系平衡方程的三矩式,只有满足三个矩心的条件时,才能成为力系平衡的充要条件。
19.图所示,梁最大拉应力的位置在点处。
第1页共 6 页20.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ] ,其第三强度理论的强度条件是21. 物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态,称为。
22. 在截面突变的位置存在集中现象。
23. 梁上作用集中力偶位置处,其弯矩图在该位置有26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件,称为。
27.作用力与反作用力的关系是。
28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。
29.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则截面C的位移为30.若一段梁上作用着均布载荷,则这段梁上的剪力图为。
二、计算题:1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。
2.铸铁T 梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。
已知I z=60125000mm4,y C=157.5mm,材料许用压应力[ σc]=160MPa,许用拉应力[ σt ]=40MPa。
材料力学期末考试复习题及答案配高等教育出版社第五版一、填空题:1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。
2.构件抵抗的能力称为强度。
3.圆轴扭转时,横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。
4.梁上作用着均布载荷,该段梁上的弯矩图为。
5.偏心压缩为的组合变形。
6.柔索的约束反力沿离开物体。
7.构件保持的能力称为稳定性。
8.力对轴之矩在情况下为零。
9.梁的中性层与横截面的交线称为。
10.图所示点的应力状态,其最大切应力是。
11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。
12.外力解除后可消失的变形,称为。
13.力偶对任意点之矩都。
14.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则杆中最大正应力为。
15.梁上作用集中力处,其剪力图在该位置有。
16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。
17.外力解除后不能消失的变形,称为。
18.平面任意力系平衡方程的三矩式,只有满足三个矩心的条件时,才能成为力系平衡的充要条件。
19.图所示,梁最大拉应力的位置在点处。
20.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是。
21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态,称为。
22.在截面突变的位置存在集中现象。
23.梁上作用集中力偶位置处,其弯矩图在该位置有。
24.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是。
25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。
26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件,称为。
27.作用力与反作用力的关系是。
28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。
29.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则截面C的位移为。
30.若一段梁上作用着均布载荷,则这段梁上的剪力图为。
二、计算题:1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。
材料力学期末考试复习题与答案work Information Technology Company.2020YEAR二、计算题:1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。
2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。
已知I z=60125000mm4,y C=157.5mm,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa。
试求:①画梁的剪力图、弯矩图。
②按正应力强度条件校核梁的强度。
3.传动轴如图所示。
已知F r=2KN,F t=5KN,M=1KN·m,l=600mm,齿轮直径D=400mm,轴的[σ]=100MPa。
试求:①力偶M的大小;②作AB轴各基本变形的内力图。
③用第三强度理论设计轴AB的直径d。
4.图示外伸梁由铸铁制成,截面形状如图示。
已知I z=4500cm4,y1=7.14cm,y2=12.86cm,材料许用压应力[σc]=120MPa,许用拉应力[σt]=35MPa,a=1m。
试求:①画梁的剪力图、弯矩图。
②按正应力强度条件确定梁截荷P。
5.如图6所示,钢制直角拐轴,已知铅垂力F1,水平力F2,实心轴AB的直径d,长度l,拐臂的长度a。
试求:①作AB轴各基本变形的内力图。
②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。
6.图所示结构,载荷P=50KkN,AB杆的直径d=40mm,长度l=1000mm,两端铰支。
已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数n st=2.0,[σ]=140MPa。
试校核AB杆是否安全。
7.铸铁梁如图5,单位为mm,已知I z=10180cm4,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa,试求:①画梁的剪力图、弯矩图。
②按正应力强度条件确定梁截荷P。
8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。
材料力学一、填空题 (每空4分,共40分)1.一长l ,横截面面积为A 的等截面直杆,其密度为ρ,弹性模量为E ,则杆自由悬挂时由自重引起的最大应力=max σ ;杆的总伸长l ∆= 。
2.对图中铆钉进行强度计算时,=τ,=bs σ 。
3.矩形截面梁的F smax 、M max 及截面宽度不变,若将截面高度增加一倍,则最大弯曲正应力为原来的 倍,最大弯曲切应力为原来的 倍。
4.图示两梁的材料相同,最小截面面积相同,在相同的冲击载荷作用下,图 所示梁的最大正应力较大。
5.图示等截面梁AC 段的挠曲线方程为)2/(20EI x M w -=,则该段的转角方程为 ;截面B 的转角和挠度分别为 和 。
二、选择题 (每题4分 共20分)1.矩形截面细长压杆,b/h = 1/2。
如果将b 改为 h 后仍为细长压杆,临界压力是原来的多少倍?( )(A)2倍;(B) 4倍;(C) 8倍;(D)16倍。
2. 图示应力状态,用第三强度理论校核时,其相当应力为:( )(A)τσ=3r ; (B)τσ=3r ;(C)τσ33=r ;(D)τσ23=r 。
第2题图 第3题图3.一空间折杆受力如图,则AB 杆的变形:( )(A) 纵横弯曲 ;(B) 弯扭组合;(C) 偏心拉伸; (D) 拉、弯、扭组合。
4.一内外直径之比D d /=α 的空心圆轴,当两端受力偶矩作用产生扭转变形时,横截面的最大切应力为τ,则横截面的最小切应力:( ) (A) τ; (B) ατ; (C) ()τα31- ; (D) ()τα41-。
5.对于图示交变应力,它是:(A)对称循环交变应力;(B)脉动循环交变应力;(C)静循环交变应力 。
( )图示杆系结构中AB 杆为刚性杆,①、②杆刚度为EA ,外加载荷为 P ,求①、②杆的轴力。
(40分)σσσ材料力学参考答案一、填空题1.g l ρσ=max ,El g 22ρ2.22dP π,dt P3.0.25,0.54.(a)5.EI x M 0-,EI a M 0-,)tan()(2020EI aM a l EI a M ---二、选择题1.(B ) 2.(D ) 3.(C) 4.(B) 5.(B)三、解:(1)静力平衡方程如图b 所示,F N1,F N2为①,②杆的内力;Fx 、F Y 为A 处的约束力,未知力个数为4,静力平衡方程个数为3(平面力系),故为一次超静定问题。
一、判断题(正确打“√”,错误打“X ”,本题满分为10分)1、拉杆伸长后,横向会缩短,这是因为杆有横向应力的存在。
( )2、圆截面杆件受扭时,横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。
( )3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同,但材料和横截面面积不同,因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。
( )4、交变应力是指构件内的应力,它随时间作周期性变化,而作用在构件上的载荷可能是动载荷,也可能是静载荷。
( )5、弹性体的应变能与加载次序无关,只与载荷的最终值有关。
( )6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。
( )7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。
( )8、动载荷作用下,构件内的动应力与材料的弹性模量有关.( )9、构件由突加载荷所引起的应力,是由相应的静载荷所引起应力的两倍。
( )10、包围一个点一定有一个单元体,该单元体各个面上只有正应力而无切应力。
( )二、选择题(每个2分,本题满分16分)1.应用拉压正应力公式的条件是( )。
A 、应力小于比例极限;B 、外力的合力沿杆轴线;C 、应力小于弹性极限;D 、应力小于屈服极限.2.梁拟用图示两种方式搁置,则两种情况下的最大弯曲正应力之比 为( )。
A 、1/4;B 、1/16;C 、1/64;D 、16。
3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述:正确的是 。
A 、有应力一定有应变,有应变不一定有应力;B 、有应力不一定有应变,有应变不一定有应力;C 、有应力不一定有应变,有应变一定有应力;D 、有应力一定有应变,有应变一定有应力。
h 4h(a) h 4h(b)4、火车运动时,其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法,正确的是 .A:脉动循环应力:B:非对称的循环应力;C:不变的弯曲应力;D:对称循环应力5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F作用,其合理的截面形状应为图( b )6、对钢制圆轴作扭转校核时,发现强度和刚度均比规定的要求低了20%,若安全因数不变,改用屈服极限提高了30%的钢材,则圆轴的( c )强度、刚度均足够;B、强度不够,刚度足够;强度足够,刚度不够;D、强度、刚度均不够.7、图示拉杆的外表面上有一斜线,当拉杆变形时,斜线将 d 。
3题图
应变曲线分别如图所示。
其中强度最高、刚度最大、塑性最好
段为铝,其它条件不变,则A、B端的约束反力
Nl N2N3
11题图
.直杆的两端固定,如图所示。
当温度发生变化时,杆 C 。
12题图.如右图所示,在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈,可以提高____D_____。
.图示圆轴由两种材料制成,在扭转力偶M e 作用下,变形前的直线ABC 将变成 D 情形。
; (B); (C); (D)。
11AB C 12AB C 13AB C 14AB C 弯曲内力 弯曲应力
、三根正方形截面梁如图所示,其长度、横截面面积和受力情况相同,其梁的截面为两个形状相同的矩形拼合而成,拼合后无胶接.在这三 A 梁内的最大正应力相等。
(A)(a)和(c); (B)(b)和(c); (C)(a)和(b); (D)(a)、(b)和
弯曲变形
.在下面这些关于梁的弯矩与变形间关系的说法中, D 是正确的。
弯矩为正的截面转角为正; (B)弯矩最大的截面挠度最大;
弯矩突变的截面转角也有突变;(D)弯矩为零的截面曲率必为零。
、用积分法求图示梁的挠曲线方程时,确定积分常数的四个条件,除
、已知单元体及其应力圆如图所示,单元体斜截面ab上的应力对应于应力圆
C 。
.在圆轴的表面画上一个图示的微正方形,受扭时该正方形 B
.悬臂梁的横截面形状如图所示,C为形心。
若作用于自由端的载荷F垂直于梁的轴线,且其作用方向如图中虚线所示,则发生平面弯曲变形的情况是 A D 。
.图示同种材料阶梯轴,表面质量相同,受对称交变正应力
B 。
材料力学期末考试复习题及答案配高等教育出版社第五版一、填空题:1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。
2.构件抵抗的能力称为强度。
3.圆轴扭转时,横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。
4.梁上作用着均布载荷,该段梁上的弯矩图为。
5.偏心压缩为的组合变形。
6.柔索的约束反力沿离开物体。
7.构件保持的能力称为稳定性。
8.力对轴之矩在情况下为零。
9.梁的中性层与横截面的交线称为。
10.图所示点的应力状态,其最大切应力是。
11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。
12.外力解除后可消失的变形,称为。
13.力偶对任意点之矩都。
14.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则杆中最大正应力为。
15.梁上作用集中力处,其剪力图在该位置有。
16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。
17.外力解除后不能消失的变形,称为。
18.平面任意力系平衡方程的三矩式,只有满足三个矩心的条件时,才能成为力系平衡的充要条件。
19.图所示,梁最大拉应力的位置在点处。
20.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是。
21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态,称为。
22.在截面突变的位置存在集中现象。
23.梁上作用集中力偶位置处,其弯矩图在该位置有。
24.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是。
25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。
26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件,称为。
27.作用力与反作用力的关系是。
28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。
29.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则截面C的位移为。
30.若一段梁上作用着均布载荷,则这段梁上的剪力图为。
二、计算题:1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。
2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。
已知I z=60125000mm4,y C=157.5mm,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa。
试求:①画梁的剪力图、弯矩图。
②按正应力强度条件校核梁的强度。
3.传动轴如图所示。
已知F r=2KN,F t=5KN,M=1KN·m,l=600mm,齿轮直径D=400mm,轴的[σ]=100MPa。
试求:①力偶M的大小;②作AB轴各基本变形的内力图。
③用第三强度理论设计轴AB的直径d。
4.图示外伸梁由铸铁制成,截面形状如图示。
已知I z=4500cm4,y1=7.14cm,y2=12.86cm,材料许用压应力[σc]=120MPa,许用拉应力[σt]=35MPa,a=1m。
试求:①画梁的剪力图、弯矩图。
②按正应力强度条件确定梁截荷P。
5.如图6所示,钢制直角拐轴,已知铅垂力F1,水平力F2,实心轴AB的直径d,长度l,拐臂的长度a。
试求:①作AB轴各基本变形的内力图。
②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。
6.图所示结构,载荷P=50KkN,AB杆的直径d=40mm,长度l=1000mm,两端铰支。
已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数n st=2.0,[σ]=140MPa。
试校核AB杆是否安全。
7.铸铁梁如图5,单位为mm,已知I z=10180cm4,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa,试求:①画梁的剪力图、弯矩图。
②按正应力强度条件确定梁截荷P。
8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。
已知M=200GPa,μ=0.3,[σ]=140MPa。
试求:①作图示圆轴表面点的应力状态图。
②求圆轴表面点图示方向的正应变。
③按第四强度理论校核圆轴强度。
9.图所示结构中,q=20kN/m,柱的截面为圆形d=80mm,材料为Q235钢。
已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数n st=3.0,[σ]=140MPa。
试校核柱BC是否安全。
10.如图所示的平面桁架,在铰链H处作用了一个20kN的水平力,在铰链D处作用了一个60kN的垂直力。
求A、E处的约束力和FH杆的内力。
11.图所示圆截面杆件d=80mm,长度l=1000mm,承受轴向力F1=30kN,横向力F2=1.2kN,外力偶M=700N·m的作用,材料的许用应力[σ]=40MPa,试求:①作杆件内力图。
②按第三强度理论校核杆的强度。
12.图所示三角桁架由Q235钢制成,已知AB、AC、BC为1m,杆直径均为d=20mm,已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数n st=3.0。
试由BC杆的稳定性求这个三角架所能承受的外载F。
13.槽形截面梁尺寸及受力图如图所示,AB=3m,BC=1m,z轴为截面形心轴,I z=1.73×108mm4,q=15kN/m。
材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=80MPa。
试求:①画梁的剪力图、弯矩图。
②按正应力强度条件校核梁的强度。
14.图所示平面直角刚架ABC在水平面xz内,AB段为直径d=20mm的圆截面杆。
在垂直平面内F1=0.4kN,在水平面内沿z轴方向F2=0.5kN,材料的[σ]=140MPa。
试求:①作AB段各基本变形的内力图。
②按第三强度理论校核刚架AB段强度。
15.图所示由5根圆钢组成正方形结构,载荷P=50KkN,l=1000mm,杆的直径d=40mm,联结处均为铰链。
已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数n st=2.5,[σ]=140MPa。
试校核1杆是否安全。
(15分)16.图所示为一连续梁,已知q、a及θ,不计梁的自重,求A、B、C三处的约束力。
17.图所示直径为d的实心圆轴,受力如图示,试求:①作轴各基本变形的内力图。
②用第三强度理论导出此轴危险点相当应力的表达式。
18.如图所示,AB=800mm,AC=600mm,BC=1000mm,杆件均为等直圆杆,直径d=20mm,材料为Q235钢。
已知材料的弹性模量E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa。
压杆的稳定安全系数n st=3,试由CB杆的稳定性求这个三角架所能承受的外载F。
参考答案一、填空题:1.刚体 2.破坏 3.正 4.二次抛物线 5.轴向压缩与弯曲 6.柔索轴线 7.原有平衡状态 8.力与轴相交或平行9.中性轴 10.100MPa11.变形效应(内效应)与运动效应(外效应)12.弹性变形 13.相等 14.5F /2A 15.突变 16.接触面的公法线 17.塑性变形 18.不共线 19.C 20.2τx ≤[σ] 22.平衡 22.应力 23.突变 24.224[] 25.大柔度(细长) 26.二力构件 27.等值、反向、共线 28.力、力偶、平衡 29.7Fa/2EA 30.斜直线二、计算题:1.解:以CB 为研究对象,建立平衡方程B ()0:M FC 1010.520F :0yF B C 1010F F 解得:B 7.5kNF C2.5kNF 以AC 为研究对象,建立平衡方程:0y F A C 0y F F A ()0:M F A C 1020M F 解得:A 2.5kNyF A5kN mM 2.解:①求支座约束力,作剪力图、弯矩图B ()0:M F D 102120340F :0yF BD 102200F F 解得:B30kNF D10kNF②梁的强度校核1157.5mmy 2230157.572.5mmy 拉应力强度校核B 截面33B 2tmaxt12201072.51024.1MPa []6012500010z M y I C 截面33C 1tmaxt121010157.51026.2MPa []6012500010zM y I 压应力强度校核(经分析最大压应力在B 截面)33B 1cmaxc122010157.51052.4MPa []6012500010zM y I 所以梁的强度满足要求3.解:①以整个系统为为研究对象,建立平衡方程()0:x M F t2D F M 解得:1kN mM(3分)②求支座约束力,作内力图由题可得:A B 1kNy yF F A B 2.5kNz zF F ③由内力图可判断危险截面在C 处22222r3332()[]yzM M TMTWd222332() 5.1mm[]yzMM T d4.解:①求支座约束力,作剪力图、弯矩图A ()0:M F D 22130y F P P :0yF A D 20yyF F P P 解得:A 12yF P D 52yF P②梁的强度校核拉应力强度校核C 截面C 22tmaxt0.5[]zzM y Pa y I I 24.5kNP D 截面D 11tmaxt[]zzM y Pa y I I 22.1kNP 压应力强度校核(经分析最大压应力在D 截面)D 22cmaxc[]zzM y Pa y I I 42.0kNP 所以梁载荷22.1kNP5.解:①②由内力图可判断危险截面在A 处,该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为2221N 22332()()4F a Fl F F M A W dd13p16F a T W d2221222221r323332()()4164()4()F a Fl F F a ddd6.解:以CD 杆为研究对象,建立平衡方程C ()0:M F AB 0.80.6500.90F 解得:AB93.75kNF AB 杆柔度1100010040/4l i229p6p2001099.320010E由于p ,所以压杆AB 属于大柔度杆222926crcr22200104010248.1kN41004Ed F A工作安全因数cr stAB248.12.6593.75F nn F 所以AB 杆安全7.解:①②梁的强度校核196.4mmy 225096.4153.6mmy 拉应力强度校核A 截面A 11tmaxt0.8[]zzM y P y I I 52.8kNP C 截面C 22tmaxt0.6[]zzM y P y I I 44.2kNP 压应力强度校核(经分析最大压应力在A 截面)A 22cmaxc0.8[]zzM y P y I I 132.6kNP 所以梁载荷44.2kNP8.解:①点在横截面上正应力、切应力3N 247001089.1MPa0.1F A 33P1661030.6MPa0.1T W 点的应力状态图如下图:②由应力状态图可知σx =89.1MPa ,σy =0,τx =30.6MPacos2sin 222x y x yxo4513.95MPao4575.15MPa由广义胡克定律ooo65945454511139503751510429751020010()(...).E③强度校核2222r4389133061037MPa []...所以圆轴强度满足要求9.解:以梁AD 为研究对象,建立平衡方程A ()0:M F AB 4205 2.50F 解得:BC62.5kNF BC 杆柔度1400020080/4l i229p6p2001099.320010E 由于p,所以压杆BC 属于大柔度杆222926crcr22200108010248.1kN42004Ed F A工作安全因数cr stAB248.1 3.9762.5F nn F 所以柱BC 安全10.解:以整个系统为研究对象,建立平衡方程:0x F E 200x F :0yF A E 600yyF F A ()0:M F E 82036060y F 解得:E 20kNxF E 52.5kNyF A 7.5kNyF过杆FH 、FC 、BC 作截面,取左半部分为研究对象,建立平衡方程C ()0:M F A HF12405y F F 解得:HF12.5kNF 11.解:①②由内力图可判断危险截面在固定端处,该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为33N 234301032 1.21029.84MPa0.080.08z zF M A W 3p16700 6.96MPa0.08T W 2222r3429.844 6.9632.9MPa []所以杆的强度满足要求12.解:以节点C 为研究对象,由平衡条件可求BCF FBC 杆柔度1100020020/4l i229p6p2001099.320010E由于p,所以压杆BC 属于大柔度杆222926crcr2220010201015.5kN42004Ed F Acr stAB15.5 3.0F nn F F解得: 5.17kNF 13.解:①求支座约束力,作剪力图、弯矩图A ()0:M FB 315420y F :0yF A B 1540yy F F 解得:A 20kN y FB 40kNy F ②梁的强度校核拉应力强度校核D 截面33D 1tmaxt81240/3101831014.1MPa []1.731010zM y I B 截面33B 2tmaxt8127.5104001017.3MPa []1.731010zM y I 压应力强度校核(经分析最大压应力在D 截面)33D 2tmaxc81240/3104001030.8MPa []1.731010zM y I 所以梁的强度满足要求14.解:①②由内力图可判断危险截面在A 处,该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为22332604897.8MPa0.02M W 3p166038.2MPa0.02T W 2222r3497.8438.2124.1MPa []所以刚架AB 段的强度满足要求15.解:以节点为研究对象,由平衡条件可求1235.36kN2F P 1杆柔度1100010040/4l i229p6p2001099.320010E由于p,所以压杆AB 属于大柔度杆222926crcr22200104010248.1kN41004Ed F A工作安全因数cr st1248.1735.36F nn F 所以1杆安全16.解:以BC 为研究对象,建立平衡方程B ()0:M FC cos 02a F a q a0:xF B C sinxF F C ()0:M F B 02y a q aF a解得:B tan2xqa F B 2yqa F C2cosqa F 以AB 为研究对象,建立平衡方程0:x F A B 0x x F F :0yF A B 0yyF FA ()0:M F A B 0y M F a 解得:A tan 2x qa F A 2y qa F 2A2qa M 17.解:①②由内力图可判断危险截面在固定端处,该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为2223N 12332(2)()4F l F l F F M A W dd3p16eM T W d222322221r323332(2)()1644()4()e F l F l M F ddd18.解:以节点B 为研究对象,由平衡条件可求BC53F FBC 杆柔度1100020020/4l i229p6p2001099.320010E由于p,所以压杆AB 属于大柔度杆222926crcr2220010201015.5kN42004Ed F Acr st BC15.535/3F nn F F 解得: 3.1kNF。