材料力学试卷和答案2(B卷)

材料力学 试卷B

考试时间为120分钟

一、选择题（每题2分，共30分）

1. 通常以（ ）作为塑性材料的极限应力。

A. b σ

B. s σ

C. 0σ

D. σ

2. 梁的正应力公式是在“平面弯曲”前提下推导得到的，“平面弯曲”即（ ）。 A. 梁在平面力系作用下产生的弯曲 B. 梁的内力只有弯矩没有剪力的弯曲 C. 梁的横截面变形后仍为平面的弯曲

D. 梁的轴线弯曲变形后仍为（受力平面内）平面曲线的弯曲 3. 实心圆截面轴的极惯性矩计算式为（ ）。 A. 464

D I π

ρ=

B. 432

D I z π

=

C. 464

D I z π

=

D. 432

D I π

ρ=

4. 压杆稳定计算中，欧拉公式适用于（ ）杆件。

A. 大柔度

B. 中柔度

C. 小柔度

D. 任意柔度 5. 对于受拉压作用的等直杆，下列说法哪一种正确( )。 A. 若杆件总变形为零，则各截面上的应变均为零； B. 若有温度变化，则在杆内必产生温度应力； C. 某一截面上的应变为零，该截面上的应力也为零； D. 若杆件总变形不为零，则各截面上的应变均不为零。 6. 构件抵抗变形的能力称为构件的（ ）

A.

应变 B. 强度 C. 应力 D. 刚度

7. 实心圆轴扭转时，若已知轴的直径为d ，所受扭矩为T ，试问轴内的最大剪应力和最大正应力各为多大（ ） A. max max 316,0T d τσπ== B. max

max

332,0T

d τσπ== C. max

max 3320,T d τσπ== D. max max

3

160,T

d τσπ== 8. 图1所示梁进行强度计算时，最大剪力应取（ ）。

A. F

B. 2F

C. 1.25F

D. 1.75F

2F

F

图1 图2

9. 图2所示空心圆截面梁弯曲时，最大弯曲正应力公式max

max z

My I σ=中max y 为（ ）。 A. D B. d C.

2D d - D. 2

D

10. 梁产生平面弯曲，当某截面的剪力为零时，则（ ）。

A. 此截面上弯矩有突变；

B. 此截面上弯矩有极值；

C. 此截面上弯矩一定为该梁的最大值；

D. 此截面上的弯矩一定为零。 11. 半径为R 的实心圆截面轴扭转时，其强度校核的计算式为（ ）。 A. []p TR I σ≤

B. []p TR I τ≥

C. []p TR I τ≤

D. []p

T I ρ

σ≥ 12. 分析受力物体一点的应力状态时（二向应力状态），两个主平面之间的夹角为（ ）。 A. 0° B. 45° C. 60° D. 90°

13. 实心圆轴扭转时，若将轴的直径减小一半，横截面上的最大切应力变为原来的（ ）倍，圆轴单位长度扭转角是原来的（ ）倍。 A. 2 4 B. 4 8 C. 8 16 D. 2 2

14. 简支梁受载荷如图3所示，选取梁左端为坐标原点建立坐标系，则求解该简支梁的挠曲线所应用的边界条件为（ ）

A. 0,0;0,0x w x w '====

B. 0,0;0,0x w x w '''====

C. 0,0;,0x w x L w ====

D. ,0;,0x L w x L w '''====

图3 图4

15. 图4所示受横力弯曲的简支梁产生纯弯曲变形的梁段是（ ）。 A. AB 段； B. CD 段； C. AC 和BD 段； D. 不存在。

二、填空题（每空1分，共10分）

1. 构件由于强度不足引起的失效形式主要有 和 两种类型。

2. 积分法确定梁弯曲变形方程时，根据边界条件和 条件，确定积分常数。

3. 为保证工程结构正常工作，构件应具有 、刚度和 三个方面的要求。

4. 已知单向拉伸应力状态的正应力σ，则1σ= ，2σ= ，3σ= 。

5. 通过低碳钢拉伸破坏试验可测定强度指标有 和强度极限；塑性指标有 和断面收缩率 。

三、作图题（每题5分，共20分）

1. 做出AB 杆的轴力图。

2. 做出AB 杆的扭矩图。

3. 画出AB 杆的剪力图。

4. 画出AB 杆的弯矩图。

q

四、计算题（每题10分，共40分）

1. （

10分）如图变截面杆AC，AB和BC段横截面形状均为正方形，横截面边长分别为5mm和10mm，杆长均为0.5m，图示载荷均为轴向，F1=40kN，F2=100kN，杆材料弹性模量E=200GPa，作该变截面杆的轴力图并求出A截面的位移。

2. （10分）实心圆截面传动轴与作用在轮子上的外力偶如图所示。已知：传动轴转速为500r/min

n=，主动轮1输入功率

1

368kW

P=，从动轮2和3输出功率分别为23

147kW221kW

P P

==

，。已知AB段传动轴直径为90mm，BC段直径为84mm，[]70MPa

τ=，试求解：（1）画出传动轴扭矩图。（2）校核传动轴AB及BC段强度。（3）

试说明如何合理安排主动轮与从动轮的位置。（ 3.14π取）

3. （10分）矩形截面梁如图所示，已知，4m L =，均布载荷线密度10kN/m q =，截面宽高比为

2

3

b h =，且竖直放置，[]10MPa σ=，试求：

（1）作梁的剪力图与弯矩图。（2）确定梁横截面尺寸b 和h 。（结果保留根号）

L

q

b

h

4. （10分）已知单元体的应力状态如图所示，图中应力单位皆为MPa 。试用解析法求：