材料力学试题B答案解析

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课程名称 材料力学B 考试日期 . 层次、专业、班级 2008级函授本科<<材料力学>> 姓名

检查人 题 号 一 二 三 四 五 总计 签名 得 分 阅卷人 签名 一、填空题：（16×1=16分） 1、材料力学是 固体力学 的一个分支，主要研究构件在 外力 作用下的 变形 、 受力 与 破坏 或 失效 的规律。 2、材料拉伸时，在 线性 阶段正应力与正应变成正比。材料经过 屈服 阶段之后，发生硬化现象。 3、对于塑性材料，通常以 屈服 应力作为极限应力。对于脆性材料，安全因素nb 通常取 ～ ，甚至更大。 4、 内力分析 是解决强度、刚度与稳定性的基础。 5、杆件的刚度代表杆件 抵抗变形 的能力。。 6、对于超静定结构，当未知力个数多于平衡方程个数时，需补充 变形协调 条件，来求解问题。。 7、对于没有屈服极限的塑性材料，通常将弹性应变为%时的应力值，定为屈服强度，并以P0.2表示 。 d2Q8、梁弯曲变形时弯矩与分布荷载集度间的微分方程是：2q。 dx二、选择题（10×2=20分） 1、应力的两种形式为（ B ）。 A、正应力与扭应力 B、正应力与切应力 C、正应力与挤压应力 D、拉应力与压应力 2、由试验确定的材料的力学性能是（ A ）。 A、弹性模量与切变模量 B、弹性变形与塑性变形 C、应力与应变 D、拉伸与压缩 3、以下不属于极限应力的是（ D ）。 A、σb B、σs C、τu D、[τ] 4、不需通过内力计算的应力是（ D ）。 A、σ B、τ C、τmax D、σbs 5、以下不属于内力的有（ A ）。 A、体积力 B、轴力 C、扭矩 D、剪力 6、以下说法中正确的是（ B ）。 A、只要杆件的内力相同，则应力也相同； B、只要杆件的外力相同，则内力也相同； C、只要杆件的应力相同，则应变也相同； D、只要杆件的强度相同，则刚度也相同； 7、关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有以下结论，请判断哪一个是正确的（ C ）： A．应力和塑性变形很快增加，因而认为材料失效； B．应力和塑性变形虽然很快增加，但不意味着材料失效； C．应力不增加，塑性变形很快增加，因而认为材料失效； D．应力不增加，塑性变形很快增加，但不意味着材料失效。 8、纯剪切状态属于（ B ）向应力状态。 A、单向应力状态 B、双向应力状态 C、三向应力状态 D、多向应力状态 9、塑性材料冷作硬化后，材料的力学性能发生了变化。试判断以下结论哪一个是正确的（ B ）： A．屈服应力提高，弹性模量降低； B．屈服应力提高，塑性降低； C．屈服应力不变，弹性模量不变； D．屈服应力不变，塑性不变。 10、正应力是指（ C ）。 A、与x轴正向相同的应力；B、与y轴正向相同的应力；C、沿截面法向的应力分量；D、沿截面正法向的应力分量 三、画内力图（方法不限）。（20分） 1. 求以下各杆件中AB、BC、CD各段的轴力，并画出轴力图。（8分） 解：FAB = 0 FBC = 40N FBC = 20N 40NAFN20NCDB－x20N40N 2、作梁的弯矩图。（12分） FACFl/2Bl/2 AlFl/2CB l/2l 四、计算梁的内力并画剪力和弯矩图：（15×2=30分） 1、 求如图所示的斜齿轮传动轴的剪力和弯矩并剪力图和弯矩图。 解：由静力学方程，可以求出A、B两处的支座反力分别为 MB0MARAlMe0RBlMe00Mel（2分） MRBelRA力G使CB段处于压缩状态。 剪力方程：由于在整个轴段上无论在哪一个截面上剪力总是等于支座反力，故有 Q(x)MeMQ(x)ell(0xl)（3分） 弯矩方程： AC段：M(x)Mexl(0xa)（3分） CB段： M(x)Me(lx)l(axl)（3分） 剪力图和弯矩图如图所示。（4分） 2、如图所示的简支梁q12.5103kN/m，试作剪力图和弯矩。 解：支座反力为 RARB5000kN（2分） AC段： Q(x)RA5000M(x)RAx5000xCD段： kNkNgm（3分） Q(x)500012500(x0.43)kNqM(x)RAx(x0.43)25000x6250(x0.43)22kNgm（3分） DB段： Q(x)RB5000M(x)RB(1.66x)kNkNgm（3分） 剪力图和弯矩图如图所示。（4分） 五、设计题（14分） 图示等直圆杆，已知外力偶矩MA = kN·m，MB = kN·m，MC = kN·m，许应切应力［τ］＝ 70 MPa，许可单位长度扭转角［φ’］=1(°)/m，切变模量G = 80 GPa。试确定该轴的直径d。 解：利用截面法作扭矩图 （2分） 强度校核 TmaxTmax[] Wpd316（3分） d67.4mm （2分） 刚度校核 4.21180 4d （3分） 80 32 d74.4mmmaxTmax180GIP （2分） 二者取大值 （2分）