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1、 材 料 力 学 试卷 A （考试时间：90 分钟； 考试形式： 闭卷） （注意：请将答案填写在答题专用纸上，并注明题号。答案填写在试卷和草稿纸上无效） 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填 在题干的括号内。每小题 2 分，共 20 分) 1轴的扭转剪应力公式=适用于如下截面轴( ) T IP A.矩形截面轴 B.椭圆截面轴 C.圆形截面轴 D.任意形状截面轴 2用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴，若长度和横截面面积均相同，则抗扭刚度较大 的是哪个?( ) A.实心圆轴 B.空心圆轴 C.两者一样 D.无法判断 3矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、宽
2、度减小一半时，从正应力强度考虑，该梁的承 载能力的变化为( ) A.不变 B.增大一倍 C.减小一半 D.增大三倍 4图示悬臂梁自由端 B 的挠度为( ) A. B. C. D. ma a EI ()l 2 ma a EI 3 2 ()l ma EI ma a EI 2 2 ()l 5图示微元体的最大剪应力max为多大?( ) A. max=100MPa B. max=0 C. max=50MPa D. max=200MPa 6用第三强度理论校核图示圆轴的强度时，所采用的 强度条件为( ) A. P A M W T W ZP ()() 2 4 2 B. P A M W T W ZP C. ()
3、() P A M W T W ZP 22 D. ()() P A M W T W ZP 2 4 2 7图示四根压杆的材料、截面均相同，它 们在纸面内失稳的先后次序为 ( ) A. (a),(b),(c),(d) B. (d),(a),(b),(c) C. (c),(d),(a),(b) D. (b),(c),(d),(a) 8图示杆件的拉压刚度为 EA，在图示外力作用下 其变形能 U 的下列表达式哪个是正确的?( ) A. U= P a EA 2 2 B. U= P EA P b EA 22 22 l C. U= P EA P b EA 22 22 l D. U= P EA P b EA 22
4、 22 a 9图示两梁抗弯刚度相同，弹簧的刚度系 数也相同，则两梁中最大动应力的关系 为( ) A. (d) a =(d) b B. (d) a (d) b C. (d) a (d) b D. 与 h 大小有关 二、填空题(每空 1 分，共 20 分) 1在材料力学中，为了简化对问题的研究，特对变形固体作出如下三个假设：_， _，_。 2图示材料和长度相同而横截面面积不同的两杆，设材料的重度为，则在杆件自重的作 用下，两杆在 x 截面处的应力分别为(1)=_，(2)=_。 3图示销钉受轴向拉力 P 作用，尺寸如图，则销钉内的剪应力=_，支承面的挤压 应力bs=_。 4图示为一受扭圆轴的横截面。
5、已知横截面上的最大剪应力max=40MPa，则横截面上 A 点的剪应力A=_。 5 阶梯形轴的尺寸及受力如图所示， 其AB段的最大剪应力max1与BC段的最大剪应力max2 之比=_。 max max 1 2 6图示正方形截面简支梁，若载荷不变而将截面边长增加一倍，则其最大弯曲正应力为原 来的_倍，最大弯曲剪应力为原来的_倍。 7矩形截面悬臂梁的尺寸及受载如图所示， (1)若梁长 l 增大至 2l，则梁的最大挠度增大至原来的_倍； (2)若梁截面宽度由 b 减为，则梁的最大挠度增大至原来的_倍； b 2 (3)若梁截面高度由 h 减为，则梁的最大挠度增大至原来的_倍。 h 2 8图示为某构件内
6、危险点的应力状态，若用第四强度理论校核其强度，则相当应力 eq4=_。 9将圆截面压杆改为面积相等的圆环截面压杆，其它条件不变，则其柔度将_，临界 载荷将_。 三、分析题(每小题 5 分，共 20 分) 1在图示低碳钢和铸铁拉伸试验的“应力应变”图上，注明材料的强度指标(名称和代表 符号)，并由图判断：_是脆性材料，_是塑性材料。 2画出图示阶梯形圆轴的扭矩图，用图中 m 和 d 写出圆轴最大剪应力的计算式，并指出其 作用点位置 3.图示矩形截面悬臂梁，若已知危险截面上 E 点的应力为E=40MPa，试分析该截面上四 个角点 A、 B、 C、 D 的应力(不必写出分析过程， 只须写出分析结果，
7、 即四个角点的应力值)。 四、计算题(每小题 10 分，共 40 分) 1.钢杆 1，2 吊一刚性横梁 AB。已知钢杆的弹性模量 E=200GPa，两杆的横截面面积均为 A=100mm2，载荷 P=20KN，试求两钢杆的应力、伸长量及 P 力作用点 F 的位移F。 2.外伸木梁各部分的尺寸和所受载荷如图所示。设梁材料的许用应力=10MPa。 试：(1)作梁的剪力图和弯矩图；(2)校核梁的正应力强度。 3.弓形夹紧器如图，若夹紧力 P=2KN，距离 e=120mm，立柱为矩形截面，其 h=25mm， =160MPa，试设计截面尺寸 b。 4.图示曲柄轴直径 d=50mm，受集中力 P=1KN 作
8、用，试：(1)画出危险点 A 的应力状态并计 算其应力值；(2)若材料的许用应力=70MPa,试按第四强度理论校核其强度。 材 料 力 学 材 料 力 学 试卷答案 A试卷答案 A 一、单项选择题(每小题 2 分，共 20 分) 1.C 2.C 3.B 4.B 5.A 6.D 7.A 8.A 9.C 二、填空题(每空 1 分，共 20 分) 1. 连续性假设 均匀性假设 各向同性假设 2. (l-x) (l-x) 3. P d h 4 22 P Dd() 4. 33.3MPa 5. 3/8 6. 1/8 1/4 7. 8 2 8 8. 22 3 9.降低 增大 三、分析题(每小题 5 分，共
9、20 分) 1.低碳钢强度指标：强度极限b,屈服极限s 铸铁强度指标：拉伸强度极限b 铸铁是脆性材料，低碳钢是塑性材料 2.作扭矩图 计算扭转剪应力： = BC=AB 32 3 m d 379 3 . m d =,作用于 BC 段表面maxBC 3.A=-60MPa,B=20MPa,C=50MPa,D=-20MPa 四、计算题(每小题 10 分，共 40 分) 1.两钢杆轴力：N1=8KN(拉)，N2=12KN(拉) 杆 1： 1=80MPa， l1=0.8mm 杆 2： 2=120MPa， l2=1.2mm P 力作用点位移：=1.04mmF 23 5 12 ll 2.支反力：RA=17.5KN()，RB=22.5KN() 剪力图： 弯矩图： 强度校核：=9.96MPamax 3.N=p,M=pe = N A M W P bh pe bh 6 2 b=14.9mm p h pe h 6 2 4.应力状态 应力值：=40.7MPa，=16.3MPa 强度校核：eq4=49.5MPa 22 3
