2015-2016学年二学期材料力学期末考试试卷(A卷)20161130132620答案

　　4、实心受扭圆轴在弹性变形时，横截面上剪应力的分布图是_____。图中T为扭矩。

　　卷号：（A） （ 年 月 日） 机密

　　济宁学院2015-2016学年第二学期

　　级专业材料力学期末考试试卷

　　题目部分，（卷面共有35题，100分，各大题标有题量和总分） (A)

　　(B)

　　(C)

　　(D)

　　一、选择题(包括单选和多选)（10小题，共20分）

　　1、在下列各杆中，n-n横截面面积均为A。n-n横截面上各点正应力均匀分布，且为??

　　P

　　的是答案：B

　　A

　　______。 5、等直杆AB在水平面内绕A端作匀速转动。角速度为?，如图所示,设杆件的横截面积为A容重为?，则下列结论中哪些是正确的? (1)B端处的轴力NB?0 (2)A端处的轴力N2A?

　　?

　　2g

　　AL?2

　　(3)截面C处的轴力N2C?

　　?

　　2g

　　Ax?2

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

　　答案：C

　　2、一等直杆的横截面形状为任意三角形。当轴力作用线通过该三角形的( )时，其横截面上的正应 力均匀分布。

　　答案：A

　　A、垂心 B、重心 C、内切圆心 D、外接圆心 6、若梁的受力情况对于梁的中央截面为反对称，见图，则下列结论中______是正确的． 答案：B

　　A、Q图和M图均为反对称，中央截面上剪力为零． 3、建立圆轴扭转应力公式?MB、Q图和M图均为反对称，中央截面上弯矩为零． n

　　??I?时，没有用到关系式_____________ C、Q图反对称，M图对称，中央截面上剪力为零．

　　P

　　D、Q图对称，M图反对称，中央截面上弯矩为零． (此处所谓对称和反对称都是对中央截面而言的)

　　A、Mn??A

　　???dA B、???G??

　　C、IP??A?2dA D、?max?Mn/Wn

　　答案：D

　　- 1 -

　　的极限弯矩为Mjx=________．

　　A、bt(b?t)?1

　　s。 B、

　　2

　　bt(b?t)?s C、13bt(b?t)?1

　　s

　　D、4

　　bt(b?t)?s

　　答案：D

　　7、桁架如图．杆①和杆②的横截面积均为A，许用应力均为???．设N1和N2分别示杆①和②的轴力，则下列结论中哪些是正确的? (1)荷载P?N1cos??N2cos?

　　（2）最大许可荷载P

　　max????A(cos??cos?)． (3)若???则最大许可荷载P

　　max?2???Acos?

　　答案：B

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

　　答案：C

　　10、设图示两单元体沿z方向的线应变分别为?a,?b

　　zz，则_______. 8、图所示桁架．??30?

　　，竖杆和水平杆的横截面积为A，斜杆的横截面积为2A，各杆的许用应力 A、?a?0,?bB、?abzz?0； z?0,?z?0 均为???，试问该桁架中哪些杆件最危险?

　　C、?ab D、?a?0,?bz?0,?z?0zz?0。

　　A、斜杆AC，ED，BD. B、竖杆EC，

　　BD. C、水平杆AE，EF,FB和CD. D、水平杆CD.

　　答案：A

　　二、填空题（10小题，共20分）

　　1、AB、CD两等直杆的抗拉（压）刚度均为EA，两杆之间的间隙为?。设P力作用于B截面时

　　答案：C

　　(

　　Pl

　　EA

　　??)，满足变形协调的补充方程式是__________________。 9、处于纯弯曲状态的T字形截面梁，截面如图所示，材料呈理想弹塑性，屈服极限弯矩为?s．该梁

　　- 2 -

　　答案：

　　(P?NCD)lNEA?CDl

　　EA

　　??

　　PP1

　　2、正方形等截面直杆受轴向拉伸时，其横截面边长AB和对角线AC的横向变形的关系是

　　?lAB/?lAC=_______________，横向线应变的关系是??AB/??AC=_____________。

　　答案：?lAB/?lAC?

　　2

　　，??AB/??AC?1

　　3、设圆轴横截面上的扭矩为T，则在1/4圆截面上?dA的合力R=__________，其方向为

　　答案：由Mp

　　_____________，作用点在______________。

　　C?MB，得P1?

　　8a

　　(l?2a) 6、图示梁由材料相同的上、下两部分叠合而成，不计上、下两部分间的摩擦力，并可认为上、下两部分的曲率

　　1

　　?(x)

　　相同。上、下两部分梁所承受的弯矩之比M(x)上:M(x)下= ________，上、下两部分梁的最大正应力之比?上max:?下max=___________。

　　答案：R?

　　3?d，方向和z轴成45?

　　角，作用点在1/4截面的对称轴上，距圆心C的距离为e? 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

　　Q

　　1=________,M1=________;Q2=________,M

　　2=____________.

　　答案：h33

　　1/h2,h1/h2

　　7、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)?[?]

　　8、如图所示两梁的横截面大小形状均相同，跨度为l则两人的内力图__________，两梁的最大正应力

　　__________，两梁的变形__________。（填“相同”或“不同”）

　　答案：p2、0，3

　　2

　　p、0

　　5、图示外伸梁，已知P、l、a。使梁的最大弯矩值（绝对值）为最小时，P答案：相同, 相同, 不同

　　1=______。

　　9、对该点进行强度校核时，宜采用___________强度理论。 答案：最大拉应力理论

　　10、在一般情况下，稳定安全系数比强度安全系数要大，这是因为实际压杆总是不可避免的存在

　　- 3 -

　　___________以及____________等不利因素的影响。 答案：杆件的初弯曲，压力偏心，材料不均匀和支座缺陷 三、判断是非（10小题，共10分） 1、只有静不定结构才可能有温度应力和装配应力。（ ） 答案：对

　　2、材料相同的圆杆,它们的剪切强度条件和扭转强度条件中,许用剪应力的意义相同,数值相等. ( )

　　答案：对 3、杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在距截面形心最远处。（ ）

　　答案：错 4、当计算梁的某截面上的剪力时，截面保留一侧的横向外力向上时为正，向下时为负。 （ ） 答案：错 5、按力学等效原则，将梁上的集中力平移不会改变梁的内力分布。（ ） 答案： b=398m 答案：错 2、如图示一螺钉受拉力F作用，螺钉头的直径D=32mm，h=12mm，螺钉杆的直径d=20mm，6、梁在横向力作用下发生平面弯曲时，横截面上最大剪应力作用点的正应力一定为零。(

　　) 答案：错 [?]?120MPa，许用挤压应力[?jy]?300MPa，[?]?160MPa。试求螺钉可承受的最大拉力Fmax 。 7、一铸铁简支梁，在均布截荷作用下，当其横截面相同且分别按图示两种情况放置时，梁同一截面的应力及变形均相同。( )

　　答案：错 8、脆性材料不会发生塑性屈服破坏。( ) 答案：错 9、不论单元体处于何种应力状态，其最大剪应力均等于?1??32。（ ） 答案： Fmax=50.2kN 答案：对 3、一结构及其承载如图a所示，试作梁AB的计算简图及其内力图，并求梁的危险截面及其内力分10、两根压杆，只要材料、杆长、横截面面积及约束情况都相同，则两杆的临界应力也相同。（ ） 量。 答案：对 答案：解 四、解答题（5小题，共50分） 一、计算简图 1

　　、图示一正方形截面的阶形混凝土柱。设混凝土的密度为??2.04?103kg/m3，F=100kN，许用应先考虑辅梁CE的平衡、求得 RC?200kN,HC?400kND,R?60，然后、按作用与反作用定k0N力[?]?2MPa。试根据强度条件选择截面宽度a和

　　b。 律，并将作用力向基梁AB的截面形心简化，得主梁AB的计算简图如图 b所示。 二、内力图 考虑主梁AB的平衡，求得支座反力 RA?100kN,HA?400kN,RB?300kN 梁的AC段有轴力N?400kN（拉）。梁的剪力、弯矩图分别如图 c、d所示。 三、危险截面及其内力分量

　　危险截面为截面D Q?300kN,M?800kN?m

　　虽然截面C有轴力N?400kN，但其弯矩值要较截面D小得多，故一般可不予考虑。 - 4 -

　　4、某销钉受力如图所示。作M图；若a?3cm,q?200kg/cm,????400kg/cm2； 试设计销钉横截面所需之直径。 答案：（1）作M图；M?3qa2max4 （2）d?d?3.25(cm) 答案：上侧面积A1和下侧面积A2对中性轴的静矩都可以。因为中性轴通过截面形心，整个截面对形?心轴的静矩恒等于零。而整个截面对中性轴的静矩就等于面积A1与面积A2对中性轴的静矩之和，因此，面积A1与面积A2对中性轴的静矩在数值上是相等的。 5、在剪应力的计算公式中，S2z为所求剪应力的点平行于中性轴的一侧面积对中性轴的静矩（如图），试问是上侧A1还是下侧A2，为什么？

　　- 5 -