2015-2016学年二学期材料力学期末考试试卷(A卷)20161130132620答案

年级 专业 学号 姓名装 订 线卷号：（A ） （ 年 月 日） 机密济宁学院2015-2016学年第二学期级专业材料力学期末考试试卷题目部分，（卷面共有35题，100分，各大题标有题量和总分） 一、选择题(包括单选和多选)（10小题，共20分）1、在下列各杆中，n-n 横截面面积均为A 。

n-n 横截面上各点正应力均匀分布，且为PAσ=的是______。

答案：C2、一等直杆的横截面形状为任意三角形。

当轴力作用线通过该三角形的( )时，其横截面上的正应力均匀分布。

A 、垂心B 、重心C 、内切圆心D 、外接圆心 答案：B3、建立圆轴扭转应力公式nPM I ρτρ=时，没有用到关系式_____________ A 、n A M dA ρτρ=⎰ B 、G ρρτγ=C 、2P AI dA ρ=⎰D 、max /n n M W τ=答案：D4、实心受扭圆轴在弹性变形时，横截面上剪应力的分布图是_____。

图中T 为扭矩。

T T TT (A)(B)(C)(D)答案：B5、等直杆AB 在水平面内绕A 端作匀速转动。

角速度为ω，如图所示,设杆件的横截面积为A 容重为γ，则下列结论中哪些是正确的? (1)B 端处的轴力0B N = (2)A 端处的轴力222A N AL gγω=(3)截面C 处的轴力222C N Ax gγω=A 、 (1)，(2)．B 、(2 )， (3)C 、 (1)，(3)．D 、全对。

答案：A6、若梁的受力情况对于梁的中央截面为反对称，见图，则下列结论中______是正确的． A 、Q 图和M 图均为反对称，中央截面上剪力为零． B 、Q 图和M 图均为反对称，中央截面上弯矩为零． C 、Q 图反对称，M 图对称，中央截面上剪力为零．D 、Q 图对称，M 图反对称，中央截面上弯矩为零． (此处所谓对称和反对称都是对中央截面而言的)年级 专业 学号 姓名装 订 线答案：D7、桁架如图．杆①和杆②的横截面积均为A ，许用应力均为[]σ．设1N 和2N 分别示杆①和②的轴力，则下列结论中哪些是正确的? (1)荷载12cos cos P N N αβ=+（2）最大许可荷载[]max (cos cos )P A σαβ=+． (3)若αβ=则最大许可荷载[]max 2cos P A σα=A 、(1)，(2)B 、(2)，（3)．C 、(1)，(3)．D 、全对．答案：C8、图所示桁架．30α=o，竖杆和水平杆的横截面积为A ，斜杆的横截面积为2A ，各杆的许用应力均为[]σ，试问该桁架中哪些杆件最危险?A 、斜杆AC ，ED ，BD.B 、竖杆EC ，BD. C 、水平杆AE ，EF,FB 和CD.D 、水平杆CD.答案：C9、处于纯弯曲状态的T 字形截面梁，截面如图所示，材料呈理想弹塑性，屈服极限弯矩为s σ．该梁的极限弯矩为jx M =________．A 、()s bt b t σ+。

B 、1()2s bt b t σ+ C 、1()3s bt b t σ+ D 、1()4s bt b t σ+答案：B10、设图示两单元体沿z 方向的线应变分别为,abz z εε，则_______.A 、0,0a b z z εε=≠；B 、0,0a bz z εε≠= C 、0,0a b z z εε≠≠ D 、0,0a bz z εε==。

答案：A二、填空题（10小题，共20分）1、AB 、CD 两等直杆的抗拉（压）刚度均为EA ，两杆之间的间隙为∆。

设P 力作用于B 截面时()PlEA>∆，满足变形协调的补充方程式是__________________。

年级 专业 学号 姓名装 订 线答案：()CD CD P N l N lEA EA--=∆2、正方形等截面直杆受轴向拉伸时，其横截面边长AB 和对角线AC 的横向变形的关系是/AB AC l l ∆∆=_______________，横向线应变的关系是/AB AC εε''=_____________。

答案：2/2AB AC l l ∆∆=，/1AB AC εε''=3、设圆轴横截面上的扭矩为T ，则在1/4圆截面上dA τ的合力R=__________，其方向为_____________，作用点在______________。

dTzy(a)(b)yzO Pθθd Ad答案：42T R =，方向和z 轴成45o角，作用点在1/4截面的对称轴上，距圆心C 的距离为162e = 4、具有中间铰的梁受力如图所示.其 1-1,和2-2横截面上的剪力和弯矩分别是1Q =________,1M =________;2Q =________,2M =____________.PP 1122aa 2a答案：2p 、0，32p 、05、图示外伸梁，已知P 、l 、a 。

使梁的最大弯矩值（绝对值）为最小时，1P =______。

PP 1P 1BCADEaa1/21/2答案：由C B M M =，得1(2)8pP l a a=- 6、图示梁由材料相同的上、下两部分叠合而成，不计上、下两部分间的摩擦力，并可认为上、下两部分的曲率1()x ρ相同。

上、下两部分梁所承受的弯矩之比():()M x M x 下上= ________，上、下两部分梁的最大正应力之比max max :σσ下上=___________。

答案：331212/,/h h h h7、变截面梁的主要优点是______________________。

等强度梁的条件是_________________ 答案：在一定的强度、刚度条件下，节省材料，减轻自重。

max ()/()[]M x W x σσ==8、如图所示两梁的横截面大小形状均相同，跨度为l 则两人的内力图__________，两梁的最大正应力__________，两梁的变形__________。

（填“相同”或“不同”）lFlM=Fl答案：相同, 相同, 不同9、对该点进行强度校核时，宜采用___________强度理论。

答案：最大拉应力理论10、在一般情况下，稳定安全系数比强度安全系数要大，这是因为实际压杆总是不可避免的存在年级 专业 学号 姓名装 订 线___________以及____________等不利因素的影响。

答案：杆件的初弯曲，压力偏心，材料不均匀和支座缺陷 三、判断是非（10小题，共10分）1、只有静不定结构才可能有温度应力和装配应力。

（ ） 答案：对2、材料相同的圆杆,它们的剪切强度条件和扭转强度条件中,许用剪应力的意义相同,数值相等. ( ) 答案：对3、杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在距截面形心最远处。

（ ） 答案：错4、当计算梁的某截面上的剪力时，截面保留一侧的横向外力向上时为正，向下时为负。

（ ） 答案：错5、按力学等效原则，将梁上的集中力平移不会改变梁的内力分布。

（ ） 答案：错6、梁在横向力作用下发生平面弯曲时，横截面上最大剪应力作用点的正应力一定为零。

( ) 答案：错7、一铸铁简支梁，在均布截荷作用下，当其横截面相同且分别按图示两种情况放置时，梁同一截面的应力及变形均相同。

( )答案：错8、脆性材料不会发生塑性屈服破坏。

( ) 答案：错9、不论单元体处于何种应力状态，其最大剪应力均等于132σσ-。

（ ）答案：对10、两根压杆，只要材料、杆长、横截面面积及约束情况都相同，则两杆的临界应力也相同。

（ ）答案：对四、解答题（5小题，共50分）1、图示一正方形截面的阶形混凝土柱。

设混凝土的密度为332.0410/kg m ρ=⨯，F=100kN ，许用应力[]2MPa σ=。

试根据强度条件选择截面宽度a 和b 。

4m4mFFFaσ答案： b=398m2、如图示一螺钉受拉力F 作用，螺钉头的直径D=32mm ，h=12mm ，螺钉杆的直径d=20mm ，[]120τ=MPa ，许用挤压应力[]300jy σ=MPa ，[]160σ=MPa 。

试求螺钉可承受的最大拉力F max 。

答案： F max =50.2kN3、一结构及其承载如图a 所示，试作梁AB 的计算简图及其内力图，并求梁的危险截面及其内力分量。

答案：解 一、计算简图先考虑辅梁CE 的平衡、求得 200,400,600C C D R kN H kN R kN ===，然后、按作用与反作用定律，并将作用力向基梁AB 的截面形心简化，得主梁AB 的计算简图如图 b 所示。

二、内力图考虑主梁AB 的平衡，求得支座反力 100,400,300A A B R kN H kN R kN === 梁的AC 段有轴力400N kN =（拉）。

梁的剪力、弯矩图分别如图 c 、d 所示。

三、危险截面及其内力分量危险截面为截面D 300,800Q kN M kN m ==⋅虽然截面C 有轴力400N kN =，但其弯矩值要较截面D 小得多，故一般可不予考虑。

年级 专业 学号 姓名装 订 线4、某销钉受力如图所示。

作M 图；若[]23,200/,400/a cm q kg cm kg cm σ===；试设计销钉横截面所需之直径。

答案：（1）作M 图；2max34qa M = （2）[]223324(24)(200)(3) 3.25()(400)qa d d cm πσπ≥=≥5、在剪应力的计算公式中，2z S 为所求剪应力的点平行于中性轴的一侧面积对中性轴的静矩（如图），试问是上侧1A 还是下侧2A ，为什么？答案：上侧面积1A 和下侧面积2A 对中性轴的静矩都可以。

因为中性轴通过截面形心，整个截面对形心轴的静矩恒等于零。

而整个截面对中性轴的静矩就等于面积1A 与面积2A 对中性轴的静矩之和，因此，面积1A 与面积2A 对中性轴的静矩在数值上是相等的。