(完整版)西南交通大学2007—材料力学年期末考试试题,

西南交通大学材料力学2007—2008年期末考试试题

一．基本选择题（把正确答案前的圆涂满）(40%)

1．下列结论中哪些是正确的？(4分)(1)应变分为线应变ε和角应变γ。(2)应变为无量纲量。

(3)若物体各部分均无变形，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。

(A) （1），（2），（3）。 (B) （1），（2）。 (C) （3），（4）。 (D) 全对。正确答案： (A) (B)

(C)

(D)

2．变截面杆AD 受集中力作用，如图所示。设N AB 、N BC 、N CD 分别表示该杆AB 段，BC 段和CD 段的轴力，则下列结论中哪些是正确的？(4分)

(A) N AB >N BC >N CD 。(B) N AB =N BC N CD 。(D) N AB =N BC =N CD 。

正确答案： (A) (B)

(C)

(D)3．图示简单桁架，杆1和杆2的横截面面积均为A ，许用应力均为[σ]，设N 1、N 2分别表示杆1和杆2的轴力，则在下列结论中，错误的是：(4分)

(A) P ＝N 1cos α+N 2cos β；

(B) N 1sin α＝N 2sin β；

(C)许可载荷[P]≤[σ] A(cos α+cos β)； (D)许可载荷[P]=[σ] A(cos α+cos β)。

正确答案： (A) (B)

(C)

(D)

4．在图中，若板和铆钉为同一材料，且已知[σbs ]＝π[τ]/2，为了充分提高材料的利用率。则铆钉的直径d

应该为：(4分

)

(A) d=2t ； (B) d=4t ；

(C) d ＝4t ／π； (D) d ＝8t ／π。

正确答案： (A) (B)

(C)

(D)

5．外径为D ，内径为d ＝0.5D 的空心圆轴，两端受扭转力偶矩T 作用，轴内的最大剪应力为τ。若轴的外径不变，内径改为d 1=0.7D ，则轴内的最大剪应力变为：(4分)(A) 1.82τ。 (B) 1.59τ。 (C) 1.23τ。 (D) 1.14τ。

正确答案： (A) (B)

(C) (D)

6．T 形截面铸铁梁，设各个截面的弯矩均为负值。则将其截面按哪个所示的方式布置，梁的强度最高？

(4分

)

正确答案： (A) (B)

(C) (D)7．图示变截面梁，用积分法求挠曲线方程时：(4分)

(A) 应分3段，通常有3个积分常数； (B) 应分3段，通常有6个积分常数； (C) 应分2段，通常有2个积分常数； (D) 应分2段，通常有4个积分常数。

正确答案： (A) (B)

(C)

(D)

8．绘出图示应力状态所对应的应力圆并求出图示斜面上的应力值σα和τα。(应力单位：MPa)。(4分

)

正确答案： (A) (B)

(C)

(D)

9．一正方形截面短粗立柱(图a)，截面上的压应力为σ，若将其底面加宽—倍(图b)，原厚度不变，则该立柱固定端截面上的最大压应力为：(4分

)(A) 0.5σ； (B) 1.25σ； (C) 1.5σ； (D) σ。

正确答案： (A) (B)

(C)

(D)

10．图示两端铰支压杆的截面为矩形。当其失稳时：(4分

)(A) 临界压力P lj ＝π2EI y ／l 2，挠曲线位于xy 面内；(B) 临界压力P lj ＝π2EI z ／l 2，挠曲线位于xy 面内；(C) 临界压力P lj ＝π2EI y ／l 2，挠曲线位于xz 面内；(D) 临界压力P lj ＝π2EI z ／l 2，挠曲线位于xz 面内。正确答案： (A) (B)

(C)

(D)

二．计算题（60%）

11．圆轴的扭转-拉伸示意图如图所示。若P=20kN，M0=600N·m，d=50mm。试求：（1）圆轴表面A点主应力的大小及方向，并用单元体表示；（2）如果圆轴材料的弹性模量E=200GPa，泊松比

μ=0.3，AB=5mm，求A点沿AB方向的线应变和线段AB的长度变化。（20分）

12．直角曲拐ABC位于水平面内，在端点C上作用垂直集中力P和集中力偶M=2Pa。设曲拐两段材料相同且均为同一直径d的圆截面杆，拉压和剪切弹性模量分别为E和G。试用能量法求C点在垂直方向的位移。（20分）

13．图示水平圆轴，A端固定，B端与水平杆BC连接，且AB垂直BC，C端受铅垂力水平力的作用，P=50kN，轴材料的许用应力[σ]=90MPa。不考虑AB轴的拉压变形，作出AB轴的内力图，并用第三强度理论选择轴的直径d。（20分）

三、

d

f o

r s 参考答案

一．基本选择题(40%)

题号

1

2

3

4

5

答案

A

B D

A

C 题号

6

7

8

9

10

答案

C

B

D

B

C

i n s i

e

i i 评分标准：4分×10二．计算题(60%)

11．(分值:20分)参考答案：

（1）A 点的应力状态

属二向应力状态，应力分量是

MPa Pa d T MPa Pa A P xy y x 4.24104.2405.0600

1616

2.10102.1005.01020463

3

62

3

=⨯=⨯⨯==

==⨯=⨯⨯⨯==ππτσπσ（2

）主方向o

o o y

x xy

tg 9.5090 1.39784.42

.104

.24222000=+-=-=⨯-

=--

=αασστα（3）主应力

8.19 0 0.308.190.30)4.24()22.10(22.10)2(2321222

2min

max MPa MPa MPa

MPa xy y x y x -===∴⎩⎨⎧-=+±=

+-±+=⎩⎨

⎧σσστσσσσσσ（4）主单元体

x