2015-2016学年二学期材料力学期末考试试卷(B卷)20161130130616答案

　　作用如图所示。实心杆、圆管的抗扭刚度分别是G

　　1Ip1和G2Ip2。设B端1、2两杆横截面上的扭矩分卷号：（A） （ 年 月 日） 机密

　　别为T1和T2，B截面相对A截面的扭转角分别是?AB1和?AB2，变形协调方程为?

　　AB1??AB2，则内杆济宁学院2015-2016学年第二学期

　　的相对扭转角是?级专业材料力学期末考试试卷

　　AB1=__________，外管的相对扭转角是_____。

　　A、?

　　T2lAB2?

　　题目部分，（卷面共有35题，100分，各大题标有题量和总分） G B、?T2l2ml

　　AB2?G? 2Ip232Ip23G2Ip2一、选择题(包括单选和多选)（10小题，共20分）

　　1、在高温短期静载下，低碳钢的__________随着温度升高而单调降低。 C、?T2l2mlAB2?

　　G?

　　D、?Tl2ml

　　AB2?2? 2Ip23G2Ip2G2Ip23G2Ip2

　　A、E和?s B、E和?b C、?s和?b D、E和? 答案：A

　　2、图示阶梯形拉杆，AC段为铜，CD段为钢，在外力作用下，AB

　　、BC、CD段的应变分别为?1、?2、

　　?3。此时杆AD的总变形?l=_________。

　　A、(?1??2??3)(l1?l2?l3) B、?1l1?(?2??3)l2?l3) C、(?1??2)(l1?l2)??3l3 D、?1l1??2l2??3l3

　　答案：

　　T1l

　　I，D p1

　　5、起重吊车位于梁AB的中央，如图.吊车的自重W=50kN．起重最P=10kN.以下结论中______是错误的。

　　答案：D

　　3、建立圆轴扭转应力公式?Mn

　　??I?时，没有用到关系式_____________ P

　　A、Mn??A

　　???dA B、???G??

　　C、I?2P?

　　A?dA D、?max?Mn/Wn

　　答案：D

　　A、支座A处的反力RA?25kN(?). 4、由实心杆1和圆管2构成的一次超静定组合杆，左端固定，右端固接一刚性板上，受外力偶矩m

　　B、梁AB中，截面C处的弯矩M

　　C

　　?100kN?m.

　　- 1 -

　　C、梁AB中．截面D处的弯矩M

　　D

　　?140kN?m.

　　D、梁AB中．最大弯矩Mmax出现在跨度中央的截面上.

　　答案：D

　　6、下列结论中哪些是正确的?

　　(1)轴力是轴向拉(压) 轩横截面上唯一的内力． (2)轴力必垂直于杆件的横截面．

　　(3)非轴向拉(压)的杆件，横截面上无轴力． (4)轴力作用线必通过杆件横截面的形心．

　　A

　　、 (1)，(3)。 B、 (2)，(3)。 C、(1)，(2)，(4)。 D、全对。 答案：C

　　7、箱形截面梁平面弯曲时，横截面上的剪力竖直向下，剪应力流为______。

　　答案：D

　　9、处于纯弯曲状态的T形截面梁．截面如图所示，材料呈理想弹塑性．当该梁处于极限状态时，中性轴必________．

　　A、通过横截面的形心． B、通过横截面的剪切中心． C、平分横截面的面积． D、位于横截面的

　　1

　　2

　　高度处．

　　答案：B

　　8、两根b?

　　h的矩形截面木杆上下叠置，左端固定，右端受集中力P作用，受力处两木杆用螺栓连结，螺栓的直径为d，许用剪应力为???．见图．下列结论中哪些是正确的？

　　(1)螺栓所能承担的最大剪力为

　　?d2

　　4

　　???

　　（2）若梁为一根整的木杆（载面为b?2h），则中性层处的剪应力为

　　3p

　　4bh 答案：C

　　(3)若梁为一根整的木杆(截面为b?2h

　　)。则中心层截面上的剪力为3pL

　　4h

　　10、处于纯弯曲状态的圆截面梁，直径为d，若材料呈理想弹塑性，屈服极限为?s，则该梁的极限弯2d

　　（4)在P力作用下，螺栓的直径矩Mjx=__________．(提示：半圆形的形心位置yc?3?

　　) 3A、（1） B、（1），（2） C、（1），（2），（3） D、全对

　　A、

　　?d3?s

　　?s

　　。 C、d3?s32

　　． B、

　　?d168。 D、d3?s

　　6

　　。

　　答案：D

　　二、填空题（10小题，共20分）

　　1、低碳钢和铸铁试件在拉伸和压缩破坏时的情形，如图所示。其中图（a）为_____________ 图b为_______________图c为___________________图d为_________________。

　　- 2 -

　　答案：低碳钢拉伸 铸铁拉伸 铸铁压缩 低碳钢压缩

　　2、低碳钢材料作拉伸试验时，若试件表面经过磨削和抛光，当材料屈服时，在试件表面上会看到与轴线大到处成?45?

　　的条纹（滑移线），这是因为在轴线成?45?

　　方向上的____________应力的绝对值为

　　最大值，材料沿______________面发生没移。工程上以屈服极限?s作为屈服的标专，其原因是_________________。

　　答案：剪,最大剪应力作用,

　　?s?2?s

　　3、阶梯形实心圆轴承受扭转变形,圆轴最大剪应力?max=________

　　答案：RA?q0a(?)，RC?2q0a(?)

　　6、变截面梁的主要优点是______________________。等强度梁的条件是_________________ 答案：在一定的强度、刚度条件下，节省材料，减轻自重。?max?M(x)/W(x)?[?]

　　(D=2d)7、受均布荷载作用的简支梁，由圆管1和圆材2套合而成(如图)，变形后二杆仍密切接触，两杆接触(m与d已知）

　　面间摩擦力略去，两杆的弹性模量均为E。设圆管和圆杆各自承担的最大变矩分别为

　　M1和M2，两答案：

　　16m

　　?d3

　　杆跨中横截面处的曲率

　　1

　　，

　　1

　　2=________，

　　4、具有中间铰的梁受力如图所示.其 1-1,和2-2横截面上的剪力和弯矩分别是

　　?=___________1

　　?=________；两杆承担的弯矩之比M1:M2

　　Q1=________,M1=________;Q2=________,M

　　2=____________.

　　其中，M1 =_________，M2 =_________。

　　答案：

　　p2、0，3

　　2

　　p、0 答案：

　　1

　　??

　　M11M

　　1

　　EI,?2EI, z1?2z2

　　5、如图示梁中，C截面处为中间铰。取AC段为分离体，可得A、C截面处的支反力RA=____________，

　　8、应用梁的挠曲线近似微分方程d2?M(x)

　　RC =___________。

　　dx2?EI

　　时，其使用条件应为_______________，

　　______________，________________。

　　- 3 -

　　答案：应力小于比例极限、小变形条件下、剪力对变形的影响可以忽略不计 连续的曲线。

　　（ ） 9、在纯剪切应力状态下，用第四强度理论可以证明：塑性材料的许用剪应力和许用拉应力的关系为： 答案：对 A、[?]?

　　[?]； B、[?]?[?]/2； 8、纯剪应力状态的单元体，最大正应力和最大剪应力的值相等，且作用在同一平面上 ( ) 答案：错 C、[?]?[?]/31/2； D、[?]?[?]/3。 9、单向应力状态的应力圆和三向均匀拉伸或压缩应力状态的应力圆相同，且均匀为?轴上的一个点。 ( ) 答案：C 答案：错 10、按图示临界应力总图，???10、压杆的临界应力值与材料的弹性模量成正比。（ ） P的压杆称为_______，其临界应力计算公式为________，?s????p答案：错 的压杆称为________，其临界应力计算公式为_______???四、解答题（5小题，共50分） s的压杆称为_____，其临界应力计算公式1、如图示结构1、2、3杆的抗拉（压）刚度均为EA，长度均为L；4、5杆为刚性杆，在C点作用P为___________。 力。 2 答案：大柔度杆，?cr??E?2，中柔度杆，?cr?a?b?，小柔度杆，?cr??s （1）分别画出节点C、D的受力图 （2）结构的变形协调方程为 三、判断是非（10小题，共10分） 答案：(1) 1、δ、? 值越大，说明材料的塑性越大。（ ） 答案：对 2、在单元体两个相互垂直的截面上，剪应力的大小可以相等，也可以不等。（ ） 答案：错 3、受扭转的圆轴，最大剪应力只出现在横截面上。（ ） 答案：错 4、若集中力作用处，剪力有突变，则说明该处的弯矩值也有突变。（ ） 答案：错 5、若连续梁的联接铰处无载荷作用，则该铰的剪力和弯矩为零。（ ） 答案：错

　　6、梁在纯弯曲时，变形后横截面保持为平面，且其形状、大小均保持不变。（ ） (2) ?l1??l2??l3

　　答案：错 2、分别画出图示3种截面上剪应力沿半径各点处的分布规律.

　　7、梁的挠曲线方程随弯矩方程的分段而分段，只要梁不具有中间铰，则梁的挠曲线仍然是一条光滑、

　　- 4 -

　　(a)圆截面

　　(b)空心圆(c)薄壁圆

　　截面

　　截面

　　答案：见图

　　(a)(b)

　　(c)

　　3、试画出图示外伸梁的剪力图和弯矩图，并求出Qmax及M

　　max

　　。

　　答案：

　　4、试求图a所示梁的支座反力。

　　答案：解 图a所示梁为静定组合梁，可看作梁BC支承在悬臂梁AB上（图b），通常BC梁称为辅梁，AB梁称为基梁。分别由BC梁和AB梁的静力平衡条件，即得

　　RPC?RB?

　　2;RP

　　A?2

　　,HA?0,MA?Pa 5、矩形截面悬臂梁如图所示，在梁上表面相距为a?100mm处贴有两电阻应变片，测得A、B两点

　　纵向线应变之差为?B??A?150?10?

　　，梁材料的E?200GPa，试求载荷P值。

　　答案：解 由截面B与A上最大拉应力之差为 ?B??MB?MAW?6Pa

　　A?

　　2?E(?B??A)

　　zbh

　　即得悬臂梁的载荷为

　　P?E(?B??A)bh2

　　6a

　　?900N

　　- 5 -