材料力学-模拟试题
平行于截面 B 、垂直于截面 C 、可以与截面任意夹角
D 、与截面无关
半，贝y C 点的转角为（
0.125 e 0.5 e
2e 4.危险截面是（）所在的截面。
线位移 B 、转角C 、线应变 D 、角应变
（T S
表示 B b 表示 C P 表示D 、^ 0.2 表示
应力在比例极限内 应力在屈服极限内 外力合力作用线必须沿着杆的轴线 杆件必须为矩形截面杆
9. 下列截面中，弯曲中心与其形心重合者是（） A Z 字形型钢 B 、槽钢 C 、T 字形型钢
D 、等边角钢
10. 如图所示简支梁，已知 C 点转角为e 。
在其它条件不变的情况下，若将杆长增加一倍,
则C 点的转角为（）
C 8 e
D 、16 e
、单项选择题
1. 截面上的全应力的方向（
） 2. 脆性材料的延伸率（
小于5% B 、小于等于
5% C 、大于5% D 、大于等于 5%
3. 如图所示简支梁，已知 C 点转角为e 。
在其它条件不变的情况下，若将荷载
F 减小
A 、最大面积
B 、最小面积
C 、最大应力
D 、最大内力
5. 图示单元体应力状态, x 方向的线应变 £ x 可表示为（）
6. 1(
y
)
1(
x
)
CT x
描述构件上一截面变形前后的夹角叫（ 7. 塑性材料的名义屈服应力使用（
8. 拉（压）杆应力公式
F % 的应用条件是（）
C
C
、填空题
1.用主应力表示的第四强度理论的相当应力是
2.已知自由落体冲击问题的动荷系数K d I对应静载荷问题的最大位移为^ jmax，则冲击问题
的最大位移可以表示为
3.图示木榫联接。
横截面为正方形I边长为a I联接处长度为的名
义切应力等于2t o则木榫联接处受剪切面
O
4.主平面上的切应力等于O
5.功的互等定理的O
6.自由落体冲击问题的动荷系数为2t K 空其中
7.交变应力循环特征值r等于
8.变截面梁的主要优点是
hrrSnnrt h表示。
等强度梁的条件是
9. 一受拉弯组合变形的圆截面钢轴，若用第三强度理论设计的直径
为
d3，用第四强度理论设计的直径为d4 I则d3_d4 o
10.若材料服从胡克定律，且物体的变形满足小变形，则该物体的变形能与载荷之间呈现
关
系。
三、计算题
1.水轮机主轴输出功率P = 37500 kW 转速n = 150 r/min，叶轮和主轴共重W= 300 kN ,
轴向推力F = 5000 kN I主轴内外径分别为d =350 mm, D = 750 mm , [ ] = 100 MPa , 按第四强度理论校核主轴的强度。
（12分）
2.图示托架I F = 20 kN I CD杆为刚杆I AB为圆管I外径D =
料为Q235 钢I 弹性模量E = 200 GPa , a =304MPa b=1.118MPa 杆的规定稳定安全因数[n st ] = 2。
试校核此托架是否安全。
径d = 40 mm
I
=105，入S=61.4
I
材
AB
3.图示桁架各杆抗拉压刚度EA相等，试求各杆的内力。
Z
受力已知C
4.图示皮带轮传动轴尺寸
（12 分）A
5.图示外径D= 100 mm内径d
此时钢管两端不受力。
已知s= 306 MPa I p= 200 MPa
‘
失稳。
（10分）管
6.求图示简支梁的剪力图和弯矩监
W
轴的直径
试
D
kN
A
B
4kN
400
1.5
ivipa，按
（8
分
d
o
I安装后钢管两端固定I
K-1I弹性模量E = 210 GPa
温度升高多少度时钢管将
10
F
并求出最大剪力和最大弯矩。
(8分)。
7.直径d 20mm 的圆轴受力如下图所示。
已知
E=200GPa 今测得轴向应变
a
320 10 6，横向应变b 96 10 6。
OC 方向应变c 565 10 6。
计算轴向
1)2 1]
F a 2
4. 0
协 1
2)2
( 2 3)2
( 3
1)2
] =15.35MPa<[]
5. F
1 12
F
2
21
6. 自由落体的高度
7.
m in -
或 max max
min
8. 加工方便，结构优化，合理分配载荷； W(x)
M (x)
TT
9. 10. 非线性 等于 1.扭矩
9549 P n 9549 37500
2.39MPa 150 轴向 (300 5000) 103
1/4
(0.752 0.352) 15
.3M Pa
主应力:
12
2.
3.
第四强度理论为
1
协1
2)2
(2 3)2
(3 1)2
]
临界载荷F cr s A F N
t 2EA
所以安全。
2
所以
F A F B F C COS 2
B C 面可能为危险面: ••• C 为危险截面
变形协调条件：
由此解出轴所受的轴向载荷为
1) l 1m 则
2. AB 杆：柔度
Ml
0.8
i=0.016
108.25
2F=F
AE /2 F
AEF 4F=80KN
n st
4F cr F AB 4 357 80
=17.85>[n st ] 安全。
3.
F x
F F A sin F B sin
因为各杆抗拉压刚度 EA 相等,
cos
cos
14KN .m B 处 M z 0.4F B
5.6KN
5.温升时， 1
2使轴受压力 F N 。
这时轴向载荷作用下的静不定问题。
F C =0
D
F
F A =F B = ----
C 处 M y 0.8F cy
2) l 2m
则
2 1
1
临界载荷F cr (a b
F N
t 2
EA
6. 3) l 5m
临界载荷F cr
2
EI
F N
t 2EA
3/4F
3/4Fa
1/4F
/
最大剪力为3/4F^ 弯矩为 7. (1)测点O 处的应力状 4P
3/4Fa 。
P x _ 1/4Fa A 代入数值 d=20mm,E=200GPa,a 320 10 6
得:
P=20.1KN (2)由广义胡克定理可知: 由二向应力状态的斜截面应力公式 x y
----- cos 2a
XV
sin
2a 2 xy
得45 xy x 45 xy 由式可得 1
RE
xy
69.7M Pa
按切应力公式
T
可知:
W t
M xy W t
£
16
xy
109N.m。