材料力学 期末复习考试题 胡益平老师 肖栋天 大二下 川大锦城10
更新时间:2024-04-25 21:09:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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材料力学复习题
第2章
1. 如图所示桁架结构,各杆的抗拉刚度均为EA,则结点C的竖向位移为:( ) (A)
Fh2EAcos? (B)
Fh2EAcos2?(C)
Fh2EAcos?3 (D)
FhEAcos?3
??hCF
2. 如图所示正方形截面柱体不计自重,在压力F作用下强度不足,差20%,为消除这一过载现象,则柱体的边长应增加约:( )
(A) 5% (B)10% (C)15% (D)20%
F习题1 图
F2F1ll习题2 图
习题3图
3. 如图所示杆件的抗拉刚度EA?8?103kN,杆件总拉力F?50kN,若杆件总伸长为杆件长度的千分之五,则载荷F1和F2之比为:( ) (A) 0.5 (B)1 (C)1.5 (D)2
4. 如图所示结构,AB是刚性梁,当两杆只产生简单压缩时,载荷作用点的位置距左边杆件的距离x为:( ) (A)
a4x (B)
Fa3 (C)
a2 (D)
2a3
ABEA2EAFaa2Fa2Fa
5. 图示杆件的抗拉刚度为EA,其自由端的水平位移为 ,杆件中间截面的
习题4图
习题5图
水平位移为 。
6.图示桁架结构各杆的抗拉刚度均为EA,则节点C的水平位移为 ,竖向位移为 。
FC1l45?2l45?ABW习题6图
习题7图
MPa7. 图示结构AB为刚性梁,重物重量W心圆形截面杆,1号杆的许用应力为80的重量。试确定两杆的直径。
MPa?20kN,可自由地在AB间移动,两杆均为实
,不计刚性梁AB,2号杆的许用应力为1008. 某铣床工作台进油缸如图所示,油缸内压为p?2MPa,油缸内径D?75mm,活塞杆直径d?18mm,活塞杆材料的许用应力[?]?50MPa,试校核活塞杆的强度。
1dFpDEAAa22EABC
9.如图所示结构,球体重量为F,可在刚性梁AB上自由移动,1号杆和2号杆的抗拉刚度分别为EA和2EA,长度均为l,两杆距离为a。不计刚性梁AB的重量。(1)横梁中点C的最大和最小竖向位移是多少?(2)球体放在何处,才不会使其沿AB梁滚动?
习题8图
W习题9图
aCA12DF ① B ② Faaaaaa习题10图 习题11图
10. 如图所示结构,AB是刚性横梁,不计其重量。1,2号杆的直径均为d?20mm,两杆材料相同,许用应力为[?]?160MPa,尺寸a?1m。求结构的许可载荷[F]。
11. 如图所示结构中的横梁为刚性梁,两圆形竖杆的长度和材料均相同,直径d?20mm,材料的许用拉应力[?]?50MPa,不计刚性梁的重量,求结构能承受的最大
t载荷Fmax。
第3章
1. 脆性材料压缩破坏时断口呈接近45?的原因是( )。 (A)45?面上的内力过大 (B)45?面上的拉应力过大 (C)45?面上的压应力过大 (D)45?面上的切应力过大 2. 低碳钢压缩实验时,试件最终成鼓状的主要原因是( )。 (A)试件抗压强度太低 (B)试件泊松效应太大
(C)试件与实验夹具接触面摩擦力的影响 (D)实验夹具的强度不够
3. 几种材料的拉伸曲线如图所示,材料 的强度最高;材料 的刚度最大;材料 的塑性最好。
?(A)?,?(MPa)240(B)(C)(2)96?习题3图
(1) ?,?(με)1200习题6图
4. 某试件材料的屈服极限为320MPa,该试件拉伸到屈服极限时的轴向应变为0.16%,则材料的弹性模量E = Gpa。继续加载到轴向应变为0.5%,在此时试件完全卸载后的残余应变?r?0.3%,则试件卸载时截面上的应力是 MPa。
5. 某试件材料的屈服极限为200MPa,该试件拉伸到屈服极限时的轴向应变为0.2%,则材料的弹性模量E = 。继续加载到300MPa时轴向应变为1.5%,则该试件完全卸载后的残余应变?r? 。
6. 同一材料的拉伸和扭转实验的应力应变关系如图所示,试指出哪根曲线是拉伸实验的结果?而哪根曲线是扭转实验的结果?并根据图中的数据计算材料的弹性模量以及泊松比。
第4章
1. 圆轴承受扭矩T0作用时,最大切应力正好达到屈服极限,若将圆轴横截面面积增加一倍,则当扭矩等于 时,其最大切应力达到屈服极限。 (A)
2T0 (B)2T0(C)22T0(D)4T0
2. 承受相同扭矩作用的两实心圆轴的最大切应力之比为2,则两圆轴的极惯性之比为:
(A)
12(B)
212(C)
213 (D)
2214
23. 直径为d的实心圆轴两端受集中扭矩作用,圆轴外表面的切应力为?。在相同扭矩作用下,外直径为2d、内径为d的空心圆轴外表面的切应力为 。
4. 在图示直角曲拐中,BC段的刚度很大,B处由一轴承支承,已测得C处的竖向位移为
wC?0.5mm。若将AB段的直径由d增加到2d,载荷由F增加到2F,则C处的竖向
位移为wc'? 。
FqCdAldBB习题4图
5.如图所示实心圆轴的直径为d
,受均布的力偶矩q作用,材料的剪切弹性模量为G。
习题5图
(1)求圆轴截面上的最大切应力。(2)求自由端的转角。(3)作圆轴的转角图。
6.如图为同一材料制成的阶梯状实心圆轴,一端固定一端自由,材料剪切弹性模量为G,两段圆轴长均为a,在自由端承受扭矩m作用,如果d2?2d1?2d,则圆轴自由端的扭转角度?AC? 。
d2CBd1AmACB2020a习题6图
a
l习题7图
7.如图所示实心圆轴的直径为d?80mm,长度L?1m,受外力偶矩m?10kN?m作用,材料的剪切弹性模量为G?80GPa。(1)求圆轴截面上A,B,C三处的切应力大小及其方向。(2)求两端截面的相对转角。
第5章
作梁的内力图
qqa2qqaqa2/2aaaa
qqa2/2qm?qa2aa2aa
FF2Faqaqa2qaaaaaa
第6章
1.如图所示阶梯状梁AB,最大正应力出现在截面: 。 (A)A 处 (B)B处 (C)C处 (D)D处
F4WA3WCWBFADCDBaaa习题2图
aaa习题1图
2.如图所示外伸梁AB的直径为d,在移动载荷F作用下,梁中最大弯曲正应力为: 。 (A)
32Fa?d4 (B)
64Fa?d3 (C)
32Fa?d3 (D)
16Fa?d3
3.如图所示悬臂梁,在其中性层上下述结论正确的是: 。
(A)??0,??0 (B)??0,??0 (C)??0,??0 (D)??0,??0
m 4. 如图所示平面弯曲梁的截面是由一圆形挖去一正方形而形成的,则关于该梁的强度的下列论述中,只有 是正确的。
(A)当梁的横截面的放置方向如图时,梁的强度最小。 (B)梁的强度与横截面的放置方向无关。
(C)当梁的横截面的放置方向如图旋转45?时,梁的强度最大。 (D)当梁的横截面的放置方向如图旋转45?时,梁的强度最小。
习题3图 习题4图
mAaa习题5图
a
5.如图所示矩形截面简支梁A截面上的最大正应力为30MPa,则整个梁中的最大正应力为: 。
6.如图所示,长度为2L的矩形截面梁(b?h)上作用有可在全梁上任意移动的载荷F,
则梁中产生的最大正应力为: ,最大切应力为: 。
FACBFACB2hbhL习题6图
Laa
习题7图
7.如图所示阶梯状悬臂梁AB,在载荷F作用下,则梁中产生的最大正应力为: ,最大切应力为: 。
8.如图所示,直径为d的金属丝绕在直径为D的轮缘上,D??d。(1)已知材料的弹性模量为E,且金属丝保持在线弹性范围,则金属丝中的最大弯曲正应力是多少?(2)已知材料的屈服极限为?s,如果要使变形后的金属丝能完全恢复原来的直线形状,则轮缘的直径不得小于多少?
FAFBdDd习题8图
L/3LL/3习题9图
No.20
9.如图所示,由两根No.20槽钢组成的外伸梁在外伸端分别受到载荷F的作用,已知
L?6m,材料的许用应力[?]?170MPa。求梁的许可载荷[F]。 10.如图所示,铁轨对枕木AB的压力为F,路基对枕木的反作用力可认为是均匀分布的,两铁轨之间的距离为L,(1)为使枕木具有最大的强度,则尺寸a最合理的大小是多少?(2)若枕木的抗弯截面系数为W,材料的许用应力为[?],则在枕木具有最大强度时,其能承受的最大轨道压力F为多大?
FFCDBFAAaLBlbha习题10图
习题11图
11.如图所示矩形截面简支木梁长l?1m,受可任意移动的载荷F?40kN作用,木材的许用正应力为[?]?10MPa,许用切应力为[?]?3MPa,梁截面的高宽比为h/b?3/2。试求梁许可的截面尺寸。
12.如图所示,一很长的钢筋放置于刚性地面上,用力F将其提起,钢筋直径为d,单位长度的重量为q,当b?2a时,载荷F有多大?此时钢筋中的最大正应力是多少?
FABba
第7章
1. 如图所示,外伸梁在载荷F作用下产生变形。则下列叙述中,错误的是: (A)BC段梁的弯矩为零,但挠度不为零。
(B)BC段梁的弯矩为零,所以该段梁无变形。
(C)BC段梁的挠度和转角是因AB段梁的变形而引起的。 (D)BC段梁无载荷,所以该段梁的转角为零。
FABFCCALaBL/2习题2图
L/2习题1图
2. 如图所示,悬臂梁自由端的挠度为wB,梁中点的挠度为wC,则有: 。 (A)wC?(C)wC?1214wB (B)wC?51618wB wB
wB (D) wC?3.如图所示,两悬臂梁在自由端用铰相连,铰处作用有集中力F,则两梁中的最大弯矩为: 。 (A)
Fa32Fa3 (B) (C)Fa (D)2Fa
EIF2EIAABFDCCEIBa习题3图
aLa习题4图
4.如图所示,长度为L、抗弯刚度为EI的悬臂梁AB在自由端处与下方的一刚性曲拐BCD固接。若要使B点的挠度为零,则CD段的长度a? 。
5. 如图所示各梁的抗弯刚度为EI,试用叠加法计算梁B截面的转角以及C点的挠度。
FFFAm?FaBCAaBaCaa
qFqaB2CAB?CaaaAaa
6.画出如图所示梁的剪力图和弯矩图。
FFCAk2a习题6图
Ba
a习题7图
a
7.如图所示,长度为2a、抗弯刚度为EI、抗弯截面系数为W的悬臂梁在中点受载荷F作用,而在自由端支有一弹簧,弹簧的刚度系数k??EIa3,这里?为一系数。试求:(1)
B处弹簧所受的压力。(2)分析和讨论当系数??[0,?]时梁固定端截面上最大正应力的变
化情况。
FEIAqBCD?EIaaa习题8图 习题9图
8.如图所示,两长度为L、截面宽度为b高度为h的矩形简支梁在中点垂直相交,上梁
底面和下梁上面刚好接触,上下梁材料的弹性模量均为E,在上梁中点作用集中力F,试求:(1)两梁中点的竖向位移wC。(2)结构中的最大拉应力?tmax。
9.如图所示简支梁中,AC及DB段的抗弯刚度为EI,梁受均布载荷q作用,梁下有一刚性平台,与梁的间隙为?。若CD段梁正好与平台接触,则???。这时平台分担了多大的载荷?
第8章
1.下列应力状态中, 其一点的主单元体是唯一的。
(A)单向应力状态 (B)两个主应力相同的应力状态 (C)三个主应力均不相同的应力状态 (D)静水压力状态 2.如图所示的应力状态,当切应力改变了方向,则: 。
(A)主应力和主方向都发生了变化。 (B)主应力不变,主方向发生了变化。 (C)主应力发生了变化,主方向不变。(D)主应力和主方向都不变。
50MPa?50MPa?A50MPa习题2图 习题3图
3.某平面应力状态如图所示,则该应力状态的主应力为:?1? ,?2? ,?3? 。如果材料的弹性模量为200GPa,泊松比为0.33,则
该点竖直方向的应变为 ?y?_ ??。
4.如图所示简单扭转圆轴,其直径为d,材料的弹性模量为E,泊松比为?,在圆轴表面??45?方向测得线应变?45,求扭矩m的大小。
?mATm45?M习题4图
习题5图
5. 如图所示,直径d?20mm的圆轴承受弯曲和扭转的联合作用,在上缘点A处,由单纯弯曲作用时引起的正应力为??120MPa,而该点处的最大正应力是?max?160MPa。则轴所受的扭矩T是多大?
6.如图所示直径d?60mm的T形杆受载荷F1?1kN和F2?2kN作用,材料的 许用应力[?]?100MPa。试用第三强度理论校核其强度。
F2DdAF1480C300B300F?eF2030习题6图
习题7图
7.如图所示矩形截面偏心拉伸杆件。F?3kN,E?200GPa,用应变片测量杆件上表面的轴向应变,(1)若要测得最大拉应变,则偏心距e??最大拉应变是多大?(2)若应变片的读数为零,则偏心距e??
第9章
1.塑性材料某点的应力状态如图示。若材料的许用正应力为[?],许用切应力为[?], 则构件强度校核时应采用的公式是 。
(A)??[?] (B)??[?],??[?] (C)
?2?(?2)2??2?[?] (D)??2?4?2?[?]
?习题1图
2. 如图所示矩形截面(b?h)杆件中部被削去了一部分,则杆件中的最大拉应力是平均应力F/bh的: 倍。
(A)2 (B)4 (C)6 (D)8
eFFbhFFbh习题2图
习题3图
3.如图所示矩形截面(b?h)杆件上缘的应变是下缘应变的两倍,则载荷F的偏心距e为 。 (A)
h18h9h6h3 (B) (C) (D)
4.如图所示直径为d的圆轴在自由端截面的圆周上作用有一拉力F,则杆件中的最大正应力是拉力作用在形心时的 倍。 (A)3 (B)5 (C)7 (D) 9
dFdFLL2习题5图
5.如图所示直径为d的曲杆在自由端受集中力F作用,则其第三强度理论的等效应力为: 。
习题4图
yBCzROaA
4.如图所示半径为R的半圆形截面图形,A轴是直径轴,B,C是与A轴平行的轴,则截面对轴A的惯性矩为: ;对轴B的惯性矩为: ;若截面对轴C的惯性矩最小,则a? 。 5.如图所示两个直径为
d习题4图
习题5图
的圆形组成的截面,其对两个坐标轴的惯性矩分别为:
Iz? ;Iy? 。而惯性积为:Izy? 。
6.如下图所示边长为a的正方形截面图形,A,B,C是三根平行的轴,则截面对轴 的惯性矩最小,且为: ;截面对轴 的惯性矩最大,且为: 。
aABC习题6图
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