扬州大学2012级材料力学试卷A

扬州大学建筑科学与工程学院

材料力学 课程试卷（A ）

2013 ╱ 2014 学年 第1学期

一． 选择题（每题3分，共18分）

1、拉压杆横截面上的正应力N

F =

A σ的主要应用条件是（ ）

（A ）应力在比例极限内； （B ）外力合力作用线必须重合于杆轴线； （C ）轴力沿杆轴线为常数； （D ）杆件必须为实心截面。 2、图示铆钉连接，铆钉的挤压应力bs σ为（ ）

（A ）

2 π2d F ； （B ）δ 2d F ； （C ）δ 2b F ； （D ）2

π4d F

。

3、由惯性矩的平行移轴公式，2z I 等于（ ）

（A ）4/3

12bh I I z z +=； （B ）4/3

2bh I I z z +=； （C ）3

2bh I I z z +=； （D ）3

12bh I I z z +=。

4、正方形等截面立柱，受纵向压力F 作用。当力F 作用点由A 移至B 时，柱内最大压应力的比值A max B max σσ有四种答案，其中正确的是（ ）

(A) 1:2； (B) 2:5； (C) 4:7； (D) 5:2。

2

h h h

5、内径为d，外径为D的四根空心圆轴，两端均承受相同的扭转力偶作用。设四根轴的内外径之比D

d

=

α分别为0，0.5，0.6和0.8，但横截面面积都相等，其承载能力最大的轴（）

(A) 0

=

α；(B) 5.0

=

α；(C) 6.0

=

α；(D) 8.0

=

α

6、梁的弯曲刚度EI为常数，今欲使梁的挠曲线在x=l/3处出现一拐点，则比值Me1/Me2为（）

(A) M e1/M e2=2；(B)M e1/M e2=3；(C)M e1/M e2=1/2；(D)M e1/M e2=1/3。

二．填空题（每空2分，共10分）

1、图示单元体所示的应力状态按第四强度理论，其相当应力

r3

σ为。

2、长为l、半径为r、扭转刚度为p

GI的实心圆轴如图所示。扭转时，表面的纵向线倾斜了γ角，在小变形情况下，此轴横截面上的扭矩T为；两端截面的相对扭转角ϕ为。

σ

=/2

l

F

b 4b

(a)

(b)

F l

4b

b

3、已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同，若二者自由端的挠度相同，则P 1/P 2= 。

P 1

P 2

L/2L/2

3

4、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

max a

max b

()()σσ为 。

三． 作图示梁的弯矩图和剪力图.(14分)

四.计算题（共58分）

1.图示平面结构由二根杆铰接而成，在C处作用有一向上的集中力F = 45 kN。AC为正方形截面直杆，边长为a = 25 mm，BC为圆截面直杆，直径为d = 20 mm。杆件AC和BC的材料相同，许用应力为[σ] = 140 MPa，试对该结构进行强度校核。(15分)

2. 图示外伸木梁，受可移动载荷40 kN F =的作用，已知许用应力[ MPa σ]=10，许用切应力[ MPa τ]=3，/3/2h b =，试求梁的横截面尺寸。（14分）

3、薄壁圆管的外径为D ，内径为d ；在I-I 截面上表面的点b 处贴有与轴线成 -45︒ 方向的应变片，如图所示。当在曲拐自由端施加力F 时，通过应变仪测出了点b 应变片的应变数值 ε-45︒，已知材料的弹性模量为E ，泊松比为μ和长度l 。试求力F 的值。（15分）

I

I

a b l

l

F

d

4、图示结构，横梁AC 为10号工字钢。弯曲截面系数3

49 cm z W =，杆BD 截面为矩形

20 mm 30 mm ⨯，两端为球铰，材料的弹性模量p 200 GPa, 100E λ==,S 60λ=，直

线经验公式系数304 MPa a =， 1.12 MPa b =，稳定安全因数st [] 2.5n =，横梁许用应力[]140 MPa σ=，试校核结构是否安全。（14分）