材料力學(xué)試題及答案

材料力學(xué)-模擬試題一、單項(xiàng)選擇題1.截面上的全應(yīng)力的方向（）A、平行于截面B、垂直于截面C、可以與截面任意夾角D、與截面無關(guān)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.如圖所示簡支梁，已知C點(diǎn)轉(zhuǎn)角為θ。在其它條件不變的情況下，若將荷載F減小一半，則C點(diǎn)的轉(zhuǎn)角為（）FCA、0.125θFCB、0.5θC、θD、2θ4.危險截面是（）所在的截面。A、最大面積B、最小面積C、最大應(yīng)力D、最大內(nèi)力5.圖示單元體應(yīng)力狀態(tài)，沿x方向的線應(yīng)變εx可表示為（）σyτσxσyτσxC、D、6.描述構(gòu)件上一截面變形前后的夾角叫（）A、線位移B、轉(zhuǎn)角C、線應(yīng)變D、角應(yīng)變7.塑性材料的名義屈服應(yīng)力使用（）A、σS表示B、σb表示C、σp表示D、σ0.2表示8.拉（壓）桿應(yīng)力公式的應(yīng)用條件是（）A、應(yīng)力在比例極限內(nèi)B、應(yīng)力在屈服極限內(nèi)C、外力合力作用線必須沿著桿的軸線D、桿件必須為矩形截面桿9.下列截面中，彎曲中心與其形心重合者是（）A、Z字形型鋼B、槽鋼C、T字形型鋼D、等邊角鋼FC10.如圖所示簡支梁，已知C點(diǎn)轉(zhuǎn)角為θFCA、2θB、4θC、8θD、16θ二、填空題1.用主應(yīng)力表示的第四強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力是。2.已知自由落體沖擊問題的動荷系數(shù)Kd，對應(yīng)靜載荷問題的最大位移為Δjmax，則沖擊問題的最大位移可以表示為。3.圖示木榫聯(lián)接。橫截面為正方形，邊長為a，聯(lián)接處長度為2t。則木榫聯(lián)接處受剪切面的名義切應(yīng)力等于。FFF2tta4.主平面上的切應(yīng)力等于。5.功的互等定理的表達(dá)式為。6.自由落體沖擊問題的動荷系數(shù)為，其中h表示。7.交變應(yīng)力循環(huán)特征值r等于。8.變截面梁的主要優(yōu)點(diǎn)是________________。等強(qiáng)度梁的條件是_____________。9.一受拉彎組合變形的圓截面鋼軸，若用第三強(qiáng)度理論設(shè)計的直徑為，用第四強(qiáng)度理論設(shè)計的直徑為，則___。10.若材料服從胡克定律，且物體的變形滿足小變形，則該物體的變形能與載荷之間呈現(xiàn)____________關(guān)系。三、計算題FWTT1.水輪機(jī)主軸輸出功率P=37500kW，轉(zhuǎn)速n=150r／min，葉輪和主軸共重W=300kN，軸向推力F=5000kN，主軸內(nèi)外徑分別為d=350mm，DFWTT2.圖示托架，F(xiàn)=20kN，CD桿為剛桿，AB為圓管，外徑D=50mm，內(nèi)徑d=40mm，材料為Q235鋼，彈性模量E=200GPa，a=304MPa，b=1.118MPa，λp=105，λS=61.4，AB桿的規(guī)定穩(wěn)定安全因數(shù)[nst]=2。試校核此托架是否安全。（10分）FFADBC1.5m0.5m303.圖示桁架各桿抗拉壓剛度EA相等，試求各桿的內(nèi)力。（8分）αααlDCBAF4.圖示皮帶輪傳動軸尺寸及受力已知，[]=80MPa，按第四強(qiáng)度理論選擇軸的直徑d。10kNA10kNA500BC400400200BD4kN10kN4kNxyzd5.圖示外徑D=100mm，內(nèi)徑d=80mm的鋼管在室溫下進(jìn)行安裝，安裝后鋼管兩端固定，此時鋼管兩端不受力。已知鋼管材料的線膨脹系數(shù)=12.5×10-6K-1，彈性模量E=210GPa，s=306MPa，p=200MPa，a=460MPa，b=2.57MPa。試求溫度升高多少度時鋼管將失穩(wěn)。（10分）7m7mdDCACABaaFFa/2并求出最大剪力和最大彎矩。（8分）。7.直徑的圓軸受力如下圖所示。已知E=200GPa。今測得軸向應(yīng)變，橫向應(yīng)變。OC方向應(yīng)變。計算軸向外力P及扭轉(zhuǎn)力偶矩M。（10分）MMcbcbP45.0°P45.0°aa答案：一、DABCBBACAB二、1.2.3.4.05.6.自由落體的高度7.或8.加工方便，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，合理分配載荷；9.等于10.非線性三．1.扭矩軸向主應(yīng)力：第四強(qiáng)度理論為=15.35MPa<[]所以安全。2.AB桿：柔度i=0.0162F=FAB/2FAB=4F=80KN=17.85>[nst]安全。3.因?yàn)楦鳁U抗拉壓剛度EA相等，所以FA=FB=FC=04.AADCBDCB軸受到的扭矩圖和彎矩圖如下：6R6RBDAT：BDAMy：ACDMz：B段到D段的扭矩為C處B處B、C面可能為危險面：∴C為危險截面5.溫升時，使軸受壓力。這時軸向載荷作用下的靜不定問題。變形協(xié)調(diào)條件：由此解出軸所受的軸向載荷為1)則臨界載荷2）則臨界載荷3）則臨界載荷1/4F6.1/4F + 3/4F/ 3/4F/3/4Fa3/4Fa 1/4Fa1/4Fa最大剪力為3/4F，最大彎矩為3/4Fa。7.（1）測點(diǎn)O處