北科大2014-2015(2)材料力学试卷A

北京科技大学2014--2015学年 第2学期

材料力学考试试卷（A）

院(系) 机械工程 班级 学号 __________________ 姓名 _____________ 试卷卷面成绩 题号 得分 Points 一、以下各题都提供A、B、C、D四个选项，其中只有一个答案是正确的。试将正确的答案填写在题中“ ”线上。（共10题，每题2分） 1、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。 自 一 二 三 四 觉 五 小计 占课程考平时 成绩课程考核核成绩 成绩 占60 % 40 % 遵装 守 考 订 试 线 规 则内，诚不信考得试，答绝不题作 2、根据圆轴扭转的平面假设，可以认为圆轴扭转时，横截面 。 （A）横截面形状尺寸不改变，直径线仍保持为直线； （B）横截面形状尺寸改变，直径线仍保持为直线； （C）横截面形状尺寸不改变，直径线不保持为直线； （D）横截面形状尺寸改变，直径线不保持为直线。 3、如图所示，一重P的小球沿水平滑道滑入等高的悬臂梁端部。如果重量为P的重物静态作用3在梁的B点时，B点的挠度为fst=PL/3EI。在小球滑入梁端部瞬间，梁的B点的挠度为________________。

弊 A (A) PL/6EI； (B) PL/3EI；

33

(C) 2PL/3EI； (D) 4PL/3EI。

4、等强度梁的截面尺寸与________________。

（A）与载荷和许用应力均无关； （B）与载荷和许用应力均有关； （C）与载荷有关，而与许用应力无关 ；（D）与载荷无关，而与许用应力有关。

3

3

P B 第3题图

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5、一个二次静不定刚架如图（a）所示，其基本静定基如图（b）所示。结构的力法正则方程为：

其中：?2P的力学意义是：________ (A) 在2点由于P力引起的水平位移；

??11?12??X1???1P??????X??????0??2122??2??2P?(B) 在2点由于P力和分布载荷引起的水平位移；

(C) 在1点由于P力引起的转角；

(D) 在1点由于P力和分布载荷引起的转角。

6、以下关于应力应变的论述，哪一个是正确的? ________

(A) 采用电阻应变片的电测方法可以直接测量出试样表面一点处的正应力； (B) 对于线弹性材料，如果已知沿x方向的正应力是 σx，则沿相同方向的正应变εx可以表示为:

εx = σx / E。其中： E 表示弹性模量；

(C) 当圆轴承受扭转时，材料内的最大切应力仅仅发生在横截面的外沿处； (D) 纯剪切是一种二向应力状态。

7、以下关于弯曲的论述，哪一个是不正确的? ________ (A) 梁横截面上中性轴的方向与该横截面上的弯矩方向相关； (B) 横力弯曲时，沿横截面的中性轴，正应力一定为0；

(C) 横力弯曲时，梁横截面上的最大拉伸正应力的绝对值可能不等于最大压缩正应力的绝对值，但是梁内最大切应力的绝对值一定等于最小切应力的绝对值；

(D) 横力弯曲时，假定在梁的某点处，仅作用有集中力偶而无其它外载荷，则剪力在此点不连续，要发生突变。

P 8、一根矩形截面外伸梁受到两个大小相等对称布置的集中力作用。判断在指定点A,B,C,D,E,F处的应力状态。 (A) 点D、E、F处于单向应力状态。点A、B、C 处于二向应力状态;

(B) 点D、E、F处于二向应力状态。点A、B、C处于单向应力状态;

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a a F E D P A B a a C

(C) 点E无应力，点C、D、F处于单向应力状态。点A、B处于二向应力状态; (D) 点A、E无应力。点D、C处于单向应力状态。点B、F处于二向应力状态。

9、一个应力单元体在两个互相垂直面上作用有切应力τ0，在底面上的应力为________。 (A) ???0,???0; (B) ???0,??0; (C) ????0,???0; (D) ????0,??0.

?045?45??0??

10、建立圆轴扭转横截面的切应力公式τ=Tρ/Ip，需要考虑的关系有________。

(A) 变形几何关系, 物理关系，静力平衡关系； (B) 变形几何关系， 物理关系，静力等效关系；

(C) 变形几何关系， 切应力互等关系，静力等效关系； (D) 平面假设关系, 切应力互等关系，物理关系。

二、图示外伸梁ABC，抗弯刚度分别为EI。试用力法正则方程求解约束反力。（20分）

Points q

A C EI

a l

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Points 三、（20分）半径为R的开口圆环,EI，GIP为常量, 在端部A、B分别作用有方向相反且垂直于纸面的力P。求：AB之间垂直于纸面方向的相对位移

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R P B A P

Points 四、一个广告牌由立柱支撑，忽略结构自重。风载荷沿x的反方向垂直作用与

广告牌，可认为合力作用在广告牌中心，其面积A=1m×0.5m，风载荷集度p。钢

质立柱直径d=50mm，材料的许用应力[σ]=280 MPa。弹性模量E=200GPa，波松比μ= 0.25。如图所示，在底部立柱的表面A点粘贴两个应变片（电桥预先平衡），已经测出两个应变片的读数为

h

?1?858.5?10?6和?2?170.9?10?6。(1) 计算风

载荷集度p; (10分) (2) 若不计弯曲切应力的影响，按第三强度理论校核强度。(10分)

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Points 五、一个平面结构，杆ABC为圆形截面，直径d=50 mm。AB段与BC段长度均为2m，BD段为矩形截面杆，长度为2.3m，截面尺寸b×h＝40mm×60mm。两端约束如图示（（a）为正视图（b）为俯视图），在DB两端为销钉连接。材料数据见下表。强度安全系数n?2 稳定性安全系数nst?3 。确定结构的许用载荷?P?。（20分）

E GPa

D F?p ?S a MPa b 200 200 240 310 1.14 B A C P hA(a)FbhBzFbF(b)lDB 材料力学 Page 6 Total 6 pages

Points 五、一个平面结构，杆ABC为圆形截面，直径d=50 mm。AB段与BC段长度均为2m，BD段为矩形截面杆，长度为2.3m，截面尺寸b×h＝40mm×60mm。两端约束如图示（（a）为正视图（b）为俯视图），在DB两端为销钉连接。材料数据见下表。强度安全系数n?2 稳定性安全系数nst?3 。确定结构的许用载荷?P?。（20分）

E GPa

D F?p ?S a MPa b 200 200 240 310 1.14 B A C P hA(a)FbhBzFbF(b)lDB 材料力学 Page 6 Total 6 pages

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