材料力学期末试卷5(带答案)

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三明学院

《材料力学》期末考试卷5

(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

1.材料的失效模式 B 。

A .只与材料本身有关,而与应力状态无关;

B .与材料本身、应力状态均有关;

C .只与应力状态有关,而与材料本身无关;

D .与材料本身、应力状态均无关。

2.下面有关强度理论知识的几个论述,正确的是 D 。

A .需模拟实际构件应力状态逐一进行试验,确定极限应力;

B .无需进行试验,只需关于材料破坏原因的假说;

C .需要进行某些简单试验,无需关于材料破坏原因的假说;

D .假设材料破坏的共同原因,同时,需要简单试验结果。 3.轴向拉伸细长杆件如图所示,____ B ___。

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。

4.塑性材料试件拉伸试验时,在强化阶段___ D ___。

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。

5.比较脆性材料的抗拉、抗剪、抗压性能:___ B ____。

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。

6.水平面内放置的薄壁圆环平均直径为d ,横截面面积为A 。当其绕过圆心的轴在水平面内匀角

速度旋转时,与圆环的初始尺寸相比__ A ____。 A .d 增大,A 减小;

B .A 增大,d 减小;

C .A 、d 均增大;

D .A 、d 均减小。

7.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 ____。 A .螺栓的拉伸强度; B .螺栓的挤压强度; C .螺栓的剪切强度;

D .平板的挤压强度。

8.图中应力圆a 、b 、c 表示的应力状态分别为 C 。

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。 9.压杆临界力的大小, B 。

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。 10.一点的应力状态如下图所示,则其主应力1σ、2σ、

3σ分别为 B 。

A .30MPa 、100 MPa 、50 MPa

B .50 MPa 、30MPa 、-50MPa

C .50 MPa 、0、-50MPa

D .-50 MPa 、30MPa 、50MPa

二、(20分)图示为某构件内危险点的应力状态(图中应力单位为MPa ),试分别求其第二、第四强度理论的相当应力2r σ、4r σ(3.0=μ)。

. 系 班 姓名 座号 成绩 . ...................................................... 密 .................................... 封 ................................ 线 ......................................................

解:由图可见,60z Mpa σ=为主应力

之一。因此,可简化为二向应力状态,且有: 40,20,30x y xy Mpa Mpa Mpa σστ==-=。(10分) 于是有:

(4分) 所以:

601=σMPa , 4.522=σ MPa , 4.323-=σ MPa

(2分)

(4分)

三、(20分)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 。

解:分段考虑: 1、AC 段:(5分)

(1)剪力方程为:()10(01)Q x KN m x m =⋅<<

(2)弯矩方程为:()10(2)()(01)M x x KN m x m =--⋅≤≤ 2、CB 段:

(1)剪力方程为:()0(12)Q x m x m =<<

(2)弯矩方程为:()10(12)M x KN m x m =-⋅≤≤ 3、内力图如下:(10分)

四、(15分)三根圆截面压杆,直径均为d=160mm ,材料为A3钢(E=206Gpa,

240s Mpa σ=, 200p Mpa σ=,304, 1.12a Mpa b Mpa ==)

,三杆两端均为铰支,长度分别为

123

,,l l l ,且

123245l l l m

===。试求各杆的临界压力。

解:1μ=,三根杆的柔度分别为:

可见:1杆适用欧拉公式,2杆适用经验公式,3杆适用强度公式。

五、(15分)已知一受力构件自由表面上某一点处的两个面内主应变分别为:ε1=240⨯10-6, ε2=–160⨯10-6,弹性模量E=210GPa ,泊松比为 μ=0.3, 试求该点处的主应力及另一主应变。

所以,该点处为平面应力状态。

2max 252.432.4min 4020402030{22MPa σσ⎫-+⎛⎫=±+=⎬ ⎪⎝⎭⎭

()()()21232224122331()54188.82r r Mpa Mpa σσμσσσσσσσσσ=-+=⎡⎤=-+-+-=⎣⎦()Q x 10KN

⊕ x

()M x 10KN.m

x

20KN.m

1125

l i μλ'==262.5l i μλ''==331.25l

i μλ'''==21100p E πλσ==257s

a b

σλ-==()22

112

25364cr cr E d F A KN ππσλ==='2

22()47104

cr cr d F A a b KN πσλ''==-=2

3348234

cr cr s

d F A KN πσσ===1分 3分 2分

3分 3分 3分 []1

122

96

2

121010 (2400.3160)1044.3MPa 10.3

E

σεμεμ-'∴=+-⨯=-⨯⨯=-[]2212

9

62

121010 (1600.3240)1020.3MPa 10.3

E σεμεμ-'∴=+-⨯=-+⨯⨯=--3分

3分