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1、材料力学-模拟试题材料力学-模拟试题一、单项选择题一、单项选择题1. 截面上的全应力的方向（ ）A、平行于截面 B、垂直于截面 C、可以与截面任意夹角 D、与截面无关2. 脆性材料的延伸率（ ）A、小于 5% B、小于等于 5% C、大于 5% D、大于等于 5%3. 如图所示简支梁，已知 C 点转角为。在其它条件不变的情况下，若将荷载 F 减小一半，则 C 点的转角为（ ）A、0.125 B、0.5 C、 D、24.危险截面是（）所在的截面。A、最大面积 B、最小面积 C、最大应力 D、最大内力5. 图示单元体应力状态，沿 x 方向的线应变 x 可表示为（ ）A、 B、Ey)(1yxE C、
2、 D、)(1xyEG6. 描述构件上一截面变形前后的夹角叫（ ）A、线位移 B、转角 C、线应变 D、角应变7. 塑性材料的名义屈服应力使用（ ）A、S表示 B、b表示 C、p表示 D、0.2表示8.拉（压）杆应力公式的应用条件是（）AFNA、应力在比例极限内B、应力在屈服极限内C、外力合力作用线必须沿着杆的轴线D、杆件必须为矩形截面杆9.下列截面中，弯曲中心与其形心重合者是（）A、Z 字形型钢 B、槽钢 C、T 字形型钢 D、等边角钢10. 如图所示简支梁，已知 C 点转角为。在其它条件不变的情况下，若将杆长增加一倍，则 C 点的转角为（ ）A、2 B、4 FCyxFCC、8 D、16二、填
3、空题二、填空题1. 用主应力表示的第四强度理论的相当应力是 。2. 已知自由落体冲击问题的动荷系数Kd，对应静载荷问题的最大位移为jmax，则冲击问题的最大位移可以表示为 。3. 图示木榫联接。横截面为正方形，边长为 a，联接处长度为 2t。则木榫联接处受剪切面的名义切应力等于 。4. 主平面上的切应力等于 。5. 功的互等定理的表达式为 。6.自由落体冲击问题的动荷系数为，其中h表示jdhK211 。7. 交变应力循环特征值r等于 。8.变截面梁的主要优点是_。等强度梁的条件是_。9.一受拉弯组合变形的圆截面钢轴，若用第三强度理论设计的直径为，用第四强度理论3d设计的直径为，则_。4d3d4
4、d10.若材料服从胡克定律，且物体的变形满足小变形，则该物体的变形能与载荷之间呈现_关系。三、计算题1.水轮机主轴输出功率 P = 37500 kW，转速 n = 150 rmin，叶轮和主轴共重 W = 300 kN，轴向推力 F = 5000 kN，主轴内外径分别为 d =350 mm，D = 750 mm， = 100 MPa，按第四强度理论校核主轴的强度。 （12 分）FF2ttaFWTT2.图示托架，F = 20 kN，CD 杆为刚杆，AB 为圆管，外径 D = 50 mm，内径 d = 40 mm，材料为 Q235 钢，弹性模量 E = 200 GPa， a=304MPa，b=1.
5、118MPa，p=105，S=61.4，AB 杆的规定稳定安全因数 nst = 2。试校核此托架是否安全。 （10 分）3.图示桁架各杆抗拉压刚度 EA 相等，试求各杆的内力。 （8 分）4.图示皮带轮传动轴尺寸及受力已知， = 80 MPa，按第四强度理论选择轴的直径 d。（12 分）5.图示外径 D = 100 mm，内径 d = 80 mm 的钢管在室温下进行安装，安装后钢管两端固定，此时钢管两端不受力。已知钢管材料的线膨胀系数 =12.510-6 K-1，弹性模量 E = 210 GPa，s= 306 MPa，p= 200 MPa，a = 460 MPa，b = 2.57 MPa。试求
6、温度升高多少度时钢管将失稳。（10 分）FADBC1.5m0.5m30 lDCBAF10kNA500BC400400200BD4kN10kN4kNxyzdd6.求图示简支梁的剪力图和弯矩图，并求出最大剪力和最大弯矩。 （8 分） 。7.直径的圆轴受力如下图所示。已知 E=200GPa。今测得轴向应变mmd20，横向应变。OC 方向应变。计算轴向610320a61096b610565c外力 P 及扭转力偶矩 M。 （10 分）答案：一、DABCB BACAB二、1. )13()32()21(212222. 1) 1(22maxdjK3. 2aF4. 05. 212121FFMP45.0cbaCA
7、BaaFFa/2xxy6. 自由落体的高度7. 或maxminminmax8. 加工方便，结构优化，合理分配载荷； )()(xMxW9. 等于10. 非线性三1. 扭矩MPa39. 21503750095499549nP轴向MPaAF3 .15)35. 075. 0(4/110)5000300(W223 MPax3 .15MPaxy39. 20yx0y主应力：2212)2(2xyyxyx MPa42.151MPa253. 03第四强度理论为=15.35MPanst 安全。8035744ABcrstFFn3. 0 xF0sinsinBAFFF 0yF0coscosCBAFFFkNEIFcr357
8、10)1 (645014. 31020014. 310006443222因为各杆抗拉压刚度 EA 相等， 0coscosCBA所以 0cos2CBAFFFFA=FB= FC=0sin2F4. KNFCy5 .17800100014KNFCz780040014 KNFFFDCyAy5 . 3KNFFFCzBAz7轴受到的扭矩图和弯矩图如下：T： My： A C D Mz：B 段到 D 段的扭矩为mKNT.5 . 125 . 0)410(C 处mKNFMCyy.148 . 0B 处KNFMBz6 . 54 . 0B、C 面可能为危险面：mKNMB.978. 86 . 5722mKNMC.14BAA
9、BCD6RDC 为危险截面MPadTMWr805 . 175. 0143275. 01223224mmd5 .1215. 温升时，使轴受压力。这时轴向载荷作用下的静不定问题。21NF变形协调条件： 121tt lttEAlFlN122由此解出轴所受的轴向载荷为 EAtEAttFN21221 75.10121PE92.592bas032. 0)(41)1 (6412244dDDAIi 032. 0lil1) 则ml12临界载荷EAtFAFNscr2KEts57.1162） 则ml212临界载荷EAtFAbaFNcr22)(KEbat57.11623） 则ml51临界载荷EAtFlEIFNcr222)( KliAIlt68. 516. +_ 最大剪力为 3/4F，最大弯矩为 3/4Fa。7.（1）测点 O 处的应力状态axEdPAP24 代入数值 d=20mm,E=200GPa,得：610320a P=20.1KN （2）由广义胡克定理可知： ExxxxyyEE 3 . 010320109666abxy由二向应力状态的斜截面应力公式aaxyyxyxa2sin2cos22得 xyx245xyx245由式可得 MPaEcxy7 .691)21(按切应力公式可知：tWTmNdWMxytxy.1091633/4F/1/4F3/4Fa1/4Fa
