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材料力学考试题
2010—2011材料力学试题及答案A
一、单选题(每小题2分,共10小题,20分)
1、 工程构件要正常安全的工作,必须满足一定的条件。
下列除( )项,其他各项是必须满足的条件。
A、强度条件 B、刚度条件 C、稳定性条件 D、硬度条件
2、内力和应力的关系是( )
A、内力大于应力 B、内力等于应力的代数和 C、内力是矢量,应力是标量 D、应力是分布内力的集度
3、根据圆轴扭转时的平面假设,可以认为圆轴扭转时横截面( )。
A、形状尺寸不变,直径线仍为直线。
B、形状尺寸改变,直径线仍为直线。
C、形状尺寸不变,直径线不保持直线。
D、形状尺寸改变,直径线不保持直线。
4、建立平面弯曲正应力公式zIMy=σ,需要考虑的关系有( )。
A、平衡关系,物理关系,变形几何关系; B、变形几何关系,物理关系,静力关系; C、变形几何关系,平衡关系,静力关系; D、平衡关系, 物理关系,静力关系;
5、利用积分法求梁的变形,不需要用到下面那类条件( )来确定积分常数。
A、平衡条件。
B、边界条件。
C、连续性条件。
D、光滑性条件。
6、图示交变应力的循环特征r、平均应力mσ、应力幅度aσ分别为( )。
A -10、20、10; B 30、10、20; C 31-、20、10; D 31-、10、20 。
7、一点的应力状态如下图所示,则其主应力1σ、2σ、3σ分别为( )。
A
30MPa、100 MPa、50 MPa B 50 MPa、30MPa、-50MPa C 50 MPa、0、-50Mpa、 D -50 MPa、30MPa、50MPa
8、对于突加载的情形,系统的动荷系数为( )。
A、2 B、3 C、4 D、5
9、压杆临界力的大小,( )。
A与压杆所承受的轴向压力大小有关; B 与压杆的柔度大小有关; C 与压杆材料无关; D 与压杆的柔度大小无关。
10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移,要求结构满足三个条件。
以下那个条件不是必须的( )
A、EI为常量 B、结构轴线必须为直线。
C、M图必须是直线。
D、M和M至少有一个是直线。
4、设某种钢的屈服应力为200sMPaσ=,弹性模量为200EGPa=。
现将直径为2mm的钢丝绕在一个刚性圆柱上,欲使钢丝放松后不产生残余变形,则圆柱直径不能小于( C )。
A、0.8米 B、1.6米 C、2.0米 D、2.4米
1. D; 2. D; 3. A; 4. C; 5. A; 6. D; 7.B; 8. A; 9. B; 10. C.
一、填空题(每空2分,共10分)
1. 根据强度条件[]σσ≤可以进行______以及确定许可载荷三个方面的强度计算。
2. 直径为D的实心圆轴,最大的许可扭矩为T,若将轴的横截面积增加一倍,则其最大许可扭矩为______。
3. 纯剪切状态属于______(单、双、三)向应力状态。
4. 构件受自由落体冲击时,静变形愈大,则动荷系数_______。
5. 一梁在集中力F作用下,其应变能为U,若将力F改为2F, 其他条件不变,则其应变能为 。
二、单项选择题:
(每题3分,共15分)
1. 扭转切应力公式PTIρτρ=适用于( )杆件。
A. 任意截面 B. 任意实心截面 C. 任意材料的圆截面 D. 线弹性材料的圆截面
2. 梁在某一段内作用有向下的均布力时,则在该段内弯矩图是一条( ) A. 上凸曲线 B. 下凸曲线 C. 带有拐点的曲线 D. 斜直线
3. 梁的截面为T字型,Z轴通过横截面的形心,弯矩图如图所示,则有( )。
A. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面C
B. 最大拉应力位于截面C,最大压应力位于截面D
C. 最大拉应力位于截面D,最大压应力位于截面C
D. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面D
4. 等截面直梁在弯曲变形时,挠曲线的曲率最大发生在( )处。
A. 挠度最大 B. 转角最大 C. 剪力最大 D. 弯矩最大
5.在单元体的主平面上( )。
A. 正应力一定最大; B. 正应力一定为零; C. 切应力一定最小; D. 切应力一定为零。
一、 填空题:
(每空1分,共计38分)
1、变形固体的变形可分为:
弹性变形 和 塑性变形 。
2、构件安全工作的基本要求是:
构件必须具有足够的强度、 足够刚度 和 足够稳定性。
3、杆件变形的基本形式有 拉(压)变形 、 剪切变形 、 扭转变形 和 弯曲变形 。
4、吊车起吊重物时,钢丝绳的变形是 拉伸变形 ;汽车行驶时,传动轴的变形是 扭转变形 ;教室中大梁的变形是 弯曲变形 ;螺旋千斤顶中的螺杆受 压杆受压 变形。
5、图中ζ——ε曲线上,对应p点的应力为比例极限,符号__ζp__、对应y点的应力称为屈服极限,符号_ζs__、对应b点的应力称为强化极限符号_ζb ___ __。
6、内力是外力作用引起的,不同的 外力 引起不同的内力,轴向拉、压变形时的内力称为 轴力 。
剪切变形时的内力称为 剪力 ,扭转变形时内力称为 扭矩 ,弯曲变形时的内力称为 弯矩 。
7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有 AB、BC、CD、AD ;受力压缩杆件有 BE 。
8、胡克定律的两种表达式为EALNl⨯=∆和εσE=。
E称为材料的 弹性模量 。
它是衡量材料抵抗 变形 能力的一个指标。
E的单位为MPa,1 MPa=_106_______Pa。
9、衡量材料强度的两个重要指标是 屈服极限 和 强化极限 。
10、通常工程材料丧失工作能力的情况是:
塑性材料发生 屈服 现象, 脆性材料发生 强化 现象。
11、挤压面为平面时,计算挤压面积按 实际面积 计算;挤压面为半圆柱面的 投影 面积计算。
12、在园轴的抬肩或切槽等部位,常增设 圆弧过渡 结构,以减小应力集中。
13、扭转变形时,各纵向线同时倾斜了相同的角度;各横截面绕轴线转动了不同的角度,相邻截面产生了 转动 ,并相互错动,发生了剪切变形,所以横截面上有 剪 应力。
14、因半径长度不变,故切应力方向必与半径 垂直 由于相邻截面的间距不变,即园轴没有 伸长或缩短 发生,所以横截面上无 正 应力。
15、长度为l、直径为d的圆截面压杆,两端铰支,则柔度λ为 ,若压杆属大柔度杆,材料弹性模量为E,则临界应力ζcr为______________。
三、单相选择题
1、在下列关于梁转角的说法中,( A )是错误的。
A.转角是横截面绕中性轴转过的角位移 B.转角是变形前后同一横截面间的夹角 C.转角是横截面绕梁轴线转过的角度 D.转角是挠曲线之切线与轴拘坐标轴间的夹角
2、在图1悬臂梁的AC段上,各个截面上的( A )。
A.剪力相同,弯矩不同 B.剪力不同,弯矩相同 C.剪力和弯矩均相同 D.剪力和弯矩均不同
3.在图2刚架中,( B )段发生拉弯组合变形。
4、图3悬臂梁受力。
其中( B )。
A.AB段是纯弯曲,BC段是剪切弯曲 B.AB段是剪切弯曲,BC段是纯弯曲;C.全梁均是纯弯曲; D.全梁均为剪切弯曲
5、物体受力作用而发生变形,当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称为( A )
A.弹性 B.塑性 C.刚性 D.稳定性
6、四种梁的截面形状,从梁的正应力强度方面考虑,最合理的截面形状是( B )。
A.圆形 B.I字形 C.长方形 D. 正方形
7、细长压杆,若长度系数增加一倍,临界压力( )
A.为原来的四分之一 B.为原来的一半 C.增加一倍D.为原来的四倍
8、结构的超静定次数等于( D )。
A.未知力的数目 B.支座反力的数目 C.未知力数目与独立平衡方程数目的差数 D.支座反力数目与独立平衡方程数目的差数
9、用截面法求一水平杆某截面的内力时,是对( C )建立平衡方程求解的。
A.该截面左段 B.该截面右段 C.该截面左段或右段 D.整个杆
10、在下列关于内力与应力的讨论中,说法( D )是正确的. A.内力是应力的代数和 B.内力是应力的矢量和 C.应力是内力的平均值 D.应力是内力的分布集度
11、图示拉(压)杆1—1截面的轴力为( )。
A.N= 6P B.N=2P C.N=3P D.N=P
12、矩形截面梁受弯曲变形,如果梁横截面的高度增加一倍时,则梁内的最大正应力为原来的多少倍?
( )
A. 正应力为1/2倍 B. 正应力为1/4倍 C. 正应力为4倍 D. 无法确定
1 第一张 绪论
一、选择题
1. 根据均匀性假设,可认为构件的( C )在各处相同。
A. 应力 B. 应变 C. 材料的弹性系数 D. 位移
2. 构件的强度是指( C ),刚度是指( A ),稳定性是指( B )。
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强度破坏的能力
3. 单元体变形后的形状如下图虚线所示,则A点剪应变依次为图(a)( A ),图(b)( C ),图(c)( B )。
(a) (b) (c) A. 0 B. 2r C. r D. 1.5r
4. 下列结论中( C )是正确的。
A. 内力是应力的代数和; B. 应力是内力的平均值; C. 应力是内力的集度; D. 内力必大于应力;
5. 两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受到同样大小的轴向拉力,它们的应力是否相等( B )。
A. 不相等; B. 相等; C. 不能确定;
二、填空题
1.材料力学对变形固体的基本假设是 连续性假设 , 均匀性假设 , 各向同性假设 。
2.材料力学的任务是满足 强度 , 刚度 , 稳定性 的要求下,为设计经济安全的构件提供必要的理论基础和计算方法。
3.外力按其作用的分布方式可以分为 表面力 和 体积力 ,按载荷随时间的变化情况可以分为 静载荷 和 动载荷 。
4.度量一点变形过程的两个基本量是 应变ε 和 切应变 γ 。
第二章 轴向拉压
一、 选择题
1.图1所示拉杆的外表面上有一斜线,当拉杆变形时,斜线将( D ) A.平动 B.转动 C.不动 D.平动加转动
4.材料经过冷却硬化后,其( D )。
A.弹性模量提高,塑性降低 B.弹性模量降低,塑性提高 C.比利极限提高,塑性提高 D.比例极限提高,塑性降低
2.判断剪切面和挤压面应注意的是:
剪切面是构件的两部分有发生 相对错动 趋势的平面;挤压面是构件 相互挤压 的表面。
第三章扭转
二、选择题
1.内、外径之比为α的空心圆轴,扭转时轴内的最大切应力为τ,这时横截面上内边缘的切应力为 ( B )
A τ; B ατ; C 零; D(1- 4α)τ
2.实心圆轴扭转时,不发生屈服的极限扭矩为T,若将其横截面面积增加一倍,则极限扭矩为( C )
A 02T B 20T C 202T D 40T
3.两根受扭圆轴的直径和长度均相同,但材料C不同,在扭矩相同的情况下,它们的最大切应力τ、τ和扭转角ψ、ψ之间的关系为( B )
A 1τ=τ2, φ1=φ2 B 1τ=τ2, φ1≠φ2 C1τ≠τ2, φ1=φ2 D 1τ≠τ2, φ1≠φ2
4.阶梯圆轴的最大切应力发生在( D )
A 扭矩最大的截面; B 直径最小的截面; C 单位长度扭转角最大的截面; D 不能确定。
5.空心圆轴的外径为D,内径为d, α=d/D,其抗扭截面系数为 ( D )
A ()31 16pDWπα=- B ()321 16pDWπα=- C ()331 16pDWπα=- D ()341 16pDWπα=-
6.对于受扭的圆轴,关于如下结论:
①最大剪应力只出现在横截面上; ②在横截面上和包含杆件的纵向截面上均无正应力; 3 ③圆轴内最大拉应力的值和最大剪应力的值相等。
现有四种答案,正确的是( A ) A ②③对 B①③对 C①②对 D 全对
7.扭转切应力公式nPpMIτρ=适用于( D )杆件。
A 任意杆件; B 任意实心杆件; C 任意材料的圆截面; D 线弹性材料的圆截面。
8.单位长度扭转角θ与( A )无关。
A 杆的长度; B 扭矩; C 材料性质; D 截面几何性质。
9.若将受扭实心圆轴的直径增加一倍,则其刚度是原来的( D ) A 2倍; B 4倍; C 8倍; D 16倍。
1
第四章 梁的弯曲内力
3. 梁段上作用有均布载荷时,剪力图是一条 斜直 线,而弯矩图是一条 抛物 线。
4. 当简支梁只受集中力和集中力偶作用时,则最大剪力必发生在 集中力作用处 。
三、 选择题
1. 梁在集中力偶作用的截面处,它的内力图为( C )。
A Fs 图有突变, M 图无变化 ; B Fs图有突变,M图有转折 ; C M 图有突变,Fs图无变化 ; D M 图有突变, Fs 图有转折 。
2. 梁在集中力作用的截面处,它的内力图为( B )。
A Fs 有突变, M 图光滑连续 ; B Fs 有突变, M 图有转折 ; C M 图有突变,凡图光滑连续 ; D M 图有突变, Fs 图有转折 。
4. 梁在某一段内作用有向下的分布力时,则在该段内, M 图是一条( A )。
A 上凸曲线 ; B下凸曲线 ; C 带有拐点的曲线 ; D 斜直线 。
第 五 章 弯 曲 应 力
二、填空题
1、应用公式zMyIs=时,必须满足的两个条件是 满足平面假设 和 线弹性 。
2、跨度较短的工字形截面梁,在横力弯曲条件下,危险点可能发生在 翼缘外边缘 、 翼缘腹板交接处 和 腹板中心 处。
第六章
弯曲变形
二、 选择题
1. 梁的挠度是(D)
A 横截面上任一点沿梁轴线方向的位移 B 横截面形心沿梁轴方向的位移 C横截面形心沿梁轴方向的线位移 D 横截面形心的位移
2. 在下列关于挠度、转角正负号的概念中,(B)是正确的。
A 转角的正负号与坐标系有关,挠度的正负号与坐标系无关 B 转角的正负号与坐标系无关,挠度的正负号与坐标系有关 C 转角和挠度的正负号均与坐标系有关 D 转角和挠度的正负号均与坐标系无关
3. 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
4. 等截面直梁在弯曲变形时,挠曲线的最大曲率发生在(D)处。
A 挠度最大 B 转角最大 C 剪力最大 D 弯矩最大
5. 两简支梁,一根为刚,一根为铜,已知它们的抗弯刚度相同。
跨中作用有相同的力F,二者的(B)不同。
A支反力 B 最大正应力 C 最大挠度 D最大转角
6. 某悬臂梁其刚度为EI,跨度为l,自由端作用有力F。
为减小最大挠度,则下列方案中最佳方案是(B) A 梁长改为l /2,惯性矩改为I/8 B 梁长改为3 l /4,惯性矩改为I/2 C 梁长改为5 l /4,惯性矩改为3I/2 D 梁长改为3 l /2,惯性矩改为I/4
7. 已知等截面直梁在某一段上的挠曲线方程为:
y(x)=Ax ²(4lx - 6l ²-x ²),则该段梁上(B)
A 无分布载荷作用 B 有均布载荷作用 C 分布载荷是x的一次函数 D分布载荷是x的二次函数
三、填空题
1. 用积分法求简支梁的挠曲线方程时, 若积分需分成两段,则会出现 4 个积分常数,这些积分常数需要用梁的 边界 条件和 光滑连续 条件来确定。
5. 提高梁的刚度措施有 提高Wz 、 降低Mmax 等。
第 七 章 应力状态 强度理论
二、 选择题
1、危险截面是( C )所在的截面。
A 最大面积 B最小面积 C 最大应力 D最大内力
2、关于用单元体表示一点处的应力状态,如下论述中正确的一种是( D )。
A 单元体的形状可以是任意的
B 单元体的形状不是任意的,只能是六面体微元
C 不一定是六面体,五面体也可以,其他形状则不行
D 单元体的形状可以是任意的,但其上已知的应力分量足以确定任意方向面上的硬力
3、受力构件内任意一点,随着所截取截面方位不同,一般来说( D) A 正应力相同,剪应力不同 B 正应力不同,剪应力相同 C 正应力和剪应力均相同 D 正应力和剪应力均不同
4、圆轴受扭时,轴表面各点处于( B )
A 单向应力状态 B二向应力状态 C三向应力状态 D各向等应力状态
5、分析处于平面应力状态的一点,说法正确的是( B )。
A a=0时,必有a=max或a=min
B a=0时,必有a=max或a=min
C a+90a及|a|+|90a|为常量
D 1230
6、下列结论那些是正确的:
( A )
(1) 单元体中正应力为最大值的截面上,剪应力必定为零;
(2)单元体中剪应力为最大值的截面上,正应力必定为零; (3)第一强度理论认为最大拉应力是引起断裂的主要因素; (4)第三强度理论认为最大剪应力是引起屈服的主要因素。
A
(1),(3),(4) B
(2),(3),(4) C
(1),(4) D (3),(4)
7、将沸水倒入玻璃杯中,如杯子破裂,问杯子的内外壁是否同时破裂( C ) A 同时破裂 B 内壁先裂 C外壁先裂 D无法判定
8、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系,如下论述正确的是( C )。
A有应力一定有应变,有应变不一定有应力 B 有应力不一定有应变,有应变不一定有应力 C应力不一定有应变,有应变一定有应力 D应力一定有应变,有应变一定有应力
三、 填空题
1、各截面上的应力是斜方向的周期函数,其周期为180度,此斜方向的正应力的极值即为主应力。
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