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