《—材料力学材料力学试题及答案)(2020年12月整理).pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《—材料力学材料力学试题及答案)(2020年12月整理).pptx(27页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、20102011 材料力学试题及答案 A,一、单选题(每小题 2 分,共 10 小题,20 分) 1、 工程构件要正常安全的工作,必须满足一定的条件。下列除()项,其他各项是必 须满足的条件。,C、稳定性条件D、硬度条件,A、强度条件 B、刚度条件 2、内力和应力的关系是( ) A、内力大于应力 C、内力是矢量,应力是标量,B、内力等于应力的代数和 D、应力是分布内力的集度,3、根据圆轴扭转时的平面假设,可以认为圆轴扭转时横截面()。 A、形状尺寸不变,直径线仍为直线。B、形状尺寸改变,直径线仍为直线。 C、形状尺寸不变,直径线不保持直线。D、形状尺寸改变,直径线不保持直线。 4、建立平面弯曲
2、正应力公式 My I ,需要考虑的关系有()。 z, 1,A、平衡关系,物理关系,变形几何关系;B、变形几何关系,物理关系,静力关系; C、变形几何关系,平衡关系,静力关系; D、平衡关系, 物理关系,静力关系; 5、利用积分法求梁的变形,不需要用到下面那类条件()来确定积分常数。 A、平衡条件。 B、边界条件。 C、连续性条件。 D、 光滑性条件。 6、图示交变应力的循环特征r 、平均应力 m 、应力幅度 a 分别为()。 A-10、20、10;B30、10、20; 1,C3 、20、10;D3 、10、20 。,1,7、一点的应力状态如下图所示,则其主应力 1 、 2 、 3 分别为()。
3、 A30MPa、100 MPa、50 MPa B50 MPa、30MPa、-50MPa 50 MPa、0、-50Mpa、 -50 MPa、30MPa、50MPa,8、对于突加载的情形,系统的动荷系数为()。 A、2B、3C、4D、,5,9、压杆临界力的大小,()。 与压杆所承受的轴向压力大小有关; 与压杆的柔度大小有关; 与压杆材料无关; 与压杆的柔度大小无关。 10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移,要求结构满足三个条件。以下那个条件不是 必须的() A、EI 为常量B、结构轴线必须为直线。 C、 M 图必须是直线。D、M 和M 至少有一个是直线。 二、按要求作图(共 12 分) 1、做梁
4、的剪力、弯矩图(10 分),2,2、画出右图所示空心圆轴横截面上沿半径 OA 方向的剪应 力分布示意图.(2 分) 三、结构尺寸及受力如图所示,AB 可视为刚体,CD 为圆截 面钢杆,直径为 D 35 mm,材料为 Q235 钢,许用应力为 180MPa, E 200GPa (共 15 分) (1)求许可载荷F 。(6 分),计算当F 50KN 时,B 点竖向位移(6 分) 若 D 处(双剪切)铆钉许用切应力 100MPa ,试 设计铆钉直径d 。(3 分),四、(13 分)在受集中力偶矩 Me 作用的矩形截面简支梁中,测得中性层 上 k 点处沿 45o 方向的线应变为45o ,已知材料的 E
5、,和梁的横截面及长度尺寸 b,h,a,l.试求集中力偶矩 Me。,A,3,T,O,五、(14 分)如图所示结构,杆 AB 横截面面积 A 21.5cm2,抗弯截面模量Wz 102 cm3, 材料的许用应力 180MPa。圆截面杆CD ,其直径d 20 mm,材料的弹性模量 E 200 Gpa, s 250MPa ,, p 200 MPa,,12, 100, 50 ,,如果压杆不为细长杆时采用直线拟 合。 A 、C 、 D 三处均为球铰约束, 若已知: l1 1.25m, l2 0.55 m, F 25 kN,稳定安全系数nst 1.8 , 校核此结构是否安全。,4,六、(12 分)重为Q 的物
6、体从高度h 处自由落下,若已知梁的抗弯刚度为 EI , k EI 支座的弹簧刚度为k (产生单位长度变形所需的力),且l 3 ,试求C 点冲击挠度。,5,七、(14 分)平面刚架如图所示, EI 为常量,试用力法作其弯距图。,a,C,B,A,a q,6,20102011 材料力学试题及答案 B 一、单选或多选题(每小题 2 分,共 10 小题,20 分) 1、 工程构件要正常安全的工作,必须满足一定的条件。下列除()项,其他各项是必须满 足的条件。,C、稳定性条件D、硬度条件,A、强度条件 B、刚度条件 2、内力和应力的关系是( ) A、内力大于应力 C、内力是矢量,应力是标量,B、内力等于应
7、力的代数和 D、应力是分布内力的集度,3、根据圆轴扭转时的平面假设,可以认为圆轴扭转时横截面()。 A、形状尺寸不变,直径线仍为直线。B、形状尺寸改变,直径线仍为直线。 C、形状尺寸不变,直径线不保持直线。D、形状尺寸改变,直径线不保持直线。 4、设某种钢的屈服应力为 s 200MPa ,弹性模量为 E 200GPa 。现将直径为 2mm 的钢丝 绕在一个刚性圆柱上,欲使钢丝放松后不产生残余变形,则圆柱直径不能小于()。 A、0.8 米B、1.6 米C、2.0 米D、2.4 米, 1,5、利用积分法求梁的变形,不需要用到下面那类条件()来确定积分常数。 A、平衡条件。 B、边界条件。 C、连续
8、性条件。 D、光滑 性条件。 6、图示交变应力的循环特征r 、平均应力 m 、应力幅度 a 分 别为()。 A-10、20、10;B30、10、20; 1,C3 、20、10;D3 、10、20 。,7,7、一点的应力状态如下图所示,则其主应力 1 、 2 、 3 分别为()。 A30MPa、100 MPa、50 MPa B50 MPa、30MPa、-50MPa 50 MPa、0、-50Mpa、 -50 MPa、30MPa、50MPa,8、对于突加载的情形,系统的动荷系数为()。 A、2B、3C、4D、,5,9、压杆临界力的大小,()。 与压杆所承受的轴向压力大小有关; 与压杆的柔度大小有关;
9、 与压杆材料无关; 与压杆的柔度大小无关。,F,2q=F/a 1 2F,21 a aa,3m (e),1m,10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移,要求杆件满足三个条件。以下那个条件不是必须 的() A、EI 为常量B、结构轴线必须为直线。 C、 M 图必须是直线。D、M 和M 至少有一个是直线。 二、按要求做图(10 分) 30kN20kN/m B,CD 1m,(1)做轴力图,(2) 做剪力、弯矩图,8,6 四、(14 分)已知圆轴直径d 20mm,在其上边缘 A 点处测得纵向线应变 400 10,在水 0,45,平直径平面的外侧 B 点处,测得 300106 ,已知材料的弹性模量 E 2
10、00GPa ,泊松比,A,三、图示结构中,BC 由一束直径为 2mm 的钢丝组成,若钢丝的许用应力为 160MPa , q 30KN / m。试求 BC 需由多少根钢丝组成。(10 分) B,C,4m,3m,d,M e a, 0.25, a 2m 。若不计弯曲切应力的影响,试求作用在轴上的载荷 F 和M e 的大小。 F A,B45 ,9,五、(16 分)如图所示结构,杆 AB 横截面面积 A 21.5cm2,抗弯截面模量 Wz 102cm3,材料的许用应力 180MPa。圆截面杆CD ,其直径d 20 mm,材料的弹性,模量,E 200,s,Gpa, 250MPa ,,p, 200,MPa,
11、 1 100, 2 50 ,如果压杆不为细长杆,时采用直线拟合。A 、C 、D 三处均为球铰约束,若已知:l1 1.25m,l2 0.55 m,F 25 kN, 稳定安全系数nst 1.8 ,试校核此结构是 否安全。,10,20102011 材料力学A 卷参考答案 一、选择题(每空 1 分),1.D; 2. D; 3.A; 4. 6.D;7.B;8.A;9.,C; 5.A; B;10. C.,二、作图题 1、剪力、弯矩图,2、切应力分布,2 分,三、解:(1) 对 AB 进行受力分析,(1 分),11,MA 0 :N 1000 F (1000 2000) 0,(2 分),解得 N 3F CD
12、杆轴向拉伸与压缩,由强度条件有,4,3F,A, FN ,MPa 180MPa, 35 35,(2 分),解 得 F 35 35180N 57.7KN,(1 分),3 4 (2)画出变形图如下:,( 2 分),根据胡克定律,有,CD,EA,3 50103 2 2000 3,L, N LCD ,mm 1.8mm,200109 35 35106,(2 分),(2 分),(1 分),4 根据变形图得到D 3.6mm B 5.4mm (3)铆钉是双剪切 由剪切名义应力计算公式得到,A, FS 150000 100MPa,2 d 2,( 1 分),4 解得 d 31mm,(1 分),四、解:B 点的单元体
13、如图所示 B 点应力状态为纯剪切状态。由广义胡克定理有,12,1,1,2,450,E, 1 , 1 ,E 3 ,(7 分),根据应力弯曲剪应力公式:, 1.5 FS 1.5 Me bhlbh,(3 分),代入广义胡克定理,得到,45,e,M, 2 lbhE ,3 1,(3 分),五、解: (1) 计算CD 杆的临界压力 (7 分),4,i d 5mm,i5103, l 1 0.55 110 ,,1, 所以CD 杆为大柔度杆,用欧拉公式计算临界压应力和临界压力,cr 2,11024, 2 E 2 E,6 3.142 2001093.14 202 10,Pcr cr A 2 A , 51KN,得
14、TC 25KN,(2). (5 分)AB 杆平衡 有MA 0 : F sin 30 2l1 TCl1 AB 杆拉弯组合变形,弯矩图和轴力图下图所示,AB 杆 最 大,拉应力,max,max N,Z,W, M F12510325 3 103, 163.2MPa,A81021062 21.5104,3校核,cr,st,c,P51,T25, 2.05 n 1.8,压杆稳定性足够,(1 分),max 163.2MPa 180MPa,梁强度足够,(1 分),六、解:弹簧引起的静位移为,1QQl3,33K9EI, ,(3 分),梁的静位移为:,125 8,25 3,13,2,(6 分),st,2h,5Ql
15、3,5Ql3 18EIh,动荷系数 Kd 1 1 1,(2 分),C,5Ql3,5Ql3 5Ql3 18EIh ,点的动挠度 d Kd st 9EI 1, (1 分 ),七、解:以 C 处的约束为多余约束,原结构的基本体系为: (2 分),由力法典型方程 X111 1P 0 (1 分),1,2,1P,q,q,5ql 4,8EI,1 , 2,2,a2 a a2 a a ,EI 22 3,11,11,2,3,EI 2,3 4a 3EI,( a a a a a a) ,(各 3 分),1,32,将11 和1P 代入力法典型方程,得 X 15 qa,(2 分),刚架的弯矩图右图示 (2 分),122212,14,33,22Ql35Ql3,st 2 l 3 Ql l 2 2l 3 Ql ,l 339EI9EI,20102011 材料力学 B 卷参考答案 一、选择题(