西北农林科技大学2010—2011学年第2学期《材料力学》试题AB卷和

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西北农林科技大学本科课程考试试题（卷） 2010—2011学年第2学期《材料力学》课程A卷

专业班级： 命题教师： 审题教师： 学生姓名： 学号： 考试成绩：

一、填空题（每空1分，共10分） 得分： 分 1.在材料力学中，、 、。

2. 标距为100mm的标准试样，直径为10mm，拉断后测得伸长后的标距为123mm，缩颈处的最小直径为7mm，则该材料的伸长率δ=，断面收缩率ψ= 。

3. 从强度角度出发，截面积相同的矩形杆件和圆形杆件，受弯曲变形为主的梁。

4．某点的应力状态如图示，则主应力为：ζ1＝ ；ζ2＝ 。

5．平面图形对过其形心轴的静矩0（请填入 =，>, <）

二．单项选择题（每小题2分，共20分） 得分： 分 1. 图示为一端固定的橡胶板条，若在加力前在板表面划条斜直线AB，那么加轴向拉力后AB线所在位置是( ) ?（其中ab∥AB∥ce）

(A) ab (B) ae (C) ce (D) ed

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2. 受扭圆轴，上面作用的扭矩T不变，当直径减小一半时，该截面上的最大切应力与原来的最大切应力之比为( )：

(A) 2 (B) 4 (C) 6 (D) 8

3．根据切应力互等定理，图示的各单元体上的切应力正确的是（ ）。

10kN

20kN

20kN

A B C D

4. 在平面图形的几何性质中，（ ）的值可正、可负、也可为零。 A.静矩和惯性矩； B.极惯性矩和惯性矩； C.惯性矩和惯性积； D.静矩和惯性积。

5．受力情况相同的三种等截面梁，用(ζmax)1、(ζmax)2、(ζmax)3分别表示三根梁内横截面上的最大正应力，则下列说法正确的是 ( )。

(A) (ζmax)1 = (ζmax)2 = (ζmax)3 (B) (ζmax)1 < (ζ

max)2 = (ζmax)3 (C) (ζmax)1 = (ζmax)2 < (ζmax)3 (D) (ζmax)1 < (ζmax)2 < (ζmax)3

Fs Sz*

6. 在图示矩形截面上，剪力为Fs,欲求m-m线上的切应力，则公式 中, 下列说法

BIz

正确的是( )

*

(A)Sz为截面的阴影部分对Z′轴的静矩, B=δ *(B)SZ为截面的整个部分对Z′轴的静矩, B=δ

*(C)SZ为截面的整个部分对Z轴的静矩, B=δ *(D)Sz为截面的阴影部分对Z轴的静矩, B=δ

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7. 已知梁的EIz为常数，长度为l ，欲使两的挠曲线在x=l /3处出现一拐点，则比值m1/m2= ( )。

(A) 2 (B) 3 (C) 1/2 (D) 1/3

8.当系统的温度变化时,下列结构中的 ( ) 不会产生温度应力。

D

9．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.

DhB. dhC. d24

D. D2 d2

10．图示材料相同，直径相等的各杆中，从压杆稳定角度考虑

( ) 杆承受压力能力最大。

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三．分析，作图题（共20分） 得分： 分 1．求做图示构件的内力图。 （10分）

2．图示矩形等截面梁，试比较水平放置与竖立放置时最大弯曲正应力的比值 ζ平/ζ立，说明那种放置方式合理。（10分）

4b b

3kN

四．计算题（共50分） 得分： 分 1．图示阶梯状直杆，若横截面积A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2。 试求横截面1-1, 2-2, 3-3上的轴力，并作轴力图； 求横截面3-3上的应力。（10分）

2. 图示实心轴和空心轴通过牙嵌式离合器连接在一起。已知轴的转速n=100 r/min，传递的功率P=7.5kW，材料的许用应力[η]=40MPa，空心圆轴的内外径之比d2=0.5D2。试选择实心轴的直径d1和空心轴内外径D2。（10分）

3．图示结构，AB为铸铁梁，CD为等截面圆钢杆，动载荷P可在0≤ χ ≤3l/2 范

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围内移动，不考虑梁的弯曲切应力，试确定动载荷P的许用值[P]。 (15分) 已知：l=2m，铸铁梁Iz=4×107mm4，y1=100mm，y2=64mm，许用拉应力[σt]=35MPa，许用压应力[σc]=140MPa，C*为截面形心；钢杆面积=300mm2，许用应力[σ]=160MPa

4．已知某受力构件上危险点应力状态如图所示，已知材料的弹性模量E=200GPa，泊松比µ=0.3求该单元体的主应力、最大主应变及最大切应力（应力单位为MPa） （15分）

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西北农林科技大学课程考试

参考答案与评分标准

考试课程：材料力学 学年学期：2010-2011-1 试卷类型：A卷 考试时间：2011-06 -12 专业年级：

一、填空题（1×10,共10分）

1. ， ， 2. ，3. 4. ζ1＝80MPa；ζ2＝30 MPa。 5. 二、选择题（2×10,共20分）

1. （B）； 2. （D）； 3. （A）；4. （D）；5. （C） 6. （D）； 7. （C）； 8. （A）；9. （B）；10. （C） 三．分析，作图题（共20分）

1．（10分）

剪力图 （5分）

+ ○

–3KN

弯矩图 （5分）

2．（10分）

bh2M

由弯曲正应力s=和矩形梁Wz= （4分）

6Wz

s平Wz立b·(4b)2

可知：===4 （4分） 2

s立Wz平4b·b

因此可知，梁竖立放置合理。 （2分）

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四．计算题（共50分） 1．（10分） 解：FN1= -20KN (压)

FN2= -10KN (压)

FN3= 10KN （3分）

轴力图 （4分）

FN310´103s3===25MPa （3-6

A3400´10 2．（10分）

解：轴所传递的扭矩为

T=9549

P=n

骣7.5÷ç9549÷Nm=716N m （2分） çç桫100÷

分）

由实心轴的强度条件 T16Ttmax== [t] （2分） 3

Wtpd1

可得实心圆轴的直径为

d1?45mm （2分）

由空心轴的强度条件 tmax=

T16T

= [t] （2分） 34WtpD21-0.5空心圆轴的外径为

D2?46mm （2分）

3．（15分） 由

dM(x)

=Fs可知：当Fs=0时，弯矩M(x)达到极值。又由题知，当动载在AC段内，x=l/2dx

时，Mmax达到最大Pl/4，为正值，梁上部受压下部受拉；当动载在BC段内，x=3l/2时，弯矩最大Pl/2，为负值，梁上部受拉下部受压，此时CD杆所受轴力FN最大。 （4分）

由∑MA=0，得FNmax=3P/2 （2分）

由于y2<y1,所以x=l/2时，梁下部边缘受最大拉应力，此时根据正应力条件

smax=smax=

Mmax

y1 [st]Iz