材料力学期末考试试题库 本文关键词:材料力学,期末考试,试题库
材料力学期末考试试题库 本文简介:材料力学复习题(答案在最后面)绪论1.各向同性假设认为,材料内部各点的()是相同的。(A)力学性质;(B)外力;(C)变形;(D)位移。2.根据小变形条件,可以认为()。(A)构件不变形;(B)构件不变形;(C)构件仅发生弹性变形;(D)构件的变形远小于其原始尺寸。3.在一截面的任意点处,正应力σ与
材料力学期末考试试题库 本文内容:
材料力学复习题(答案在最后面)
绪
论
1.各向同性假设认为,材料内部各点的(
)是相同的。
(A)
力学性质;
(B)外力;
(C)变形;
(D)位移。
2.根据小变形条件,可以认为
(
)。
(A)构件不变形;
(B)构件不变形;
(C)构件仅发生弹性变形;
(D)构件的变形远小于其原始尺寸。
3.在一截面的任意点处,正应力σ与切应力τ的夹角(
)。
(A)
α=900;(B)α=450;(C)α=00;(D)α为任意角。
4.根据材料的主要性能作如下三个基本假设___________、___________、___________。
5.材料在使用过程中提出三个方面的性能要求,即___________、___________、___________。
6.构件的强度、刚度和稳定性(
)。
(A)只与材料的力学性质有关;(B)只与构件的形状尺寸关
(C)与二者都有关;
(D)与二者都无关。
7.用截面法求一水平杆某截面的内力时,是对(
)建立平衡方程求解的。
(A)
该截面左段;
(B)
该截面右段;
(C)
该截面左段或右段;
(D)
整个杆。
8.如图所示,设虚线表示单元体变形后的形状,则该单元体
α
的剪应变为(
)。
(A)
α;
(B)
π/2-α;
(C)
2α;
(D)
π/2-2α。
答案
1(A)2(D)3(A)4
均匀性假设,连续性假设及各向同性假设。5
强度、刚度和稳定性。6(A)7(C)8(C)
拉
压
1.
轴向拉伸杆,正应力最大的截面和切应力最大的截面(
)。
(A)分别是横截面、45°斜截面;
(B)都是横截面,
(C)分别是45°斜截面、横截面;
(D)都是45°斜截面。
2.
轴向拉压杆,在与其轴线平行的纵向截面上(
)。
(A)
正应力为零,切应力不为零;
(B)
正应力不为零,切应力为零;
(C)
正应力和切应力均不为零;
(D)
正应力和切应力均为零。
3.
应力-应变曲线的纵、横坐标分别为σ=FN
/A,ε=△L
/
L,其中(
)。
(A)A
和L
均为初始值;
(B)A
和L
均为瞬时值;
(C)A
为初始值,L
为瞬时值;
(D)A
为瞬时值,L
均为初始值。
4.
进入屈服阶段以后,材料发生(
)变形。
(A)
弹性;
(B)线弹性;
(C)塑性;
(D)弹塑性。
5.
钢材经过冷作硬化处理后,其(
)基本不变。
(A)
弹性模量;(B)比例极限;(C)延伸率;(D)截面收缩率。
6.
设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的,则发生破坏的截面上
(
)。
(A)外力一定最大,且面积一定最小;
(B)轴力一定最大,且面积一定最小;
(C)轴力不一定最大,但面积一定最小;
(D)轴力与面积之比一定最大。
7.
一个结构中有三根拉压杆,设由这三根杆的强度条件确定的结构许用载荷分别为F1、F2、F3,且F1
>
F2
>
F3,则该结构的实际许可载荷[
F
]为(
)。
(A)
F1
;
(B)F2;
(C)F3;
(D)(F1+F3)/2。
8.
图示桁架,受铅垂载荷F=50kN作用,杆1、2的横截面均为圆形,其直径分别为d1=15mm、d2=20mm,材料的许用应力均为[σ]=150MPa。试校核桁架的强度。
9.
已知直杆的横截面面积A、长度L及材料的重度γ、弹性模量E,所受外力P如图示。
求:(1)绘制杆的轴力图;
(2)计算杆内最大应力;
(3)计算直杆的轴向伸长。
剪
切
1.在连接件上,剪切面和挤压面分别(
)于外力方向。
(A)垂直、平行;
(B)平行、垂直;
(C)平行;
(D)垂直。
2.
连接件应力的实用计算是以假设(
)为基础的。
(A)
切应力在剪切面上均匀分布;
(B)
切应力不超过材料的剪切比例极限;
(C)
剪切面为圆形或方行;
(D)
剪切面面积大于挤压面面积。
3.在连接件剪切强度的实用计算中,剪切许用力[τ]是由(
)得到的.
(A)
精确计算;(B)拉伸试验;(C)剪切试验;(D)扭转试验。
A
B
F
压头
4.
置于刚性平面上的短粗圆柱体AB,在上端面中心处受到一刚性圆柱压头的作用,如图所示。若已知压头和圆柱的横截面面积分别为150mm2、250mm2,圆柱AB的许用压应力,许用挤压应力,则圆柱AB将(
)。
(A)发生挤压破坏;
(B)发生压缩破坏;
(C)同时发生压缩和挤压破坏;
(D)不会破坏。
5.
在图示四个单元体的应力状态中,(
)是正确的纯剪切状态。
τ
τ
τ
τ
τ
τ
τ
(A)
(B)
(C)
(D)
。6.
图示A和B的直径都为d,则两者中最大剪应力为:
(A)
4bF
/(aπd2)
;
(B)
4(a+b)
F
/
(aπd2);
(C)
4(a+b)
F
/(bπd2);
(D)
4a
F
/(bπd2)
。
正确答案是
。
7.
图示销钉连接,已知Fp=18
kN,t1=8
mm,t2=5
mm,销钉和板材料相同,许用剪应力[τ]=600
MPa,许用挤压应力、
[бbs]=200
MPa,试确定销钉直径d。
拉压部分:
1(A)2(D)3(A
)4(C)5(A)6(D)7(C)
8σ1=146.5MPa<[σ]
σ2=116MPa<[σ]
9
P
P+γAL
(+)
(1)轴力图如图所示
(2)бmax=P/A+γL
(3)Δl=PL/EA+γL2/(2E)
剪切部分:
1(B)2(A)3(D)4(C)5(D)6(B)7
d=14
mm
扭转
1.电动机传动轴横截面上扭矩与传动轴的(
)成正比。
(A)传递功率P;
(B)转速n;
(C)直径D;
(D)剪切弹性模量G。
2.圆轴横截面上某点剪切力τr的大小与该点到圆心的距离r成正比,方向垂直于过该点的半径。这一结论是根据(
)推知的。
(A)
变形几何关系,物理关系和平衡关系;
(B)
变形几何关系和物理关系;
(C)
物理关系;
(D)
变形几何关系。
3.一根空心轴的内、外径分别为d、D。当D=2d时,其抗扭截面模量为(
)。
(A)
7/16pd3;
(B)15/32pd3;
(C)15/32pd4;
(D)7/16pd4。
4.设受扭圆轴中的最大切应力为τ,则最大正应力(
)。
(A)
出现在横截面上,其值为τ;
(B)
出现在450斜截面上,其值为2τ;
(C)
出现在横截面上,其值为2τ;
(D)
出现在450斜截面上,其值为τ。
5.铸铁试件扭转破坏是(
)。
(A)沿横截面拉断;
(B)沿横截面剪断;
(C)沿450螺旋面拉断;
(D)沿450螺旋面剪断。
正确答案是
。
6.非圆截面杆约束扭转时,横截面上(
)。
(A)只有切应力,无正应力;
(B)只有正应力,无切应力;
(C)既有正应力,也有切应力;
(D)既无正应力,也无切应力;
7.
非圆截面杆自由扭转时,横截面上(
)。
(A)只有切应力,无正应力;
(B)只有正应力,无切应力;
(C)既有正应力,也有切应力;
(D)既无正应力,也无切应力;
8.
设直径为d、D的两个实心圆截面,其惯性矩分别为IP(d)和IP(D)、抗扭截面模量分别为Wt(d)和Wt(D)。则内、外径分别为d、D的空心圆截面的极惯性矩IP和抗扭截面模量Wt分别为(
)。
(A)
IP=IP(D)-IP(d),Wt=Wt(D)-Wt(d);
(B)
IP=IP(D)-IP(d),Wt1Wt(D)-Wt(d);
(C)
IP1IP(D)-IP(d),Wt=Wt(D)-Wt(d);
(D)
IP1IP(D)-IP(d),Wt1Wt(D)-Wt(d)。
9.当实心圆轴的直径增加一倍时,其抗扭强度、抗扭刚度分别增加到原来的(
)。
(A)8和16;
(B)16和8;
(C)8和8;
(D)16和16。
10.实心圆轴的直径d=100mm,长l
=1m,其两端所受外力偶矩m=14kN×m,材料的剪切弹性模量G=80GPa。试求:最大切应力及两端截面间的相对扭转角。
11.
阶梯圆轴受力如图所示。已知d2
=2
d1=
d,MB=3
MC
=3
m,
l2
=1.5l1=
1.5a,
材料的剪变模量为G,试求:
(1)
轴的最大切应力;
(2)
A、C两截面间的相对扭转角;
(3)
最大单位长度扭转角。
1(A)2(B)3(B)4(D)5(B)6(C)7(A)8(B)9(A)
10
t
max=71.4MPa,j
=1.02°
11
平面图形的几何性质
1.在下列关于平面图形的结论中,(
)是错误的。
(A)图形的对称轴必定通过形心;
(B)图形两个对称轴的交点必为形心;
(C)图形对对称轴的静矩为零;
(D)使静矩为零的轴为对称轴。
2.在平面图形的几何性质中,(
)的值可正、可负、也可为零。
(A)静矩和惯性矩;
(B)极惯性矩和惯性矩;
(C)惯性矩和惯性积;
(D)静矩和惯性积。
3.设矩形对其一对称轴z的惯性矩为I,则当其长宽比保持不变。而面积增加1倍时,该矩形对z的惯性矩将变为(
)。
(A)2I;
(B)4I;
(C)8I;
(D)16I。
4.若截面图形有对称轴,则该图形对其对称轴的(
)。
(A)
静矩为零,惯性矩不为零;
(B)
静矩不为零,惯性矩为零;
(C)
静矩和惯性矩均为零;
(D)
静矩和惯性矩均不为零。
5.若截面有一个对称轴,则下列说法中(
)是错误的。
(A)
截面对对称轴的静矩为零;
(B)
对称轴两侧的两部分截面,对对称轴的惯性矩相等;
(C)
截面对包含对称轴的正交坐标系的惯性积一定为零;
(D)
截面对包含对称轴的正交坐标系的惯性积不一定为零(这要取决坐标原点是否位于截面形心)。
6.任意图形,若对某一对正交坐标轴的惯性积为零,则这一对坐标轴一定是该图形的(
)。
(A)形心轴;
(B)主惯性轴;
(C)行心主惯性轴;
(D)对称轴。
7.有下述两个结论:①对称轴一定是形心主惯性轴;②形心主惯性轴一定是对称轴。其中(
)。
(A)①是正确的;②是错误的;
(B)①是错误的;②是正确的;
(C)①、②都是正确的;
(D)①、②都是错误的。
C
A
Z2
Z1
h
2/3h
b
B
8.三角形ABC,已知,则为_________。
1(D)2(D)3(D)4(A)5(D)6(B)7(B)8
弯曲内力
1.
在弯曲和扭转变形中,外力矩的矢量方向分别与杆的轴线(
)。
(A)垂直、平行;
(B)垂直;
(C)平行、垂直;
(D)平行。
2.
平面弯曲变形的特征是(
)。
(A)
弯曲时横截面仍保持为平面;
(B)
弯曲载荷均作用在同一平面内;
(C)
弯曲变形后的轴线是一条平面曲线;
(D)
弯曲变形的轴线与载荷作用面同在一个平面内。
3.
选取不同的坐标系时,弯曲内力的符号情况是(
)。
(A)
弯矩不同,剪力相同;
(B)弯矩相同,剪力不同;
(C)
弯矩和剪力都相同;
(D)弯矩和剪力都不同。
4.
作梁的剪力图、弯矩图。
4kN.m
2m
2m
3kN/m
5.
作梁的剪力、弯矩图。
A
al
C
a
B
P
Pa
答案
1(A)2(D)3(B)
4
6kN
Fs
M
6kN.m
14kN.m
2kN.m
Pa
M
+
P
Fs
+
5
弯
曲
应
力
1
在下列四种情况中,(
)称为纯弯曲。
(A)
载荷作用在梁的纵向对称面内;
(B)
载荷仅有集中力偶,无集中力和分布载荷;
(C)
梁只发生弯曲,不发生扭转和拉压变形;
(D)
梁的各个截面上均无剪力,且弯矩为常量。
2
.梁剪切弯曲时,其截面上(
)。
(A)
只有正应力,无切应力;
(B)
只有切应力,无正应力;
(C)
即有正应力,又有切应力;
(D)
即无正应力,也无切应力。
3.中性轴是梁的(
)的交线。
(A)
纵向对称面与横截面;
(B)
纵向对称面与中性面;
(C)
横截面与中性层;
(D)
横截面与顶面或底面。
4.梁发生平面弯曲时,其横截面绕(
)旋转。
(A)
梁的轴线;
(B)
截面的中性轴;
(C)
截面的对称轴;
(D)
截面的上(或下)边缘。
5.
几何形状完全相同的两根梁,一根为铝材,一根为钢材,若两根梁受力状态也相同,则它们的(
)。
(A)
弯曲应力相同,轴线曲率不同;
(B)
弯曲应力不同,轴线曲率相同;
(C)
弯曲应和轴线曲率均相同;
(D)
弯曲应力和轴线曲率均不同。
6.
等直实体梁发生平面弯曲变形的充分必要条件是(
)。
(A)
梁有纵向对称面;
(B)
载荷均作用在同一纵向对称面内;
(C)
载荷作用在同一平面内;
(D)
载荷均作用在形心主惯性平面内。
7.
矩形截面梁,若截面高度和宽度都增加一倍,则其强度将提高到原来的(
)。
(A)2;
(B)4;
(C)8;
(D)16。
8.
.非对称薄壁截面梁只发生平面弯曲,不发生扭转的横向力作用条件是(
)。
(A)
作用面平行于形心主惯性平面;
(B)
作用面重合于形心主惯性平面;
(C)
作用面过弯曲中心;
(D)
作用面过弯曲中心且平行于形心主惯性平面。
9.
.在厂房建筑中使用的“鱼腹梁”实质上是根据简支梁上的(
)而设计的等强度梁。
(A)受集中力、截面宽度不变;
(B)受集中力、截面高度不变;
(C)受均布载荷、截面宽度不变;
(D)受均布载荷、截面高度不变。
10.
设计钢梁时,宜采用中性轴为(
)的截面。
(A)对称轴;
(B)靠近受拉边的非对称轴;
(C)靠近受压力的非对称轴;
(D)任意轴。
11.
T形截面外伸梁,受力与截面尺寸如图所示,其中C为截面形心。梁的材料为铸铁,其抗拉许用应力,抗压许用应力。试校核该梁是否安全。
12
.图示矩形截面简支梁,承受均布载荷q作用。若已知q=2
kN/m,l=3
m,h=2b=240
mm。试求截面横放(图b)
和竖放(图c)时梁内的最大正应力,并加以比较。
1(D)2(C)3(A)4(B)5(A)6(B)7(C)8(D)9(A)10(A)
11.
(a)
解:(1).先计算C距下边缘
组合截面对中性轴的惯性矩为
,FRA
=
37.5kN(↑)
kN·m
m处弯矩有极值
kN·m
(2).
C截面
(b)
不安全
(3).
B截面
∴
不安全。
12
.
解:
(1)计算最大弯矩
(2)确定最大正应力
平放:
竖放:
(3)比较平放与竖放时的最大正应力:
弯
曲
变
形
1.
梁的挠度是(
)。
(A)
横截面上任一点沿梁轴垂直方向的线位移;
(B)
横截面形心沿梁轴垂直方向的线位移;
(C)
横截面形心沿梁轴方向的线位移;
(D)
横截面形心的位移。
2.
在下列关于梁转角的说法中,(
)是错误的。
(A)
转角是横截面绕中性轴转过的角位移:
(B)
转角是变形前后同一横截面间的夹角;
(C)
转角是横截面之切线与轴向坐标轴间的夹角;
(D)
转角是横截面绕梁轴线转过的角度。
3.
梁挠曲线近似微积分方程
I在(
)条件下成立。
(A)梁的变形属小变形;
(B)材料服从虎克定律;
(C)挠曲线在xoy面内;
(D)同时满足(A)、(B)、(C)。
4.
等截面直梁在弯曲变形时,挠曲线曲率在最大(
)处一定最大。
(A)挠度;
(B)转角:
(C)剪力;
(D)弯矩。
5.
在利用积分法计算梁位移时,待定的积分常数主要反映了(
)。
(A)剪力对梁变形的影响;
(B)对近似微分方程误差的修正;
(C)支承情况对梁变形的影响;
(D)梁截面形心轴向位移对梁变形的影响。
6.
若两根梁的长度L、抗弯截面刚度EI及弯曲内力图均相等,则在相同的坐标系中梁的(
)。
(A)
挠度方程一定相同,曲率方程不一定相同;
(B)
不一定相同,一定相同;
(C)
和均相同;
(D)
和均不一定相同。
7.
在下面这些关于梁的弯矩及变形间关系的说法中,(
)是正确的。
(A)弯矩为正的截面转角为正;
(B)弯矩最大的截面转角最大;
(C)弯矩突变的截面转角也有突变;
(D)弯矩为零的截面曲率必为零。
8.
若已知某直梁的抗弯截面刚度为常数,挠曲线的方程为,则该梁在处的约束和梁上载荷情况分别是(
)。
(A)固定端,集中力;
(B)固定端,均布载荷;
(C)铰支,集中力;
(D)铰支,均布载荷。
9.已知等截面直梁在某一段上的挠曲线方程为,则该段梁上(
)。
(A)无分布载荷作用;
(B)有均布载荷作用;
(B)分布载荷是x的一次函数;
(D)分布载荷是x的二次函数。
10.应用叠加原理求位移时应满足的条件是(
)。
(A)线弹性小变形;
(B)静定结构或构件;
(C)平面弯曲变形;
(D)等截面直梁。
11.直径为d=15
cm的钢轴如图所示。已知FP=40
kN,
E=200
GPa。若规定A支座处转角许用值[θ
]=5.24×10-3
rad,试校核钢轴的刚度
1(B)2(A)3(D)4(D)5(C)6(B)7(D)8(D)9(B)10(A)
11
θA
=5.37×10-3
rad
不安全
应力状态
强度理论
1.在下列关于单元体的说法中,正确的:
单元体的形状变必须是正六面体。
(A)
单元体的各个面必须包含一对横截面。
(B)
单元体的各个面中必须有一对平行面。
(C)
单元体的三维尺寸必须为无穷小。
3.在单元体上,可以认为:
(A)
每个面上的应力是均匀分布的,一对平行面上的应力相等;
(B)
每个面上的应力是均匀分布的,一对平行面上的应力不等;
(C)
每个面上的应力是非均匀分布的,一对平行面上的应力相等;
(D)
每个面上的应力是非均匀分布的,一对平行面上的应力不等。
5.受内压作用的封闭薄圆筒,在通过其内壁任意一点的纵、横面中
(A)
纵、横两截面都不是主平面;
(B)横截面是主平面,纵截面不是;
(C)纵、横两截面都是主平面;
(D)纵截面是主平面,横截面不是。
7.研究一点应力状态的任务是
(A)
了解不同横截面的应力变化情况;
(B)
了解横截面上的应力随外力的变化情况;
(C)
找出同一截面上应力变化的规律;
(D)
找出一点在不同方向截面上的应力变化规律。
9.单元体斜截面应力公式σa=(σx+σy)/2+(σx-σy)cos2а/2-τxysin2а和
τa=
(σx-σy)sin2a/2
+τxycos2а的适用范围是:
(A)材料是线弹性的;
(B)平面应力状态;
(C)材料是各向同性的;
(D)三向应力状态。
11.任一单元体,
(A)
在最大正应力作用面上,剪应力为零;
(B)
在最小正应力作用面上,剪应力最大;
(C)
在最大剪应力作用面上,正应力为零;
(D)
在最小剪应力作用面上,正应力最大。
σ2
13.对于图8-6所示的应力状态(),最大切应力作用面有以下四种,试选择哪一种是正确的。
(A)
平行于的面,其法线与夹角;
σ1
(B)
平行于的面,其法线与夹角;
(C)垂直于和作用线组成平面的面,其法线与
夹角;
图8-6
(D)垂直于和作用线组成平面的面,其法线与
夹角。
15.在某单元体上叠加一个纯剪切应力状态后,下列物理量中哪个一定不变。
(A)最大正应力
;
(B)最大剪应力
;
(C)体积改变比能
;
(D)形状改变比能
。
17.铸铁构件的危险点的应力状态有图8-8所示四种情况:
图8-8
σ
σ
σ
σ
τ
τ
τ
τ
(A)四种情况安全性相同;
(B)四种情况安全性各不相同;
(C)a与b相同,c与d相同,但a、b与c、d不同;
(D)a与c相同,b与d相同,但a、c与b、d不同。
19.比较图8-10所示四个材料相同的单元体的体积应变():
图8-10
σ1
=σ
2
=
45MPa
σ3
=
0
σ1
=
90MPa
σ
2
=
σ3
=0
σ1
=
45MPa
σ
2
=
35MPa
σ3
=10MPa
σ1
=σ
2
=
σ3
=30MPa
σ2
σ2
σ1
σ2
σ1
σ1
σ2
σ3
σ3
σ3
σ3
σ1
(A)四个θ均相同;
(B)四个θ均不同;
(C)仅(a)与(b)θ相同;
(D)
(c)与(d
)θ肯定不同。
1(D)3(A)5(C)7(D)9(B)11(A)13(C)15(C)17(C)19(A)
组合变形
1.图9-12所示结构,力FP在x—y平面内,且FP
//x,则AB段的变形为
图9-12
z
A
y
x
FP
B
A)双向弯曲;
B)弯扭组合;
C)压弯组合;D)压、弯、扭组合
2.
通常计算组合变形构件应力和变形的过程是,先分别计算每种基本变形各自引起的应力和变形,然后再叠加这些应力和变形。这样做的前提条件是构件必须为(
)。
(A)线弹性杆件;
(B)小变形杆件;
(C)线弹性、小变形杆件;
(D)线弹性、小变形直杆。
3.
根据杆件横截面正应力分析过程,中性轴在什么情形下才会通过截面形心?关于这一问题,有以下四种答案,试分析哪一种是正确的。
(A)
My=0或Mz=0,FNx≠0;
(B)
My=Mz=0,FNx≠0;
(C)
My=0,Mz≠0,FNx≠0;
(D)
My≠0或Mz≠0,FNx=0。
4.
关于斜弯曲的主要特征有以下四种答案,试判断哪一种是正确的。
(A)
My≠0,Mz≠0,FNx≠0;,中性轴与截面形心主轴不一致,且不通过截面形心;
(B)
My≠0,Mz≠0,FNx=0,中性轴与截面形心主轴不一致,但通过截面形心;
(C)
My≠0,Mz≠0,FNx=0,中性轴与截面形心主轴平行,但不通过截面形心;
(D)
My≠0,Mz≠0,FNx≠0,中性轴与截面形心主轴平行,但不通过截面形心。
6.
等边角钢悬臂梁,受力如图所示。关于截面A的位移有以下四种答案,试判断哪一种是正确的。
(A)
下移且绕点O转动;
(B)
下移且绕点C转动;
(C)
下移且绕z轴转动;
(D)
下移且绕z′轴转动。
图9-15
7.
四种不同截面的悬臂梁,在自由端承受集中力,其作用方向如图图9-15所示,图中O为弯曲中心。关于哪几种情形下,只弯不扭,可以直接应用正应力公式,有以下四种结论,试判断哪一种是正确的。
A)
仅(a)、(b)可以;
(B)
仅(b)、(c)可以;
(C)
除(c)之外都可以;
(D)
除(d)之外都不可以。
8.
图9-16所示中间段被削弱变截面杆,杆端受形分布载荷,现研究分应力分布情况:
图9-16
(A)A—A、B—B两截面应力都是均布的;
(B)A—A、B—B两截面应力都是非均布的;
(C)A—A应力均布;B—B应力非均布;
(D)A—A应力非均布;B—B应力均布。
9.
关于圆形截面的截面核心有以下几种结论,其中(
)错误的。
(A)
空心圆截面的截面核心也是空心圆;
(B)
空心圆截面的截面核心是形心点;
(C)
实心圆和空心圆的截面核心均是形心点;
(D)
实心圆和空心圆的截面核心均是空心圆。
10.
杆件在(
)变形时,其危险点的应力状态为图9-17所示状态。
τ
σ
(A)斜弯曲;
图9-17
(B)偏心拉伸;
(C)拉弯组合;
(D)弯扭组合。
11.
图示四个单元体中的哪一个,是图示拐轴点a的初应力状态:
12.焊件内力情况如示,欲用第三强度理论对A、B、C、D四个截面进行校验,现有如下三个公式
(a);
(b);
(c)。
式中、为危险点主应力,σ、τ为危险点处横截面上的应力,M、T为危险点处横截面上的弯矩和扭矩。
(A)A、B、C、D四个截面的相当应力用(a)、(b)、(c)表达均可以;
(B)对四个截面都适用的相当应力公式只有(a);
(C)三个表达式中没有一个适用于全部四个截面;
(D)(a)、(b)两式对全部四个截面都适用。
1
(C)2
(C)
3
(D)。只要轴力,则截面形心处其拉压正应力一定不为零,而其弯曲正应力一定为零,二者叠加的结果,其合正应力一定不为零,所以其中性轴一定不通过截面形心,所以正确答案是(D)。
4(B)。斜弯曲时,由于轴力为零,所以中性轴一定通过截面形心。而且斜弯曲与平面弯曲的不同点之一是中性轴与形心主轴不一致。所以,正确答案是
(B)
。
6(D)。将力FP向弯曲中心简化得到一个力和一个力偶,力偶的转向为顺时针。所以,正确答案是(D)。
7
(D)。因为力FP的作用线通过弯曲中心,而且沿着对称轴方向,因而产生平面弯曲。平面弯曲时,横截面绕中性轴转动,而中性轴通过截面形心,所以,正确答案是(D)。
8(C)9(D)10(D)11(D)12(D)
13
篇2:材料力学期末考试复习题及答案
材料力学期末考试复习题及答案 本文关键词:材料力学,复习题,期末考试,答案
材料力学期末考试复习题及答案 本文简介:二、计算题:1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。已知Iz=60125000mm4,yC=157.5mm,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa。试求
材料力学期末考试复习题及答案 本文内容:
二、计算题:
1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。
2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。已知Iz=60125000mm4,yC=157.5mm,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa。试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。
3.传动轴如图所示。已知Fr=2KN,Ft=5KN,M=1KN·m,l=600mm,齿轮直径D=400mm,轴的[σ]=100MPa。试求:①力偶M的大小;②作AB轴各基本变形的内力图。③用第三强度理论设计轴AB的直径d。
4.图示外伸梁由铸铁制成,截面形状如图示。已知Iz=4500cm4,y1=7.14cm,y2=12.86cm,材料许用压应力[σc]=120MPa,许用拉应力[σt]=35MPa,a=1m。试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。
5.如图6所示,钢制直角拐轴,已知铅垂力F1,水平力F2,实心轴AB的直径d,长度l,拐臂的长度a。试求:①作AB轴各基本变形的内力图。②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。
6.图所示结构,载荷P=50KkN,AB杆的直径d=40mm,长度l=1000mm,两端铰支。已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数nst=2.0,[σ]=140MPa。试校核AB杆是否安全。
7.铸铁梁如图5,单位为mm,已知Iz=10180cm4,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa,试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。
8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。已知M=200GPa,μ=0.3,[σ]=140MPa。试求:①作图示圆轴表面点的应力状态图。②求圆轴表面点图示方向的正应变。③按第四强度理论校核圆轴强度。
9.图所示结构中,q=20kN/m,柱的截面为圆形d=80mm,材料为Q235钢。已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数nst=3.0,[σ]=140MPa。试校核柱BC是否安全。
10.如图所示的平面桁架,在铰链H处作用了一个20kN的水平力,在铰链D处作用了一个60kN的垂直力。求A、E处的约束力和FH杆的内力。
11.图所示圆截面杆件d=80mm,长度l=1000mm,承受轴向力F1=30kN,横向力F2=1.2kN,外力偶M=700N·m的作用,材料的许用应力[σ]=40MPa,试求:①作杆件内力图。②按第三强度理论校核杆的强度。
12.图所示三角桁架由Q235钢制成,已知AB、AC、BC为1m,杆直径均为d=20mm,已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数nst=3.0。试由BC杆的稳定性求这个三角架所能承受的外载F。
13.槽形截面梁尺寸及受力图如图所示,AB=3m,BC=1m,z轴为截面形心轴,Iz=1.73×108mm4,q=15kN/m。材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=80MPa。试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。
14.图所示平面直角刚架ABC在水平面xz内,AB段为直径d=20mm的圆截面杆。在垂直平面内F1=0.4kN,在水平面内沿z轴方向F2=0.5kN,材料的[σ]=140MPa。试求:①作AB段各基本变形的内力图。②按第三强度理论校核刚架AB段强度。
15.图所示由5根圆钢组成正方形结构,载荷P=50KkN,l=1000mm,杆的直径d=40mm,联结处均为铰链。已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数nst=2.5,[σ]=140MPa。试校核1杆是否安全。(15分)
16.图所示为一连续梁,已知q、a及θ,不计梁的自重,求A、B、C三处的约束力。
17.图所示直径为d的实心圆轴,受力如图示,试求:①作轴各基本变形的内力图。②用第三强度理论导出此轴危险点相当应力的表达式。
18.如图所示,AB=800mm,AC=600mm,BC=1000mm,杆件均为等直圆杆,直径d=20mm,材料为Q235钢。已知材料的弹性模量E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa。压杆的稳定安全系数nst=3,试由CB杆的稳定性求这个三角架所能承受的外载F。
第16页共6页
参考答案
二、计算题:
1.解:以CB为研究对象,建立平衡方程
解得:
以AC为研究对象,建立平衡方程
解得:
2.解:①求支座约束力,作剪力图、弯矩图
解得:
②梁的强度校核
拉应力强度校核
B截面
C截面
压应力强度校核(经分析最大压应力在B截面)
所以梁的强度满足要求
3.解:①以整个系统为为研究对象,建立平衡方程
解得:
(3分)
②求支座约束力,作内力图
由题可得:
③由内力图可判断危险截面在C处
4.解:①求支座约束力,作剪力图、弯矩图
解得:
②梁的强度校核
拉应力强度校核
C截面
D截面
压应力强度校核(经分析最大压应力在D截面)
所以梁载荷
5.解:①
②
由内力图可判断危险截面在A处,该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为
6.解:以CD杆为研究对象,建立平衡方程
解得:
AB杆柔度
由于,所以压杆AB属于大柔度杆
工作安全因数
所以AB杆安全
7.解:①
②梁的强度校核
拉应力强度校核
A截面
C截面
压应力强度校核(经分析最大压应力在A截面)
所以梁载荷
8.解:①点在横截面上正应力、切应力
点的应力状态图如下图:
②由应力状态图可知σx=89.1MPa,σy=0,τx=30.6MPa
由广义胡克定律
③强度校核
所以圆轴强度满足要求
9.解:以梁AD为研究对象,建立平衡方程
解得:
BC杆柔度
由于,所以压杆BC属于大柔度杆
工作安全因数
所以柱BC安全
10.解:以整个系统为研究对象,建立平衡方程
解得:
过杆FH、FC、BC作截面,取左半部分为研究对象,建立平衡方程
解得:
11.解:①
②由内力图可判断危险截面在固定端处,该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为
所以杆的强度满足要求
12.解:以节点C为研究对象,由平衡条件可求
BC杆柔度
由于,所以压杆BC属于大柔度杆
解得:
13.解:①求支座约束力,作剪力图、弯矩图
解得:
②梁的强度校核
拉应力强度校核
D截面
B截面
压应力强度校核(经分析最大压应力在D截面)
所以梁的强度满足要求
14.解:①
②由内力图可判断危险截面在A处,该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为
所以刚架AB段的强度满足要求
15.解:以节点为研究对象,由平衡条件可求
1杆柔度
由于,所以压杆AB属于大柔度杆
工作安全因数
所以1杆安全
16.解:以BC为研究对象,建立平衡方程
解得:
以AB为研究对象,建立平衡方程
解得:
17.解:①
②
由内力图可判断危险截面在固定端处,该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为
18.解:以节点B为研究对象,由平衡条件可求
BC杆柔度
由于,所以压杆AB属于大柔度杆
解得:
篇3:材料力学考研真题十一套
材料力学考研真题十一套 本文关键词:材料力学,真题,考研
材料力学考研真题十一套 本文简介:材料力学考研真题1一、作图示结构的内力图,其中P=2qa,m=qa2/2。(10分)二、已知某构件的应力状态如图,材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.25。试求主应力,最大剪应力,最大线应变,并画出该点的应力圆草图。(10分)三、重为G的重物自高为h处自由落下,冲击到AB梁的中点C,材料的
材料力学考研真题十一套 本文内容:
材料力学考研真题
1
一、作图示结构的内力图,其中P=2qa,m=qa2/2。(10分)
二、已知某构件的应力状态如图,材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.25。试求主应力,最大剪应力,最大线应变,并画出该点的应力圆草图。(10分)
三、重为G的重物自高为h处自由落下,冲击到AB梁的中点C,材料的弹性模量为E,试求梁内最大动挠度。(8分)
四、钢制平面直角曲拐ABC,受力如图。q=2.5πKN/m,AB段为圆截面,[σ]=160MPa,设L=10d,Px=qL,试设计AB段的直径d。(15分)
五、图示钢架,EI为常数,试求铰链C左右两截面的相对转角(不计轴力及剪力对变形的影响)。(12分)
六、图示梁由三块等厚木板胶合而成,载荷P可以在ABC梁上移动。已知板的许用弯曲正应力为[σ]=10Mpa,许用剪应力[τ]=1Mpa,胶合面上的许用剪应力[τ]胶=0.34Mpa,a=1m,b=10cm,h=5cm,试求许可荷载[P]。(10分)
七、图示一转臂起重机架ABC,其中AB为空心圆截面杆D=76mm,d=68mm,BC为实心圆截面杆D1=20mm,两杆材料相同,σp=200Mpa,σs=235Mpa,E=206Gpa。取强度安全系数n=1.5,稳定安全系数nst=4。最大起重量G=20KN,临界应力经验公式为σcr=304-1.12λ(Mpa)。试校核此结构。(15分)
八、水平曲拐ABC为圆截面杆,在C段上方有一铅垂杆DK,制造时DK杆短了△。曲拐AB和BC段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GIP和EI。且GIP=EI。杆DK抗拉刚度为EA,且EA=。试求:
(1)在AB段杆的B端加多大扭矩,才可使C点刚好与D点相接触?
(2)若C、D两点相接触后,用铰链将C、D两点连在一起,在逐渐撤除所加扭矩,求DK杆内的轴力和固定端处A截面上的内力。(15分)
九、火车车轴受力如图,已知a、L、d、P。求轴中段截面边缘上任意一点的循环特征r,平均应力σm和应力幅σa。(5分)
2
一、作梁的内力图。(10分)
二、直径d=100mm的圆轴,受轴向拉力P和力偶矩m的作用,材料的弹性模量E=200Gpa,泊松比μ=0.3,现测得圆轴表面轴向线应变ε0=500×10-6,45方向线应变ε45=400×10-6。试求P和m。(10分)
三、已知直径为d的钢制圆轴受力如图。
(1)试确定可能危险点的位置,并用单元体表示其应力状态;
(2)若此圆轴单向拉伸时的许用应力为[σ],试列出校核此轴强度的强度条件。(10分)
四、已知图示结构中各杆的直径均为d,以及E、G、m、a
试求:(1)A端在y-z平面内的转角θA;
(2)若在A端沿z方向再加上一集中力P,问θA的变化值是多少?(10分)
五、已知钢架受力如图,试求:
A处的约束反力。(12分)
六、结构如图所示,横梁AC为T型截面铸铁梁。
已知其许用拉应力[σt]=40Mpa,许用压应力[σc]=160Mpa,IZ=800cm4,y1=5cm,y2=9cm,BD杆用A3钢制成,直径d=24cm,E=200Gpa,λp=100,λs=60,经验公式为σcr=(304-1.12λ)Mpa,稳定安全系数nst=2.5。试校核该结构是否安全?(12分)
七、已知:
a、b两种材料的σ-ε曲线,若取安全系数n=2,是分别求出其许用应力[σ];并说明何谓冷作硬化现象?(6分)
八、已知如图,
(1)、试列出求解AB梁弯曲变形所需的挠曲线近似微分方程。(不必积分)
(2)、列出确定积分常数所需的全部条件。(6分)
九、试指出下面各截面梁在P的作用下,将产生什么变形?(6分)
十、求下列结构的弹性变形能。(E、G均为已知)(6分)
十一、已知某材料的σ-1=300Mpa,σb=700Mpa,σ0=450Mpa,用此材料制成的构件的有效应力集中系数K
σ=2.0,尺寸系数εσ=0.8,表面质量系数β=0.9。试作出此构件的持久极限简化折线。(6分)
十二、已知如图,一重量为Q的冲击物,以速度v水平冲击杆AB,试根据能量守恒定律,推导水平冲击时的动荷系数。(6分)
3
一、已知:q、a,试作梁的内力图。(10分)
二、图示矩形截面杆,上、下表面的轴向线应变分别为:
εa=1×10-3,εb=0.4×10-3,E=210Gpa
1)试求拉力P和偏心距e;
2)并画出横截面上的正应力分布图。(10分)
三、铸铁梁上作用有可移动的荷载P,已知:y1=52mm,y2=88mm,Iz=763cm4,铸铁拉伸时的σb=120Mpa,压缩时的σb=640Mpa,安全系数n=4。试确定铸铁梁的许可荷载P;并求τmax(10分)
四、某低碳钢构件内危险点的应力状态如图,已知:σs=220Mpa,σb=400Mpa,安全系数n=2,E=200Gpa,μ=0.3
1)试求该点的最大线应变;
2)画出该点的应力圆草图;
3)并对该点进行强度校核。(10分)
五、直径为d的钢制圆轴受力如图。
已知:P1=20KN,P2=10KN,m=20KN·m,q=5KN/m,[σ]=160Mpa,试设计AB轴的直径。(10分)
六、已知:q、l、EI
试求:等直梁间铰B左右两侧截面的相对转角。(10分)
七、圆截面杆AB、BC的直径、材料均相同,已知:p、a,E=2.5G,且CD杆的EA=2EI/5a2,试求:CD杆的内力。(12分)
八、已知某合金钢材料的持久极限曲线。
试求:1)A、B、C、D各点的循环特征r;
2)σ-1和σb;
3)G点的σmax和σmin。(8分)
九、图示等截面钢架,受到重量为G=300N的物体冲击,已知:E=200Gpa,试求:钢架内的最大应力。(10分)
十、图示正方形桁架,五根杆均为直径d=5cm的圆截面杆,材料为A3钢,E=200Gpa,σp=200Mpa,σs=240Mpa,a=304Mpa,b=1.12Mpa,若取强度安全系数n=2,稳定安全系数nst=3,试确定结构的许可荷载P。(10分)
4
一、做图示结构中AD段的内力图。(15分)
二、圆轴受弯扭组合变形,m1=m2=150N·m,d=50mm,E=200Gpa,μ=0.3;试画出危险点的应力状态,并求其主应力、最大剪应力、最大线应变值。
三、钢制实心圆截面轴AC,[σ]=140Mpa,L=100cm,a=15cm,皮带轮直径D=80cm,重Q=2KN,皮带水平拉力F1=8KN,F2=2KN,试设计AC轴的直径d。(15分)
四、矩形截面组合梁,已知材料的弹性模量E、a、b、h,在突加重物Q的作用下,测得中间铰B左、右的相对转角=2,求Q值及梁内横截面上的最大正应力。(15分)
五、圆截面平面曲拐OAB与直杆CD直径、材料均相同。已知P、L,且GIp=0.8EI,EA=0.4EI/L2,求O端的约束反力。(20分)
六、矩形截面悬臂梁,已知材料的弹性模量E、L、b、h,在上顶面作用着均布切向荷载q,求轴线上B点的水平位移UB、垂直位移VB、杆件的弹性变形能U。(20分)
七、AB为T形截面铸铁梁,已知IZ=4×107mm4,y1=140mm,y2=60mm,许用拉应力[σt]=35Mpa,许用压应力[σc]=140Mpa。CD为圆截面钢杆,直径d=32mm,E=200Gpa,σp=200Mpa,σs=240Mpa,[σ]=120Mpa,nst=3,l=1m,直线经验公式为:σcr=(304-1.12λ)Mpa。当载荷在AB范围内移动时,求此结构的许可荷载[p]。(20分)
注:nst为规定的稳定安全系数。
八、列出求解AB梁弯曲变形所需的挠曲线近似微分方程(不必积分);写出确定积分常数所需的全部条件;画出挠曲线的大致形状。已知:q、a、弹簧刚度K,EI为常数。(10分)
九、分别画出低碳钢、铸铁试件在扭转实验中的受力图;将要破坏时横截面上的应力分布图;破环件的断口形式,分析破坏原因。若测得低碳钢破坏时的扭矩为m1,铸铁破坏时的扭矩为m2,写出计算剪切强度极限的表达式(试件直径均为d)。(10分)
十、圆轴AB以等角速度ω回转,已知:P、L、d、ω,求危险点的循环特征r;平均应力σm;应力幅σa,画出该点的σ~t曲线。(10分)
5
一、画图示梁的剪力图和弯矩图。(15分)
二、直径为d的钢制圆轴受力如图所示,已知材料的许用应力为[σ],m=qL2,P=qL,试用第三强度理论设计该圆周的直径d。(15分)
三、已知平面曲拐ABC和DF梁的抗弯刚度为EI、抗扭刚度为GIp和CD杆的抗拉刚度为EA,设EI=4GIP=2EAL2。试求CD杆的内力。(20分)
四、结构受力如图所示,横梁AB为T字形截面铸铁梁,已知其许用拉应力为[σt]=40Mpa,许用拉应力为[σc]=160Mpa,Iz=800cm4,y1=50mm,y2=90mm;CD杆用A3钢制成,截面为圆形,d=30mm,E=200Gpa,λp=100,λs=60,经验公式为:σcr=(304-1.12λ)Mpa,稳定安全系数nst=3。试校核该结构是否安全。载荷P可在AB梁上移动。(20分)
五、结构受力如图所示,设弹簧刚度为K=5EI/L3,试求C截面的挠度fc。(15分)
六、某一钢结构危险点处的应力状态如图所示,已知E=200GPa,μ=0.3,σs=200MPa,σb=400MPa,安全系数n=2。试求:(1)图示单元体的主应力;(2)最大剪应力;(3)最大线应变;(4)画出相应的三向应力圆草图;(5)对该点进行强度校核。(15分)
七、已知某材料的持久极限曲线如图所示,试求(1)A、B、C、D各点的循环特性r;(2)σ-1和σb;(3)G点的σmaz和σmin;(4)画出相应的持久极限曲线的简化折线。(7分)
八、结构如图所示,试求结构在静荷载q和动荷载G=qL冲击下D点的挠度fD,设qL4=4hEI,EI为梁的抗弯刚度。(15分)
九、圆轴受力如图所示,已知:E=200GPa,μ=0.3,d=100mm,现测得圆轴表面A点沿轴线方向的线应变为ε0°=5×10-4,沿45°方向的线应变为ε45°=4×10-4,试求外荷载P和M。(15分)
十、结构受力如图所示,其中U为结构的弹性变形能,试问的力学意义是什么?
十一、一弹性体在广义力P1和P2共同作用下,1、2两点产生的广义位移分别为Δ1和Δ2;设P1单独作用1点时,在1、2两点产生的位移分别为Δ11和Δ21;设P2单独作用2点时,在1、2两点产生的位移分别为Δ12和Δ22。试证明:P1×Δ12=
P2×Δ21。(8分)
6
一、画出图示梁的剪力图和弯矩图。(15分)
二、结构受力如图所示,已知平面钢架ABCD的抗弯刚度为EI,EF杆的抗拉刚度为EA,设3EI=EAL2。试求E、F两点的相对位移。(20分)
三、直径为d的钢制圆轴受力如图所示,材料的许用应力为[σ],已知L、P、m=4PL,试用第三强度理论设计该轴的直径d。(15分)
四、已知某钢结构危险点处的应力状态如图所示,E=200GPa,μ=0.25。试求:(1)图示单元体的主应力;(2)最大剪应力;(3)最大线应变;(4)画出相应的三向应力圆草图。(15分)
五、图示为平面直角钢架ABC,受一重物G自高度为h处自由降落在A点处,设EI为钢架的抗弯刚度,试求直角钢架ABC内最大动弯矩Mmax,d。(15分)
六、已知结构某点的交变应力随时间的变化曲线如图所示,试求:(1)循环特性r;(2)平均应力σm;(3)应力幅度σa;(4)在σm—σa坐标系中,标出该应力循环对应点,并求出自原点出发且通过该点的射线与水平轴σm的夹角α。(10分)
七、一等直杆受轴向拉伸,当应力达到σ=250MPa时,其应变ε=2×10-3,已知E=200GPa,L=300mm,试求此杆的塑性应变。(7分)
八、图示为一等直杆受偏心拉伸,试确定其任意x截面上的中性轴方程。若设yp=h/6,zp=b/6,求其中性轴在y轴和z轴上的截距(ay=?、az=?)各为多少?(8分)
7
一、画图示梁的剪力图和弯矩图。(15分)
二、1、什么是材料的力学性质?
2、为什么要研究材料的力学性质?
3、今有一新研制的金属(塑性)材料,请写出应测定该材料的力学性质的名称和符号(10个或10个以上)。(15分)
三、有一长L=10m,直径d=40cm的原木,[σ]=6MPa,欲加工成矩形截面梁,且梁上作用有可移动荷载F,试问:1、当h、b和x为何值时,梁的承载能力最大?2、求相应的许用荷载[F]。(15分)
四、钢制圆轴受力如图所示,已知E=200GPa,μ=0.25,F1=πKN,F2=60πKN,Me=4πKN·m,L=0.5m,d=10cm,σs=360MPa,σb=600MPa,安全系数n=3。(1)试用单元体表示出危险点的应力状态;(2)试求危险点的主应力和最大线应变;(3)对该轴进行强度校核。(15分)
五、钢制圆轴受力如图所示,已知材料的许用应力为[σ]=100MPa,直径d=5cm,E=200GPa,μ=0.25,今测得圆轴上表面A点处的周向线应变ε0=240×10-6,-45°方向线应变ε-45°=-160×10-6。试求m1和m2,并对该轴进行强度校核。(15分)
六、直径为d的钢制平面曲拐圆轴受力如图所示,已知材料的许用应力为[σ]=160MPa,q=20KN/m,F1=10KN,F2=20KN,L=1m,试设计AB轴的直径d。
七、结构受力如图所示,已知Me、a,钢架各杆EI为常数,试求B截面的转角(不计剪力和轴力的影响),并画出挠曲线的大致形状。(10分)
八、已知平面钢架EI为常数,试问:若在C处下端增加一刚度为K=3EI/a3(单位:N/m)的弹性支座后,该钢架的承载能力(强度)将提高多少倍?(20分)
九、已知矩形截面铝合金杆A点处的纵向线应变εx=5×10-4,E=70GPa,h=18cm,b=12cm,试求荷载F。(10分)
十、已知槽形截面铸铁梁AB,其许用拉应力为[σt]=30MPa,许用压应力为[σc]=120MPa,IZ=18800cm4,y1=96mm,y2=164mm,CD杆材料为Q235,直径d=50mm,L=1m,E=200GPa,σp=200MPa,σs=240MPa,稳定安全系数nst=3,经验公式为:σcr=(304-1.12λ)MPa。今有一重为G=200N从高度为h=10cm自由落到AB梁B点,试校核AB梁的强度和CD杆的稳定性。(20分)
8
一、画图示梁的内力图。(15分)
二、某构件危险点的因力状态如图,材料的E=200GPa,u=0.3,=240MPa,=400
MPa。试求:
1.
主因力;
2.
最大切因力;
3.
最大线因变;
4.
画出因力图草图;
5.
设n=1.6,校核其强度。(15分)
三、钢制平面直角曲拐OBC,受力如图,,OB段为圆截面,L=10D,。
1.
用单元体表示出危险点的因力状态;
2.
设计OB段的直径D。(15分)
四、已知具有中间铰的组合梁EI为常数。重量为G的物体从H高处自由下落,冲击到B截面。
1.
求A的截面转角;
2.
画出挠曲线的大致形状。(15分)
五、已知梁EI为常数。今欲使梁的挠曲线在处出现一拐点,求的比值,并求此时该点的挠度。(15分)
六、分别画出铸铁试件在拉伸、压缩、扭转实验中试件的受力简图;破坏件的草图;危险点的因力状态;在单元体上标出破坏件的草图;危险点的因力状态;在单元体上标出破坏面的方位;在因力图上标出对应的破坏点;分析引起破坏的原因;根据破坏的现象对铸铁抗压、抗拉、抗扭的能力给出结论。(15分)
七、求BC杆的内力,设。(20分)
八、
1.何谓材料的持久极限?影响构件的持久极限的主要因素又那些?写出脉动循环下,构件持久极限与材料持久极限的关系式。
2.图示EBD为构件的持久极限简化折线。P为次构件的工作因力点。试求:P点的;该构件的安全系数;循环特征。(10分)
九BH梁和CK杆横截面均为矩形截面(H=60mm,B=40mm),L=2.4m,材料均为Q235,,经验公式。
1.
当载荷在BH梁上无冲击地移动时,求许可载荷;
2.
为提高结构的承载能力,可采取哪些改进措施。(定性讨论,可图示)(20分)
十、根据强度理论,建立纯剪切因力状态的强度条件。对朔性材料,证明:材料的许用切因力与许用拉因力的关系是
。(10分)
9
一、已知:q、a,试作梁的内力图。(10分)
二、图示矩形截面杆,上、下表面的轴向线应变分别为:
εa=1×10-3,εb=0.4×10-3,E=210Gpa
1)试求拉力P和偏心距e;
2)并画出横截面上的正应力分布图。(10分)
三、铸铁梁上作用有可移动的荷载P,已知:y1=52mm,y2=88mm,Iz=763cm4,铸铁拉伸时的σb=120Mpa,压缩时的σb=640Mpa,安全系数n=4。试确定铸铁梁的许可荷载P;并求τmax(10分)
四、某低碳钢构件内危险点的应力状态如图,已知:σs=220Mpa,σb=400Mpa,安全系数n=2,E=200Gpa,μ=0.3
1)试求该点的最大线应变;
2)画出该点的应力圆草图;
3)并对该点进行强度校核。(10分)
五、直径为d的钢制圆轴受力如图。
已知:P1=20KN,P2=10KN,m=20KN·m,q=5KN/m,[σ]=160Mpa,试设计AB轴的直径。(10分)
六、已知:q、l、EI
试求:等直梁间铰B左右两侧截面的相对转角。(10分)
七、圆截面杆AB、BC的直径、材料均相同,已知:p
、a,E=2.5G,且CD杆的EA=2EI/5a2,试求:CD杆的内力。(12分)
八、已知某合金钢材料的持久极限曲线。
试求:1)A、B、C、D各点的循环特征r;
2)σ-1和σb;
3)G点的σmax和σmin。(8分)
九、图示等截面钢架,受到重量为G=300N的物体冲击,已知:E=200Gpa,试求:钢架内的最大应力。(10分)
十、图示正方形桁架,五根杆均为直径d=5cm的圆截面杆,材料为A3钢,E=200Gpa,σp=200Mpa,σs=240Mpa,a=304Mpa,b=1.12Mpa,若取强度安全系数n=2,稳定安全系数nst=3,试确定结构的许可荷载P。(10分)
10
一、选择题(每题5分,共20分)
1.图示等直杆,杆长为3,材料的抗拉刚度为,受力如图。杆中点横截面的铅垂位移有四种答案:
(A)0;
(B);
(C);
(D)。
正确答案是
①
2.图示圆轴受扭,则A、B、C三个横截面相对于D截面的扭转角有四种答案:
(A);
(B);
(C);
(D);
正确答案是
②
3.
材料相同的悬壁梁I、II,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II梁的1/4倍;
(B)I梁最大挠度是II梁的1/2倍;
(C)I梁最大挠度是II梁的2倍;
(D)I、II梁的最大挠度相等。
确答案是
③
4.关于图于单元体属于哪种应力状态,有下列四种答案:
(A)单向应力状态;
(B)二向应力状态;
(C)三向应力状态;
(D)纯剪应力状态。
正确答案是
④
。
二、填空题(每题5分,共20分)
1.矩形截面木拉杆连接如图示,这时接头处的切应力=
①
;
挤压应力=
②
。
2.已知图(a)梁B端挠度为,转角为,则图(b)梁C截面的转角为_________③___________
3.
a、b、c、三种材料的应力应变曲线如图所示。其中强度最高的材料是
④
,弹性模量最小的材料是
⑤
,塑性最好的材料是
⑥
。
4.用积分法求图示变形时,
边界条件为
⑦
;
连续条件为
⑧
。
三.计算题
(15分)
作梁的FS图、
M
图
四
计算题(15分)
如图所示的结构,横梁AB、立柱CB的材料均为低碳钢,许用应力,AB梁横截面为正方形,边长b=120mm,梁AB长=3m,CB柱为圆形截面,其直径d=30mm,CB柱长=1m,,试确定此结构的可载荷。
nst=2.25,E=200GPa,。
五.计算题(20分)
截面为的矩形铝合金简支梁,跨中增加一弹簧刚度的弹簧。重量Q=250N的重物从高H=50mm处自由落下,如图所示。若铝合金的弹性模量E=70GPa。
求冲击时,梁内的最大正应力。
六
计算题(20分)
两个单元体的应力状态分别如图(a)、(b)所示,和数值相等。试根据第三强度理论比较两者的危险程度。
七.计算题(20分)
如图所示矩形梁中性层上C点处,测得与轴线成45方向的线应变为。矩形截面梁高为h,宽为b,弹性模量为E,泊松比为v,求载荷F。
八.计算题(20分)
已知刚架两杆抗弯刚度均为EI,不计剪力和轴力对刚架变形的影响,用力法正则方程求支座A、B的反力。
11
一.已知AC、BC杆布置及长度如图所示,求C点的水平和竖直位移。
二.两实心圆筒连接方式如图所示,数值已在图中标出,单位(mm),且M1=1.717kN*m,M2=1.665kN*m。
求:最大剪应力及其产生最大剪应力的位置;
最大相对转角。
三.T型梁荷载及尺寸大小如图所示,[σ拉]=40MPa,[σ压]=100Mpa。
验证该梁是否安全。
四.圆直杆两端铰接,长度L=1.5m,直径D=50mm,材料为A3钢,E=200Gpa
.
求此圆直杆的临界承载力。
五.已知q、a、I.各杆材料相同,求BC杆的轴力,并画出AB、CD杆的弯矩图。
六.圆筒截面如图所示,受外力作用而转动,转速n=120rad/min,圆筒表面45°方向?=0.0002,E=200Gpa,泊松比u=0.28
求圆筒轴承转动所传递的功率。
七.由一直杆相连的两轮可在同一平面内转动,杆的截面如图所示,轮轴转速n=120rad/min,r=150mm,杆的比重γ=9.5g/cm3,L=2m,b=25cm,h=50cm,求杆的最大正应力。
35