西南交10秋学期《材料力学B》离线作业

《材料力学B》第1次作业、单项选择题(只有一个选项正确，共6道小题)
(A) 弯曲变形
(B) 压缩变形
(C) 弯曲与压缩的组合变形
(D) 弯曲与拉伸的组合变形
2. 以下结论中正确的是哪一个？
(A) 杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和
(B) 杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值
(C) 应力是内力的集度
(D) 内力必大于应力
3. 关于下列结论的正确性：
1、同一截面上正应力s与切应力t必相互垂直。

2、同一截面上各点的正应力s必定大小相等，方向相同。

3、同一截面上各点的切应力t必相互平行。

现有四种答案：
(A) 1 对
(B) 1、2 对
(C) 1、3 对
(D) 2、3 对
4、关于下列结论：
1、应变分为线应变e和切应变g ；
2、线应变为无量纲量；
3、若物体的各部分均无变形，则物体内各点的应变均为零；
4、若物体内各点的应变均为零，则物体无位移。

现有四种答案：
(A) 1 、2 对
(B) 3、4对
(C) 1、2、3 对
(D) 全对
5. 铸铁压缩试验破坏由什么应力造成？破坏断面在什么方向？以下结论哪一个是正确的？
45o方向
(A) 切应力造成，破坏断面与轴线大致成
(B) 切应力造成，破坏断面在横截面
(C) 正应力造成，破坏断面在横截面
(D) 正应力造成，破坏断面与轴线大致夹角成450方向
6. 材料的主要强度指标是哪几个？以下结论哪一个是正确的？
(A) b p和T
s
(B)(T S和
(C) b b和
(D)T b和T
s
二、判断题(判断正误，共12 道小题)
7. 均匀性假设认为，材料内部各点的应变是相同的。

8. 各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的变形。

9. 构件的强度、刚度和稳定性问题均与材料的力学性能有关。

10. 构件在载荷作用下发生的变形，包括构件尺寸的改变和形状的改变。

11. 外力就是构件所承受的载荷。

12. 材料力学主要研究构件弹性范围内的小变形问题。

13. 用截面法只能确定等直杆横截面的内力。

14. 应力是横截面上的平均内力。

15. 若物体产生位移，则必定同时产生变形。

16. 杆件的某横截面上，若各点的正应力均为零，则该截面上的轴力为零。

17. 低碳钢拉伸试件的强度极限是其拉伸试验中的最大实际应力值。

18.
冷作硬化是指材料经过塑性变形后，其比例极限提高，塑性降低的现象。

二、主观题（共4道小题）
19. 一木桩柱受力如图所示。

柱的横截面为边长 200mm 的正方形，材料可认为符合胡克定律，其弹性模量
a 。

如不计柱的自重，试求： （1）作轴力图；（2）各段柱横截面上的应力；
（3）各段柱的纵向线应变； 柱的总变形。

20. 图示结构中，AB 为水平放置的刚性杆，杆 1，2，3材料相同，其弹性模量 E=210GPa ，已知l=1m,
A 2 =100m m 2 , A 3 =150m m 2 ,F=20kN 。

试求C 点的水平位移和铅垂位移。

21. 试求图示阶梯状直杆横截面 1-1，2-2和3-3上的轴力，并作轴力图。

若横截面面积 A 1 =200m m 2， A
2 =300m m 2 ， A
3 =400m m 2，并求各横截面上的应力。

E=10 GP （4）
円20 kN A2 10 KN4i
・■ 1 1 --------- 1厶
■ ■ ■
32 a +_a.
1
亠卫
4
20 kN
22. 一结构受力如图所示，杆件AB , AD均由两根等边角钢组成。

已知材料的许用应力[d ]=170MPa，试选择杆AB , AD的角钢型号。

300kN/ni
2 ni
《材料力学B》第2次作业
一、单项选择题(只有一个选项正确，共5道小题)
1. 对于受扭的圆轴，有如下结论：
①最大切应力只出现在横截面上；
②在横截面上和包含杆件轴线的纵向截面上均无正应力；
③圆轴内最大拉应力的值和最大切应力的值相等。

现有四种答案
(A) ①、②对
(B) ①、③对
(C) ②、③对
(D) 全对
2. 铸铁圆杆试件受扭破坏时，断口与轴线成45。

螺旋面，其原因有四种答案:
(A) 切应力引起的破坏
(B) 压应力引起的破坏
(C) 最大拉应力引起的破坏
(D) 沿45。

方向最大线应变引起的破坏
3. 在下图所示受扭圆轴横截面上的切应力分布图中，正确的切应力分布应是:
亠_T
(A)
(B)
4. 一内径为d ,外径为D 的空心圆轴，其扭转截面系数有四种答案: (A) W p = :n D 3 16 - n d 3 16
(B) W p =
n D 3 32 - n d 3 32 (C) W p =
n (D 4 -d 4 ) 16D (D) W p = :n D 4 32 - n d 4 32
5. 用同一材料制成的空心圆轴和实心圆轴， 若长度和横截面面积均相同， 则扭转刚度较大的是哪个？现有四种答案:
(A) 实心圆轴
(B) 空心圆轴
(C) 二者一样
(D) 无法判断
、判断题(判断正误，共2道小题)
6. 一受扭等截面圆轴，若将轴的长度增大一半，其它条件不变，则轴两端的相对扭转角也将增大 倍。

7. 矩形截面杆发生扭转时，最大切应力发生在四个角点处。

二、主观题(共4道小题)
8.
阶梯形圆杆，AE 段为空心，外径 D=140mm ，内径d =100mm ； BC 段为实心，直径 d =100mm 。

外力偶矩
(C)
(D)
M A =18kN ?m , MB =32kN ?m , M C =14kN ?m。

已知：[T ]=80MPa , [ ? ' ]=1.2 ( ° )/m , G=8 OGPa。

试校核该轴的强度和刚度。

A E B
9. 已知作用在变截面实心钢圆轴上的外力偶矩M el =1.8kN ?m , M e2
=1.2kN ?m，材料的切变模量G=8
0 GPa 。

试求轴内最大切应力和两端面间的相对扭转角。

10. 图示一等直圆杆，已知d=40mm ，a=400mm ，G=80GPa ，? DB = 1 °。

试求:
(1) 最大切应力；
(2) 截面A相对于截面C的扭转角。

11. 长度相等的两根受扭圆轴，一为空心圆轴，一为实心圆轴，两者材料相同，受力情况也一样。

实心轴直径为 d ; 空心轴外径为D，内径为d o,且d o/D=O.8 。

试求当空心轴与实心轴的最大切应力均达到材料的许用切应力(T ma
x =[ T ]),扭矩T相等时的重量比和刚度比。

《材料力学B》第3次作业
一、单项选择题(只有一个选项正确，共11道小题)
1.梁受力如图，在B截面处
[Illi
山山
II
JA
B C
(A) 剪力图有突变，弯矩图连续光滑
(B) 剪力图有尖角，弯矩图连续光滑
(C) 剪力图、弯矩图都有尖角
(D) 剪力图有突变，弯矩图有尖角
2. 一梁拟用图示两种方法搁置，则两种情况下的最大正应力之比
(a)
(A) 1/4
(B) 1/16
(C) 1/64
(D) 16
3. 图示梁的材料为铸铁，截面形式有4种如图:
q
屮II山III*
最佳形式为：____
(d max ) a ( ^ max ) b 为
(A)
4. 材料相同的悬臂梁i 、n,所受载荷及截面尺寸如图所示。

关于它们的最大挠度有下列结论:
(A) i 梁最大挠度是n 梁的 1/4倍
(B) i 梁最大挠度是n 梁的 1/2倍
(C) i 梁最大挠度是n 梁的 2倍
(D) i 、n 梁的最大挠度相等
⑻、(b)两种形式放置，则两者间的弯曲刚度关系为下列中的哪一种:
(b)
(A) ⑻ > (b)
(B) (a) v (b)
(C) (a)=(b)
(D) 不一定
6. 欲使图示梁点C 处挠度为零，则 F 与q 的关系为:
I B C D
5.正方形截面梁分别按
(A) F= ql 2
(B) F= 5ql 8
(C) F= 5ql 6
(D) F= 3ql 5
7. 已知平面图形的形心为C,面积为A，对Z轴的
惯性矩为l z,对图形
(A)
(B)
(C)
(D)
2八
I z+b A
2 ”
|z+(a+b) A
2 2
I z+(a -b )A
2 2、八
I z+(b -a )A
W zc有四种答案:
比
H
1
h
!_
C
%
1
8.图示截面对形心轴Z c的弯曲截面系数
(A) b H 2 /6-b h 2 /6
(B)(b H 2 /6)[1-(h/H) 3 ]
(C)(b h 2 /6)[1-(H/h) 3 ]
(D)(b h 2 /6)[1-(H/h) 4 ]
Z1轴的惯性矩有四种答案:
9. Zc是形心轴，Zc轴以下面积对Zc轴的静矩S zc有四种答案:
(A) a h 1 2 /2
(B) a 2 h 1 12
(C) ab( h 2 +a/2)
(D) ab( h 2 +a)
10. 矩形截面，C为形心，阴影面积对Z c轴的静矩为(S zc)A，其余部分面积对Z c轴的静矩(S zc)B为，(S zc)A与之(S zc)B间
的关系有四种答案：
(A) (S zc)A >(Szc)B
(B) (S ZC)A<(S ZC)B
(C) (S zc)A=(S zc)B
(D) (S zc)A =- (S zc)B
11. y轴过平面图形的形心，则该图形对y轴静矩。

正确答案是
(A) S y>0
(B) S y<0
(C) S y=0
(D) 不确定的
20.试作图示梁的剪力图和弯矩图
、判断题（判断正误，共8道小题）
12.
等强度梁指的是各横截面上的最大正应力相等。

13.
杆件发生弯曲变形时，横截面通常发生线位移和角位移。

14. 一 T 形截面简支梁采用图示两种不同方式放置，则两种放置情况的变形与位移是相同的，但弯曲应力不同。

16.
梁上弯矩最大的截面，其挠度也最大，而弯矩为零的截面，其转角则为零。

17. 按定义，图形对某一轴的惯性矩，其量纲为长度的四次方，且其值恒大于零。

18. 对图示矩形，若已知 l x 、|y 、b 、h ，贝y 1x1+1 y1 >I x + | y 。

19. 图形对包含自身的对称轴的某一对正交轴的惯性积等于零。

二、主观题（共9道小题
）
定相
21. 已知图示铸铁简支梁的I z 1 =645.8 X1 0 6 m m 4 ,E=120GPa ,许用拉应力[<r t ]=30MPa ,许用压应力[d c ]=90MPa 。

试求：许可荷载F。

Itn
一简支木梁，在全梁长窒上受集宴为^-4kN/m的均布荷载作月匚已知跨长/二7.M,截面宽度= 180 nmi和高度// = 300 ninu木材的许用顷纹切应力为lNIPa »许弔阪竝应力为10MPa・试校核梁的强度.
q
22.
试用叠如法圈(a)所示结构求甘由端挠度和转角一
试用积分法计算图示悬臂梁的挠曲线方程及最大挠度、梁端转角的表达式=
q
■ " i 一• r 〜…
24.
25.
试用叠加法求图示外伸梁的e肿叭及―心=.
F 二qlC
26.
27.图示木梁的右端由钢拉杆支承’已知梁的横截面为边长等于0.20 m的正方形，
Q二40kNhm 疋二10 GP曾；钢拉杆的横截面面积A2 - 250mm\£2 = 210 GPa・试求扌立杆的伸故&及梁中点沿铅垂方向的位移』&「
B
C
H
图示由两个2血号槽钢组成的组合截面，若欲使截面对两对称轴的惯性矩厶和相等，则
1 y
两懵钢的「可距£7应酋多
少？
试求图示截面对其形心轴X的惯性拒。

28.
《材料力学B》第4次作业
一、单项选择题(只有一个选项正确，共8道小题)
1.三杆结构如图所示。

今欲使杆3的轴力减小，问应采取以下哪一种措施?
(A) 加大杆3的横截面面积
(B) 减小杆3的横截面面积
(C) 三杆的横截面面积一起加大
(D) 增大角
(A) 1 次
(B) 2 次
(C) 3 次
(D) 4 次
3.图示结构为( )结构。

8.两端球铰的正方形截面压杆，当失稳时，截面将绕哪个轴转动，有
4种答案:
(A) 三次超静定
(B) 二次超静定
(C) 一次超静定
(D) 静定
4. 图示结构中，杆 AB 为刚性杆，设Dl i , Dl 2, DI 3分别表示杆①，
②，③的伸长，则当分析各竖杆的内力时，相应的变形 协调条件为
(A) I 1= I 2= I 3
(B) I 2= I 1+ I 3)
(C) 2 I 2= I 1+ I 3
(D) I 3= I 1-丨2
5.
长方形截面细长压杆，b/h=1/2 ;如果将b 改为h 后仍为细长杆，临界力
F cr 是原来的多少倍
?
(A) 2 倍
(B) 4 倍
(C) 8 倍
(D) 16 倍
6. 图示中心受压杆（a）、（b）、（c）、（d）。

其材料、长度及弯曲刚度均相同。

两两对比，临界力相互关系有答案：
F F F F
(A) ( F cr ) a > ( F cr ) b , ( F cr ) c < ( F cr ) d
(B) ( F cr ) a < ( F cr ) b , ( F cr ) c > ( F cr ) d
(C) ( F cr ) a > ( F cr ) b , ( F cr ) c > ( F cr ) d
(D) ( F cr ) a < ( F cr ) b , ( F cr ) c < ( F cr ) d
7. 细长压杆，若其长度因数m增加一倍，则临界压力F cr的变化有四种答案:
(A) 增加一倍
(B) 为原来的四倍
(C) 为原来的四分之一
(D) 为原来的二分之一
8.两端球铰的正方形截面压杆，当失稳时，截面将绕哪个轴转动，有 4种答案:
(A) 绕y 轴弯曲
(B) 绕z1轴弯曲
(C) 绕z 轴弯曲
(D) 可绕过形心C 的任何轴弯曲
二、判断题(判断正误，共6道小题)
9.
超静定系统与其相当系统相比，二者的内力和变形都相同。

10.
求解超静定结构时，若取不同的静定基，则补充方程和解答结果都不同。

11. 图示等直杆在力 F 作用下，其AC 段与CB 段的轴力大小相等，正负号相反。

12. 一超静定梁受载荷如图示，当梁长 I 增加一倍，其余不变，则跨中挠度 w c 增大8倍。

<1
13. 两根细长压杆，横截面面积相等，其中一个形状为正方形，另一个为圆形，其它条件均相同，则横截面为正方形 的柔度大，横截面为圆形的临界力大。

14.
将圆截面压杆改成面积相等的圆环截面压杆，其它条件不变，其柔度将减小，临界应力将增大。

三、主观题（共7道小题）
區示刚性梁受均布荷载乍用，梁在/端胶支*在歩点和c点由两根钢杆另。

和CE支承。

a 知钢杆BD和CE的橫截直面积A. - 200IW11-和儿—400nun2 *钢的许用应力^]= 170MPa,试校核眾杆的强度=
」m. . 2in .
15.
试求圏示超静定梁的支反力’
16.
试作图示等直杆的轴力图
•，
17.
刚性杆山R的左端較支，再根长度相等、横截面面积相同的钢秆CD和吓使该刚性杆处于水平位置.如图所示.如已知F二丸kN.两根钢杆的横截面面积-^1000mni\试求两杆的轴力和应力「
图示结构中恥为圆截而杆，其直径/二80mm；为边长o-70nun的正方形截面虽三知该结构的约束情况为/端固定，瓦C为球较°两杆材料均为Q235钢，弹性模量£= 210GPa,可各自独立发生弯曲互不彭响c若结构的稳定安全因素誓=25 试求所能
承受的许可压力-
有一矩形截面的压杆，在",面内失稳时两端为较支，井在中间加一支座C *此压秆在
18.
20.
心面内失稳时两端可看成是固定瑞。

上述中间支座C xy面内失稳有约束作用，但对XZ面内失稳则无约束作用口设材料的弾性模量为£ ,斥杆在夫棕时的临界应力在弹件范围之内。

试问此压杆的截面尺寸占和b的比值为何值时最合理？
21.。