材料力学试卷-参考答案及评分标准.pdf

1 材料力学期末试卷一、选择题（每题空 2 分，共 10 分）1、构件的刚度是指（A ） A 在外力作用下构件抵抗变形的能力B 在外力作用下构件保持原有平衡状态的能力C 在外力作用下构件抵抗破坏的能力D 在外力作用下构件抵抗弯曲的能力第一、2 题图2、有 A、B、C 三种材料，其拉伸应力-应变实验曲线如上图所示，曲线（A ）材料的强度高3、两根受扭圆轴的直径和长度均相同，但材料不同，在扭矩相同的情况下，它们的最大切应力1、2和扭转角1、2之间的关系为（B ） A 2121,； B 2121,；C 2121,； D 2121,4、挠曲线近似微分方程在（D）条件下成立A梁的变形属于小变形B材料服从胡克定律C挠曲线在xoy 平面内D同时满足A、B、C 5、在单元体的主平面上（D ） A 正应力一定最大B 正应力一定为零C 切应力一定最大D 切应力一定为零二、填空题（每空 2 分，共 14 分）1、在低碳钢的拉伸试验中，材料的应力变化不大而变形显著增加的是屈服阶段， 材料的塑性指标有延伸率和 断面收缩率2、 下 图 示 联 接 销 钉 已 知kN100F， 销 钉 的 直 径mm30d， 则 销 钉 上 的 切 应 力 等 于70.8MPa 。

FF.d第二、 2 题图第二、 3 题图3、右上图所示外伸梁，用积分法求图示梁变形时，边界条件为0,0AByy，光滑连续条件为1212/ 2,xlyy若已知 B 截面转角EIFlB162，则 C 截面的挠度wc332FlEI三、简答和作图题 （第 1小题 7 分，第 2 小题 9 分，共 16 分）1、圆杆的受力如图所示，已知其直径为d、AB 的长度为l、受到均布载荷q 和力偶 M 作用试判定圆杆的危险截面，并分别用第三和第四强度理论写出其相当应力l/2 AFCl/2 l/2 BABMq2 内力图如左所示，可见，危险截面为A 截面2223312132rqlMd2224310.752132rqlMd2、画出下梁的剪力图和弯矩图，并指出1-1 截面和 2-2 截面上的剪力和弯矩25,2qaFqaFDC2325,21qaqaqaFqaFSS222212,22qaMMqaqaqa四、计算题每题 10 分，共 60 分）1、图为变截面圆钢杆ABCD，己知 P1=20kN，P2=P3=35kN，l1=l3=300mm，l2=400mm，d1=12mm，d2=16mm， d3=24mm，绘出轴力图并求杆的最大正应力。

DCBAl3l2l1P3P2P1321解：+-50KN15KN20KNAB 段： 1176.9MPa BC段： 2-74.6MPaCD段： 3-110.6MPa 故杆的最大应力为176.9MPa（拉） ，最小应力为74.6MPa（压） 2、如图所示空心圆轴，外径D=150mm，内径d=100mm，承受最大扭矩T=20kNm，如材料的 =50MPa，试校核该轴的强度解：扭矩图如左所示22qlM32qaqa22qaqa2qa22qaTT2000Nm3 (1) 在圆轴外边缘出现最大剪力：3maxmax441220000150 10(150100 )103237.6 50PTIMPaMPa强度符合要求3、图示槽形截面梁已知：q=24kN/m，om=1.5kNmC 为截面形心，4200cmIz求梁内的最大拉应力和最大压应力AB0.5m1m0.5mxM第三题图moq8cm2cmzyC解： （1）弯矩图（2）危险截面应力分布图（3）求最大拉应力及最大压应力MPaIyMzBBcc901020006. 0103423max)(max,max,MPaIyMzABAt451020006.0105 .1423max)(max,MPaIyMzABBt3010200)02. 0(103423max)(max,MPaAtt45)(max,max,4、已知应力状态如图所示，试用解析法求：(1) 主应力的大小和主平面的方位；(2) 在单元体上绘出主平面的位置和主应力的方向；(3) 最大切应力。

4 （1）30 x，40y，20 xy2222maxmin3040304020222235.345.3xyxyxyMPa135.3MPa，02，345.3MPa(5 分) max3035.3tan0.26514.8720 xxy（2）主单元体如图所示3 分)（3）13max35.3( 45.3)40.322MPa(2 分)5、空气压缩机的活塞杆可简化为两端铰支的受压直杆（如图所示），已知86p，43s，210EGPa，圆形截面杆的长度1500lmm，直径50dmm规定稳定安全系数为5stn，试根据稳定性要求确定该杆的许用荷载P解： （1）11 1500120504li(3 分)由于p，故此杆是大柔度杆1 分)229223.1421010143.8120crEMPaMPa 6263.14143.8 105010282.24crcrPAkN(2 分)282.256.45crstPPkNn(1 分)6、图示刚架，EI 已知，不计轴向拉压，试用莫尔积分法或图乘法计算B 截面的垂直位移lP30MPa20MPa40MPa35.3MPa45.3MPa14.875 解：应用图乘法，如果不计轴向拉压，在B 点分别加单位力和单位力偶。

它们的内力图如图所示85243231422qaaaqaaqaaEIBAaaCBA22qa22qaAAaa1111。