2015-2016学年二学期材料力学期末考试试卷(A卷)20161130130340答案

　　A、矩形．

　　B、三角形． C、梯形．

　　卷号：（A）

　　（ 年 月 日） 机密

　　D、零线．(即各横截面上剪力均为零)

　　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） 一、选择题(包括单选和多选)（

　　10小题，共20分）

　　1、直径为d的标准圆柱拉伸试样，其标距长度l_________。

　　A、只能为10d B、只能为5d C、为10d或5d D、大于等于10d都行

　　答案：C

　　答案：D

　　2、在图示结构中，杆1，杆2的材料分别为钢和铝。当温度发生变化时，_________。 6、某梁的弯矩图如图所示，其中曲线段均为二次抛物线。梁的AB段上是_____。

　　A

　　、杆1产生拉应力，杆2产生压应力 B、杆1产生压应力，杆2产生拉应力 C、两杆均产生压应力 D、两杆均不产生应力

　　M

　　A、均布向上的荷载 B、均布向下的荷载 C、无荷载 答案：C

　　7、下列结论中哪些是正确的?

　　(1)剪应力互等定理是根据平衡条件导出的.

　　答案：D

　　(2)剪应力互等定理是在考虑平衡、几何、物理三方面因素的基础上导出的． 3、实心圆轴扭转，己知不发生屈服的极限扭矩为T0，若将其横截面积增加１倍，那么极限扭矩是_____。 (3)剪应力互等定理只适用于受扭杆件． (4)剪应力互等定理适用于各种受力杆件。 0 Ｂ、2T0 A、(1)，(3)． B、(1)，（4)． C、(2)，（3)． D、(2)，(4). Ｃ、答案：B

　　0 Ｄ、4T0

　　答案： C

　　8、矩形截面的变截面梁AB如图．梁的宽度为b．高度为2h(CD段)和h(AC,DB段)，许用应力为???．为4、受扭开口薄壁杆和闭口薄壁杆横截面上的最大剪应力__________ A、分别发生在最大壁厚处、最小壁厚处 使截面C,E,D上的最大应力均等于???，加强部分的长度2b应取多少?

　　B、均发生在最大壁厚处 C、分别发生在最小壁厚处 D、均发生在最小壁厚处 答案：A

　　5、左端固定的悬臂梁，长4m，其弯矩图如图所示，梁的剪力图图形为________。

　　- 1 -

　　的铅垂位移?A=__________________。 A

　　、78L. B、34L． C、12L. D、14L． 答案：B 9、受力构件危险点处的应力状态如图。材料为A3钢，许用应力

　　[?]和[?]。对该点进行强度校核时， 下列强度条件表达式中正确的为______。 答案：90??,?A?A、??[?]

　　B、??[?]?) 2、低碳钢材料受拉伸经过冷作硬化后，将使材料的____________________得到提高。 C

　　?[?]

　　?[?] D、??[?],??

　　[?] 答案：比例极限 3、矩形截面杆自由扭转时，某横截面上扭矩为T（图a）。在横截面周边1点处，取出单元体如图（b）所示，其自由表面无外力作用，即剪应力?1???0；再根据剪应力互等定理，有?1???0；因此，横截面周边上的剪应力方向应与周边_____________。在四个角点处，与上面分析同理，可得四个角点处的剪应力均为_______________。 答案：C 10、某塑性材料受力构件内有四个点的应力状态，分别如图所示。其中最容易屈服的是( )。

　　2σ/3

　　(A)

　　(B)(C)(D) 答案：C 答案：平行，零

　　二、填空题（10小题，共20分） 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、图示结构中，AB、AC两杆的长度均为L，抗拉（压）刚度均为EA，AC杆位于水平位置。若在Q1=________,M1=________;Q2=________,M2=____________. 力P作用下，节点A不产生水平位移，则?=_____________。在此情况下，设??60，则节点A

　　- 2 -

　　答案：p2、0，32p、0 5、图示梁受分布力偶作用，其值沿轴线线性分布。支座A、B处的支反力RA=_______， Rx)=__________，M答案：(1) 中性轴位于两肢的交界处，即中性轴将横截面分成面积相等的两部分。 B=__________，弯矩方程M(max发生在x=_________处，Mmax= (2) Wbh_____________。 s?2(b?h),Wbhu?2(b?h)?s 7、T形截面悬臂梁受力如图所示，已知截面高度h、惯性矩Iz和材料的弹性模量E，并测得D截面上，下边缘处的线应变?上和?下，则外力偶矩m=_______。图中C为形心。 答案：Rm0A?2(?),RmmmmlB?02(?),M(x)??02x?02lx2,x?l/2,Mmax?08 6、梁的截面形状如图所示。材料为理想弹塑性材料，屈服极限为?s，C为形心。当整个截面上的正 应力均达到?s时，(1)在图上标出中性轴位置；(2)塑性抗弯截面系数Ws?__________，极限弯矩答案：E(?下??上)hIz Wu?___________。 8、如图示梁，C处为弹性支座，K为弹性刚度，为求弹簧所受的力，则所取变形谐调条件为______________，其相应的补充方程为______________。

　　- 3 -

　　10、压杆的临界应力值与材料的弹性模量成正比。（ ） P答案：错 四、解答题（5小题，共50分） 1、长度为l的圆锥形杆，两端直径各为dA1和d2，弹性模量为E，两端受拉力作用，求杆的总伸长。 B 答案： ?l?4Pl E?d 1d2332、半径为R的圆截面杆,左端固定,右端受力偶m作用而扭转(见图a),杆材料的???曲线图(见图b)答案：?Rck,5Pac?6EI?Rca3EI?Rck 中, ?s为剪切流动极限,设半径为rs以内的杆中心部分为弹性, rs以外部分已屈服(见图c). 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 (1) 试写定决定rs的方程(不必解出); 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___________以及____________等不利因素的影响。 (2) 设rs已知,求出B端的扭转角; 答案：杆件的初弯曲，压力偏心，材料不均匀和支座缺陷 (3) 撤去力偶m后,B端尚残留扭转角若干

　　? 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

　　、圆杆扭转变形实质上是剪切变形。（ ） 答案：对 3、剪断钢板时,所用外力使钢板产生的应力稍大于材料的屈服极限. (

　　) 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。 （ ） (a)

　　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不一定为零。( ) 答案：对 7、两根几何尺寸、支承条件完全相同的静定梁，只要所受荷截相同，则两梁所对应的截面的挠度及转角相同，而与梁的材料是否相同无关。（ ） 答案：错 8、塑性材料制成的杆件，其危险点必须用第三或第四强度理论所建立的强度条件来校核强度。 ( ) 答案：错 (b)(c)

　　9、铸铁水管冬天结冰时会因冰膨胀被胀裂，而管内的冰却不会破坏，这是因为冰的强度比铸铁的强 度高。( )

　　答案：错 答案： (1) m?[?32?

　　2rs?3(R3?r3

　　s)]?s

　　- 4 -

　　(2) ??

　　?sl

　　G? s

　　(3)

　　???

　　l?s?maxG(r?R

　　) s3、作出图示具有中间铰的梁的剪力图和弯矩图，并求M

　　max

　　，Qmax。

　　qa0=3qa

　　2

　　答案：M2

　　max?3qa

　　Qmax?

　　qa

　　答案：解 一、中性层上剪应力变化规律?(x)?

　　3Q(x)3qx2?A?2?bh

　　可见，中性层上剪应力沿x轴成线2

　　aa

　　a

　　qa2

　　性变化（图 c）。

　　二、截下部分的平衡（图 d） 剪力图

　　弯矩图

　　4、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 中性层上剪应力的合力 T?

　　xx

　　3qx3qx2

　　量。

　　?0

　　?(x)(bdx)??

　　2?bh?(x)(bdx)?

　　4h

　　答案：解 一、计算简图

　　横截面上正应力的合力 N?

　　?

　　h/2

　　h/2

　　M(x)h/26qx2

　　3qx2

　　?(x)(bdy)??

　　Jy(bdy)??3ydy?4h

　　20h先考虑辅梁CE的平衡、求得 RC?2

　　00kN,HC?400

　　kND,R?60，然后、按作用与反作用定k0N

　　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。

　　可见，满足

　　?x?0

　　T?N?0

　　?qy?

　　2b

　　二、内力图

　　因此，考虑挤压应力，则可满足

　　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。 ?M2?h?x2qx2qx2

　　c?N3??2??

　　???r?b?2?

　　4?4?0 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。 5、矩形截面悬臂梁承受均布载如图a所示。假设沿中性层把梁分开为上、下两部分，试求 一、中性层截面上剪应力沿x轴的变化规律。 二、梁被截下部分（图 b）是怎样平衡的。

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