2015材料力学试题

一、填空题：

1、材料力学根据构件的典型受力情况及截面上的内力分量可分为拉伸或压缩、 、 、 四种基本变形。

2、现有三种材料的拉伸曲线如图所示。分别由此三种材料制成同一构件，其中：1）强度最高的是_____；2）刚度最大的是_____；3）塑性最好的是_____；4）韧性最高，抗冲击能力最强的是_____。

题2图 题3图

3、杆件的横截面A=1000mm2，受力如图所示。此杆处于平衡状态P=_________、σ1-1=_________。

4、用塑性材料的低碳钢标准试件在做拉伸实验过程中，将会出现四个重要的极限应力；其中保持材料中应力与应变成线性关系的最大应力为 ；使材料保持纯弹性变形的最大应力为 ；应力只作微小波动而变形迅速增加时的应力为 。

5、两材料、重量及长度均相同的实心轴和空心轴，从利于提高抗扭刚度的角度考虑，以采用 轴更为合理些。

6、图示圆轴，受到四个外力偶作用，则其外力偶矩m=_ _ __、 T 1=__ 、T 2=__ _。

题6图

7、胡克定律的应力适用范围若更精确地讲，则应是应力不超过材料的

极限。 8、衡量材料强度的两个重要指标是 和 。

9、圆轴扭转时，在横截面上距圆心等距离的各点其剪应变必然 。

10．悬臂梁受力如图示，当梁直径减少一倍，则最大挠度wmax 是原梁的_____倍，当梁长增加一倍，而其他不变，则最大转角θmax 是原梁的____倍。

题3图

11、在轴向拉、压杆的斜截面上，有正应力也有剪应力，在正应力最大的截面上剪应力为 。

12、一级减速箱中的齿轮直径大小不等，在满足相同的强度条件下，高速齿轮轴的直径要比低速齿轮轴的直径 。

13、剪力图和弯矩图是通过 和 的函数图像表示的。 14、由同一种材料组成的变截面杆的横截面面积分别为2A 和A ，受力如图示，弹性模量为E 。截面D 水平位移为 。

题13图

15、应力是构件截面单位面积上 的集度。

三、简答题：（每小题5分，共计10分）

1、 低碳钢试件从开始拉伸到断裂的整个过程中，经过哪几个阶段？有哪些变形 现象？(绘图并说明)

2、简述分析组合变形的步骤。

3、为了提高弯曲强度，应采用哪些措施？。

4、 一铸铁简支梁如图。当其横截面分别按图示两种情况放置时，哪种情况合理？简述理由。

a b

四、绘图题：（每小题8分，共计24分）

1、作轴力图：

2、作轴力图：

3、作扭矩图：

25KN 15KN 10KN

4、画出如图示简支梁AB的剪力图和弯矩图：

5、做梁的剪力、弯矩图。

6、做梁的剪力、弯矩图。

五、计算题：（共计35分）

1、图示等直杆的横截面积为A、弹性模量为E，试计算D点的位移。

2、下图为一轴心受力杆，横截面面积A

AB ＝A

CD

＝400mm2，A

BC

＝200mm2。材料的弹

性模量E=2×105MPa，求（1）杆各段横截面上的正应力；（2）杆端D点的水平位移。（3）绘制轴力图。（15分）

3、已知：

P3=150kW，P4

分）

4、轴上装有五个轮子，主动轮2的输入功率为60kW，从动轮1、3、4、5依次

输出功率18 kW、12 kW、22 kW和8 kW，轴的转速n=200r/min。（1）试作轴的扭矩图。（2）轮子这样布置是否合理。（3）已知：[τ]=100MPa ，求园轴的直径。（15分）

5、矩形(b⨯h=120⨯180mm2)截面木梁如图，[σ]=7MPa，[τ]=0. 9 M Pa，试求最

大正应力和最大剪应力之比,并校核梁的强度。（10分）

6、图示圆截面轴AC，承受扭力矩M A，M B与M C作用，试计算该轴的总扭转角φAC(即截面C对截面A的相对转角)，并校核轴的刚度。已知M A＝180N·m，M B＝320N ·m，M C＝140N·m，Iρ＝3.0×105mm4，ι=2m，G＝80GPa，[θ]＝0.500/m。（10分）