材料力学 试卷B考试时间为120分钟一、选择题（每题2分，共30分）1. 通常以（ ）作为塑性材料的极限应力。

A. b σB. s σC. 0σD. σ2. 梁的正应力公式是在“平面弯曲”前提下推导得到的，“平面弯曲”即（ ）。

A. 梁在平面力系作用下产生的弯曲 B. 梁的内力只有弯矩没有剪力的弯曲 C. 梁的横截面变形后仍为平面的弯曲D. 梁的轴线弯曲变形后仍为（受力平面内）平面曲线的弯曲 3. 实心圆截面轴的极惯性矩计算式为（ ）。

A. 464D I πρ=B. 432D I z π=C. 464D I z π=D. 432D I πρ=4. 压杆稳定计算中，欧拉公式适用于（ ）杆件。

A. 大柔度B. 中柔度C. 小柔度D. 任意柔度 5. 对于受拉压作用的等直杆，下列说法哪一种正确( )。

A. 若杆件总变形为零，则各截面上的应变均为零； B. 若有温度变化，则在杆内必产生温度应力； C. 某一截面上的应变为零，该截面上的应力也为零； D. 若杆件总变形不为零，则各截面上的应变均不为零。

6. 构件抵抗变形的能力称为构件的（ ）A.应变 B. 强度 C. 应力 D. 刚度7. 实心圆轴扭转时，若已知轴的直径为d ，所受扭矩为T ，试问轴内的最大剪应力和最大正应力各为多大（ ） A. max max 316,0T d τσπ== B. maxmax332,0Td τσπ== C. maxmax 3320,T d τσπ== D. max max3160,Td τσπ== 8. 图1所示梁进行强度计算时，最大剪力应取（ ）。

A. FB. 2FC. 1.25FD. 1.75F2FF图1 图29. 图2所示空心圆截面梁弯曲时，最大弯曲正应力公式maxmax zMy I σ=中max y 为（ ）。

A. D B. d C.2D d - D. 2D10. 梁产生平面弯曲，当某截面的剪力为零时，则（ ）。

A. 此截面上弯矩有突变；B. 此截面上弯矩有极值；C. 此截面上弯矩一定为该梁的最大值；D. 此截面上的弯矩一定为零。

11. 半径为R 的实心圆截面轴扭转时，其强度校核的计算式为（ ）。

A. []p TR I σ≤B. []p TR I τ≥C. []p TR I τ≤D. []pT I ρσ≥ 12. 分析受力物体一点的应力状态时（二向应力状态），两个主平面之间的夹角为（ ）。

A. 0° B. 45° C. 60° D. 90°13. 实心圆轴扭转时，若将轴的直径减小一半，横截面上的最大切应力变为原来的（ ）倍，圆轴单位长度扭转角是原来的（ ）倍。

A. 2 4 B. 4 8 C. 8 16 D. 2 214. 简支梁受载荷如图3所示，选取梁左端为坐标原点建立坐标系，则求解该简支梁的挠曲线所应用的边界条件为（ ）A. 0,0;0,0x w x w '====B. 0,0;0,0x w x w '''====C. 0,0;,0x w x L w ====D. ,0;,0x L w x L w '''====图3 图415. 图4所示受横力弯曲的简支梁产生纯弯曲变形的梁段是（ ）。

A. AB 段； B. CD 段； C. AC 和BD 段； D. 不存在。

二、填空题（每空1分，共10分）1. 构件由于强度不足引起的失效形式主要有 和 两种类型。

2. 积分法确定梁弯曲变形方程时，根据边界条件和 条件，确定积分常数。

3. 为保证工程结构正常工作，构件应具有 、刚度和 三个方面的要求。

4. 已知单向拉伸应力状态的正应力σ，则1σ= ，2σ= ，3σ= 。

5. 通过低碳钢拉伸破坏试验可测定强度指标有 和强度极限；塑性指标有 和断面收缩率 。

三、作图题（每题5分，共20分）1. 做出AB 杆的轴力图。

2. 做出AB 杆的扭矩图。

3. 画出AB 杆的剪力图。

4. 画出AB 杆的弯矩图。

q四、计算题（每题10分，共40分）1. （10分）如图变截面杆AC，AB和BC段横截面形状均为正方形，横截面边长分别为5mm和10mm，杆长均为0.5m，图示载荷均为轴向，F1=40kN，F2=100kN，杆材料弹性模量E=200GPa，作该变截面杆的轴力图并求出A截面的位移。

2. （10分）实心圆截面传动轴与作用在轮子上的外力偶如图所示。

已知：传动轴转速为500r/minn=，主动轮1输入功率1368kWP=，从动轮2和3输出功率分别为23147kW221kWP P==，。

已知AB段传动轴直径为90mm，BC段直径为84mm，[]70MPaτ=，试求解：（1）画出传动轴扭矩图。

（2）校核传动轴AB及BC段强度。

（3）试说明如何合理安排主动轮与从动轮的位置。

（ 3.14π取）3. （10分）矩形截面梁如图所示，已知，4m L =，均布载荷线密度10kN/m q =，截面宽高比为23b h =，且竖直放置，[]10MPa σ=，试求：（1）作梁的剪力图与弯矩图。

（2）确定梁横截面尺寸b 和h 。

（结果保留根号）Lqbh4. （10分）已知单元体的应力状态如图所示，图中应力单位皆为MPa 。

试用解析法求：（1）主应力大小，主平面位置；（2）在单元体上绘出主平面位置及主应力方向；（3）图示平面内的极限切应力。

材料力学试卷B参考答案及评分标准考试方式：（开卷、闭卷、其他）院系：年级：专业:……………………………………………………………………………………………..一、选择题（每题2分，共30分）1. B2. D3. D4. A5. C6. D7. A8. D9. D 10. B11. B 12. D 13. C 14. C 15. D二、填空题（每空1分，共10分）1. 屈服断裂2. 连续性3. 强度稳定性4. 0 05.屈服极限延伸率三、作图题（每题5分，共20分）1.2.3.4.A2四、计算题（每题10分，共40分）1. （10分）解：截面法计算各段轴力：F N1=40kN（拉），F N2=60kN（压）（2分）（3分）A 截面位移：AB 段长度变化量：311196140100.54200102510Fl l mm EA -⨯⨯∆===⨯⨯⨯（拉伸）（2分） BC 段变化长度：322296260100.51.52001010010F l l mm EA -⨯⨯∆===⨯⨯⨯（压缩）（2分） A 截面位移：dA =4-1.5=2.5mm （左移） （1分） 2. （10分）解：（1）首先计算外力偶矩，由TT（2分）用截面法计算TT 0（2分）扭矩图：T 0（2分）（2）由强度校核条件：，其中，（1分）代入数据解得：AB 段：R （1分）BC 段：R （1分）所以，传动轴满足强度要求。

（3）将主动轮放置在两个从动轮之间，即可有效减小两段轴的扭矩值。

（1分）3. （10分）R （2分）解：（1）计算支座反力，作受力分析图，列平衡式：由0Y =∑得：0A R ql -=，解得：40A R KN =。

（1分）由0A M =∑得：2102A M qL -=，解得：80A M KN m =。

（1分）梁的剪力及弯矩图：Fs M （2分）（2）计算梁上最大正应力进行校核。

在梁固定端截面出现最大的剪力和弯矩，所以该处截面为危险截面。

max 80A M M KN m ==⋅ （1分）maxmax max z M y I σ=，3112z I bh =，23b h = （1分） 由强度校核条件maxmax max []z M yI σσ=≤（其中max 2h y =）并将数据代入上式得：（1分） b ≥，h ≥ （1分） 4. （10分）解：（1）由图可知，20MPa x σ=-；30MPa y σ=；20MPa xy τ= （1分）max min37.02MPa 27.022x y σσσσ+⎧⎧==⎨⎨-⎩⎩ （1分） 所以，132.02MPa σ=；20MPa σ=；327.02MPa σ=- （1分）020.82xyx ytg τασσ=-=- （1分）（2）019.33α=︒或109.33︒ （2分）（2分）（3）max min32.02MPa ττ⎧==±⎨⎩ （2分）。