一、 填空(每空2分,共30分)
1. 构件所受的外力可以是各式各样的。材料力学根据构件的典型受力情况及截面上的内力分布可分为( )、( )、( )、( )四种基本变形。
2. 一长为l,横截面面积为A的等截面直杆,质量密度为,弹性模量为E,该杆铅垂悬挂时由自重引起的最大应力为( ),杆的总伸长为( )。 3. 在低碳钢拉伸曲线中,其变形破坏全过程可分为四个变形阶段,它们依次是( )、( )、( )、和( )。
4. 图1所示矩形截面悬臂梁,已知材料的弹性模量为E,则梁内最大弯曲正应力为( ),最大切应力为( )。
b q A l B 图1
h AFCqB
图2
5. 用积分法求图2所示梁的挠曲线时,挠曲线方程要分为( )段。确定积分常数使用的边界条件是( );使用的连续条件是( )。 二、 选择(每题2分,共20分)
1. 各向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同的( )。
A. 外力; B. 变形; C. 位移; D. 力学性质 2. 关于应力集中现象说法错误的是( )。
A. 各种材料对应力集中的敏感程度都相同;
B. 在交变载荷或冲击载荷作用下,应力集中对零件强度有严重影响; C. 避免零件截面尺寸急剧改变可有效降低应力集中程度; D. 阶梯轴轴肩处用较大圆弧过渡可降低应力集中程度。 3. 直杆的两端固定,如图3所示。当温度发生变化时,杆( ) A. 横截面上的正应力为零,轴向应变不为零; B. 横截面上的正应力和轴向应变均不为零; C. 横截面上的正应力不为零,轴向应变为零; D. 横截面上的正应力和轴向应变均为零
图3
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4. 设受力在弹性范围内,问空心圆杆受轴向拉伸时,外径与壁厚的下列四种变形关系中哪一种是正确的?
A. 外径和壁厚都增大; B. 外径和壁厚都减小; C. 外径减小,壁厚增大; D. 外径增大,壁厚减小
5. 梁受力如图4所示,指定截面C、D、E、F上正确的剪力和弯矩值应为( )。 A.QC0.89kN, MC0.891.512.335kNm; B.QD0.89kN, MD0.891.510.335kNm; C.QE1.11kN, ME1.111.51.665kNm; D.QF1.11kN, MF1.111.51.665kNm
1kN.m A C D E F 2kN 1.5m 1.5m 1.5m
B 图4 图5
6. 如图5所示,在平板和受拉螺栓之间垫一个垫圈,可以提高( )强度。 A. 螺栓的拉伸; B. 螺栓的剪切; C. 螺栓的挤压; D. 平板的挤压 7. 已知单元体及其应力圆如图6所示,单元体斜截面ab上的应力对应于应力圆上的( )点坐标。
A. 1;B. 2; C. 3; D. 4
图6
8. 在下面这些关于梁的弯矩与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. 弯矩最大的截面挠度最大; 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 9. 圆轴由两种材料组成,其剪切模量分别为G1和G2,如图7所示。设受扭时二者之间无相对滑动,G12G2,则其横截面上的剪应力分布为( )
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图7
10.
在材料相同的条件下,随着柔度的增大( )。
A. 细长杆的临界应力是减小的,中长杆不变 B. 中长杆的临界应力是减小的,细长杆不变 C. 细长杆和中长杆的临界应力均是减小的 D. 细长杆和中长杆的临界应力均不是减小的
三、 判断,正确划“√”,错误划“×”。(每题2分,共10分) 1. ( )低碳钢材料在拉伸实验过程中,不发生明显的塑性变形时,承受的最大应力应当小于强度极限值的数值。
2. ( )由不同材料制成的两圆轴,若长l、轴径d及作用的扭转力偶均相同,则其相对扭转角必相同。
3. ( )图8示等直梁承受均布荷载 q作用,C处用铰链连接。在截面C
qABL2CL2上有剪力,无弯矩。 图8 4. ( )杆件的刚度是指杆件对弹性变形的抵抗能力。
5. ( )求解超静定问题,需要综合考察结构的平衡、变形协调和物理三个方面。
四、 计算题(1题10分,2题13分,3题17分,共40分)
1. 图9示结构,试求杆件AB、CB的应力。已知 F=20kN;斜杆AB为直径20mm
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的圆截面杆,水平杆CB为15×15的方截面杆。
图9 图10
2. 如图10所示,已知变截面钢轴上的外力偶矩MB1.8kNm,
MC1.8kNm,求最大剪应力和AC两截面相对扭转角。已知G80GPa。
3. 悬臂梁AB受力如图11所示,已知AC段的抗弯刚度为2EI,CB段为EI。试求自由端B处的转角和挠度。
图11
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