材料力学试题及其答案解析

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1、+材料力学-模拟试题一、单项选择题1.截面上的全应力的方向（）A、平行于截面B、垂直于截面C、可以与截面任意夹角D、与截面无关2.脆性材料的延伸率（）A、小于5%B、小于等于5%C、大于5%D、大于等于5%3.如图所示简支梁，已知C点转角为θ。在其它条件不变的情况下，若将荷载F减小一半，则C点的转角为（）FCA、0.125θB、0.5θC、θD、2θ4.危险截面是（）所在的截面。A、最大面积B、最小面积C、最大应力D、最大内力5.图示单元体应力状态，沿x方向的线应变εx可表示为（）σyτσxA、B、C、D、6.描述构件上一截面变形前后的夹角叫（）A、线位移B、转角C

2、、线应变D、角应变7.塑性材料的名义屈服应力使用（）A、σS表示B、σb表示C、σp表示D、σ0.2表示8.拉（压）杆应力公式的应用条件是（）A、应力在比例极限内B、应力在屈服极限内C、外力合力作用线必须沿着杆的轴线D、杆件必须为矩形截面杆9.下列截面中，弯曲中心与其形心重合者是（）A、Z字形型钢B、槽钢C、T字形型钢D、等边角钢FC10.如图所示简支梁，已知C点转角为θ。在其它条件不变的情况下，若将杆长增加一倍，则C点的转角为（）A、2θB、4θ+C、8θD、16θ二、填空题1.用主应力表示的第四强度理论的相当应力是。2.已知自由落体冲击问题的动荷系数Kd，对应静

3、载荷问题的最大位移为Δjmax，则冲击问题的最大位移可以表示为。3.图示木榫联接。横截面为正方形，边长为a，联接处长度为2t。则木榫联接处受剪切面的名义切应力等于。FF2tta4.主平面上的切应力等于。5.功的互等定理的表达式为。6.自由落体冲击问题的动荷系数为，其中h表示。7.交变应力循环特征值r等于。8.变截面梁的主要优点是________________。等强度梁的条件是_____________。9.一受拉弯组合变形的圆截面钢轴，若用第三强度理论设计的直径为，用第四强度理论设计的直径为，则___。10.若材料服从胡克定律，且物体的变形满足小变形，则该物体的变形

4、能与载荷之间呈现____________关系。三、计算题FWTT1.水轮机主轴输出功率P=37500kW，转速n=150r／min，叶轮和主轴共重W=300kN，轴向推力F=5000kN，主轴内外径分别为d=350mm，D=750mm，[s]=100MPa，按第四强度理论校核主轴的强度。（12分）+2.图示托架，F=20kN，CD杆为刚杆，AB为圆管，外径D=50mm，内径d=40mm，材料为Q235钢，弹性模量E=200GPa，a=304MPa，b=1.118MPa，λp=105，λS=61.4，AB杆的规定稳定安全因数[nst]=2。试校核此托架是否安全。（10

5、分）FADBC1.5m0.5m30°3.图示桁架各杆抗拉压刚度EA相等，试求各杆的内力。（8分）ααlDCBAF4.图示皮带轮传动轴尺寸及受力已知，[s]=80MPa，按第四强度理论选择轴的直径d。10kNA500BC400400200BD4kN10kN4kNxyzd（12分）5.图示外径D=100mm，内径d=80mm的钢管在室温下进行安装，安装后钢管两端固定，此时钢管两端不受力。已知钢管材料的线膨胀系数a=12.5×10-6K-1，弹性模量E=210GPa，ss=306MPa，sp=200MPa，a=460MPa，b=2.57MPa。试求温度升高多少度时钢管将失稳

6、。（10分）7mdD+CABaaFFa/26.求图示简支梁的剪力图和弯矩图，并求出最大剪力和最大弯矩。（8分）。7.直径的圆轴受力如下图所示。已知E=200GPa。今测得轴向应变，横向应变。OC方向应变。计算轴向外力P及扭转力偶矩M。（10分）McbP45.0°a+答案：一、DABCBBACAB二、1.2.3.4.05.6.自由落体的高度7.或8.加工方便，结构优化，合理分配载荷；9.等于10.非线性三．1.扭矩轴向主应力：第四强度理论为=15.35MPa<[]所以安全。+2.AB杆：柔度i=0.0162F=FAB/2FAB=4F=80KN=17.85>[nst

7、]安全。3.因为各杆抗拉压刚度EA相等，所以FA=FB=FC=04.ADCB轴受到的扭矩图和弯矩图如下：6RBDAT：+My：ACDMz：B段到D段的扭矩为C处B处B、C面可能为危险面：∴C为危险截面5.温升时，使轴受压力。这时轴向载荷作用下的静不定问题。变形协调条件：由此解出轴所受的轴向载荷为1)则+临界载荷2）则临界载荷3）则临界载荷1/4F6.+3/4F/_3/4Fa1/4Fa最大剪力为3/4F，最大弯矩为3/4Fa。7.（1）测点O处的应力状态代入数值d=20mm,E=200GPa,得：P=20.1KN（2）由广义胡克定理可知：+由二向