一、填空题:请将正确答案写在划线内(每空1分,计16分)⒈ 工程构件正常工作的条件是 ――――――――――――、、――――――――――――、―――――――――――――。
⒉ 工程上将延伸律------- δ的材料称为脆性材料。
⒊ 矩形截面梁横截面上最大剪应力max τ出现在―――――――――――各点,其值=τmax -------------。
4.平面弯曲梁的q 、F s 、M 微分关系的表达式分别为--------------、、-------------、、 ----------------。
5.四个常用的古典强度理论的表达式分别为―――――――――――――――――、―――――――――――――――――――――、 ――――――――――――――、―――――――――――――――――――――――――――――――――。
6.用主应力表示的广义虎克定律为 ――――――――――――――――――――― ;――――――――――――――――――――――;-―――――――――――――――――――――――。
二、单项选择题⒈ 没有明显屈服平台的塑性材料,其破坏应力取材料的――――――――――――。
⑴ 比例极限p σ; ⑵ 名义屈服极限2.0σ; ⑶ 强度极限b σ; ⑷ 根据需要确定。
2. 矩形截面的核心形状为----------------------------------------------。
⑴ 矩形; ⑵ 菱形; ⑶ 正方形; ⑷三角形。
3. 杆件的刚度是指――――――――――――――-。
⑴ 杆件的软硬程度; ⑵ 杆件的承载能力; ⑶ 杆件对弯曲变形的抵抗能力; ⑷ 杆件对弹性变形的抵抗能力;4. 图示二向应力单元体,如剪应力改变方向,则―――――――――――――。
⑴ 主应力的大小和主平面的方位都将改变;⑵ 主应力的大小和主平面的方位都不会改变; ⑶ 主应力的大小不变,主平面的方位改变; ⑷ 主应力的大小改变,主平面的方位不变。
5、图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形,拉杆头的剪切面积A =――――――――――――。
A.Dh πB.dh πC.4/2d π D.4/)(22d D -π6、当系统的温度升高时,下列结构中的――――――――――不会产生温度应力.A BC D 三、简答题(每小题6分,计12分) 1.支承情况不同的圆截面压杆如图所示,已知各杆的直径和材料均相同且都为大柔度杆。
①若只考虑纸平面内的稳定,问:那个杆的临界力最大?②若在保持截面的面积不变的条件下将各压杆的截面改成正方形,试问各压杆的稳定性是提高了还是降了?2.分别按第三和第四强度理论设计弯扭组合变形杆件的截面,按第三强度论设 计的杆件截面比按第四强度理论设计的截面那个大?为什麽? 四、(12分)某形截面的外伸梁如图所示,已知:mm 600=l ,截面对中性轴的惯性矩46mm 1073.5⨯=z I ,m m 721=y ,m m 382=y 。
梁上的荷载kN 9,kN 2421==F F 。
材料的许用拉应力[]a MP 30=t σ,许用压应力[]a MP 90=c σ,试校核梁的强度。
五、(14分)荷载F作用在梁AB 及CD 的联接处,试求每根梁在连接处所受的力。
已知其跨长比和刚度比分别为54232121==EI EI l l 和六、(14分)承受均布荷载的矩形截面简支梁如图所示,F 的作用线通过截面形心且与y 轴成15角,已知m 4=l ,mm 80=b ,mm 120=h ,材料的容许应力MPa 10=σ,试求梁容许承受的最大荷载max F七、(14分)矩形截面受压柱如图所示,其中1F 的作用线与柱轴线重合,2F 的作用点位于y轴上,kN 8021==F F ,mm 240=b ,2F 的偏心距mm 100=e 。
求 (1)柱的横截面上不出现拉应力时的h 最小尺寸;(2)当h 确定后求柱横截面上的最大压应力。
一、判断题:正确的划√,错误的划×(每小题2分,计10分)1、对于没有屈服极限的塑性材料,通常将总应变为0.2%时的应力值,定为屈服强度,并以2.0P σ表示 。
( )2、空心截面与实心截面比较,由于充分发挥了截面各点的承载能力,因此是扭转变形的合理截面形状。
( )3、不论荷载怎样变化,简支梁的最大挠度可用梁跨中截面的挠度来代表。
( )4、若压力作用点离截面核心越远,则中性轴离截面越远。
( )5、塑性铰单向自由转动,形成塑性铰处弯矩为零。
( ) 二、单项选择题:请将正确答案的序号填入划线内(每小题2分,共12分)1、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( ):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。
2、在图所示状态中,按剪应力互等定理,相等的是______。
A.τ1= -τ2; B.τ2= -τ3; C.τ3= -τ4;D.τ4= -τ2;3、等直梁受载如图所示.若从截面C 截开选取基本结构,则_____. A. 多余约束力为F C ,变形协调条件为ωC =0; B. 多余约束力为F C ,变形协调条件为θC =0; C. 多余约束力为M C ,变形协调条件为ωC =0; D.多余约束力为M C ,变形协调条件为θC =0;4、图示三根压杆,横截面面积及材料各不相同,但它们的 相同。
A.长度因数; B.相当长度; C.柔度; D.临界压力5、构件由突加荷载引起的应力,是相应静载引起应力的 。
A .一倍(1=d K ) B .二倍(2=d K ) C .三倍(3=d K ) D .四倍(4=d K )6、图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形,拉杆头的剪切面积和挤压面积 分别为( )。
A.Dh π ,4/2d π B.dh π ,4/)(22d D -π C.4/2d π, 4/2D π D.4/)(22d D -π,dh π三、填空题(每空2分,共10)1、 直径为D 的实心圆轴,最大的容许扭矩为T ,若将轴的横截面积增加一倍,则其最大容许扭矩为____ __。
2、图示为某点的应力状态,其最大切应力τmax=__ ___MPa 。
3、若构件内的应力随时间作交替变化,则该应力称为 ,构件长期在此应力作用下,会发生无明显塑性变形的骤然断裂,这种破坏现象称为 。
4、杆件的刚度代表杆件 的能力。
5、图示低碳钢拉杆的外表面上有斜线,当杆件变形时,请将杆上斜线新的位置画在图上,低碳钢的破坏是由 应力引起的。
四、作图题(13分)画出所示梁的剪力图和弯矩图,在图上注明控制截面的F s 和M 的值,并指出剪力和弯矩绝对值的最大值。
五、计算题(17分)1图示为一矩形截面铸铁梁,受两个横向力作用。
(1)从梁表面的A 、B 、C 三点处取出的单元体上,用箭头表示出各个面上的应力。
(2)定性地绘出A 、B 、C 三点的应力圆。
(3)在各点的单元体上,大致地画出主平面的位置和主应力的方向。
(4)试根据第一强度理论,说明(画图表示)梁破坏时裂缝在B 、C 两点处的走向。
六、计算题(12分)铸铁梁受荷载情况如图示。
已知截面对形心轴的惯性矩Iz=403×10-7m 4,铸铁抗拉强度[σ+]=50MPa ,抗压强度[σ-]=125MPa 。
试按正应力强度条件校核梁的强度。
七、计算题(13分)图示结构中,AC 为刚杆,CD 杆的材料为Q235钢,C 、D 两处均为球铰,已知d =20mm,材料的E =200Gpa,MPa s 235=σ,稳定安全因数0.3=st n .试确定该结构的许可荷载。
八、计算题(10分)作等直杆的轴力图一、判断题:正确的划√,错误的划×(每小题2分,计10分)1、对于没有屈服极限的塑性材料,通常将弹性应变为0.2%时的应力值,定为屈服强度,并已2.0P σ表示 。
( )2 圆轴扭转时,实心截面上没有切应力等于零的点。
( ) 3、在变截面梁中,最大正应力不一定出现在弯矩值最大的截面上。
( )4、承受斜弯曲的杆件,其中性轴必然通过横截面的形心,而且中性轴上正应力必为零。
5、在通过截面形心的一对坐标轴中,若有一个为对称轴,则该对称轴就是形心主惯性轴。
二、单项选择题:请将正确答案的序号填入划线内(每小题2分,共12分)1、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: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。
2、悬臂梁由两根槽钢背靠背(两者之间未作任何固定连接)叠加起来放置,构成如图示.在载荷作用下,横截面上的正应力分布如图_________所示.A B C D3、当系统的温度升高时,下列结构中的_ ___不会产生温度应力.A BC D4、现有两种说法:(1)塑性材料中若某点的最大拉应力σmax=σs,则该点一定会产生屈服;(2)脆性材料中若某点的最大拉应力σmax=σb,则该点一定会产生断裂,根据第一、第四强度理论可知,说法.A.(1)正确、(2)不正确;B.(1)不正确、(2)正确;C.(1)、(2)都正确;D.(1)、(2)都不正确。
5、长度系数的物理意义是。
A.压杆绝对长度的大小; B. 对压杆材料弹性模数的修正C. 将压杆两端约束对其临界力的影响折算成杆长的影响D. 对压杆截面面积的修正。
6、在电梯内放置重量为W的重物,若电梯以重力加速度下降,则重物对电梯的压力。
A.加大 B.减少 C.为零 D.不变三、填空题(每空2分,共14分)1、实心圆轴,两端受扭转外力偶矩作用。
直径为D时,设轴内的最大剪应力为τ,若轴的直径改为D/2,其他条件不变,则轴内的最大剪应力变为______。
2、对于作匀加速直线运动和等速转动的构件,其内力的求解与静力学方法相似,仅需加上即可。
3、纯剪切状态属于(单、双、三)向应力状态。
4、工程构件正常工作的条件是足够的强度、足够的刚度和。
5、对于超静定结构,当未知力个数多于平衡方程个数时,需补充条件,来求解问题。
6、用积分法求图示梁的挠度时,确定积分常数的条件是。
并画出挠曲线的大致形状。
四、作图题(共13分)画出所示梁的剪力图和弯矩图,在图上注明控制截面的F s和M的值,并指出剪力和弯矩绝对值的最大值。
五、计算题图示等直圆杆,已知外力偶矩MA = 2.99 kN·m,MB = 7.20 kN·m,MC = 4.21 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。