2011-11小测验及答案.doc

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1、材料力学测验试卷系别班级考试日期2011-11学号姓名成绩一．选择题（每题3分，共15分）1.关于应力与内力讨论，表述正确的是(D)A．内力与应力无关B．内力是应力的代数和C．应力是内力的平均值D．应力是内力的分布集度2.低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下四种指标中哪种得到提高？（B）A．强度极限B．比例极限C．断面收缩率D．伸长率（延伸率）3.以下哪些公式或定理的成立是建立在材料线性弹性假设基础上的。（D）A．切应力互等定理。B．闭口薄壁圆管的切应力近似计算公式。C．拉压杆的横截面的正应力计算公式。D．计算杆件在多个轴向

2、载荷作用下变形的叠加原理。4.图示杆上端固定，下端距刚性支座间有小空隙D，设力F作用点的位移为d（d>D）,那么F－d的曲线将是(B)A.折线OEA；B.折线OEB；C.直线OEC；D.折线OED5.材料不同的两根受扭园轴，其直径和长度完全相同，在扭矩相同的情况下，它们的最大扭转切应力和扭转角之间的四种关系中，正确的是（B）A．最大扭转切应力相等，扭转角也相等；B．最大扭转切应力相等，扭转角不相等；C．最大扭转切应力不相等，扭转角相等；D．最大扭转切应力不相等，扭转角也不相等；二．填空题（每空1分共15分）1.材料力学

3、的三个基本假设分别是连续性假设,均匀性假设和各向同性假设。2.图(a)、(b)和（c）中A点的切应变分别为0,2Y和Y。3.非圆截面杆不能应用圆杆扭转切应力公式，是因为刚性平面假设不能成立。4.开口薄壁杆件扭转切应力沿薄壁厚度呈线性分布,截面上最大切应力发生在壁厚最大处；闭口薄壁杆扭转时，切应力沿薄壁厚度呈均匀分布,截面上最大切应力发生在壁厚最小处。5．利用能量法（功能原理）计算桁架结点位移时，只能计算结点在力的作用方向上的位移。6．分析杆件内力时，力的可传性及等效性原理不是（填“是”或“不是”）仍然可用。7．如图所示

4、，刚性杆AD用铰链固定与A点，并有绕过B，C两个滑轮的弹性绳索（拉压刚度EA）吊住处于水平位置，在G点作用一载荷F。则绳索张力为F/2；G点的位移3Fa/4EA。一．简答题（每题5分，共10分）1．各举一例说明应力集中、装配应力、冷作硬化等力学现象在日常生活或工程实践中的应用沿食品包装上的小豁口处轻松拆开包装是利用应力集中现象；钢筋混凝土结构在水泥固化前将钢筋预拉伸，带水泥固化后将钢筋卸载，使得混凝土受压，钢筋寿拉，这样结构的拉伸载荷主要由钢筋承受，而压载荷主要由混凝土承受，从分发挥了各材料的性能特点，保证了结构的安全

5、性。固定设施或承重用的钢丝绳经冷作硬化后弹性极限提高，使用功能和强度得以提高；火车的铁轨本是不硬的钢材.但他能在受到摩擦的情况下产生冷作硬化现象,表面硬度越来越高,所以铁轨基本上百几十年不用换。这些都是冷作硬化现象的工程应用。2．试简要总结静定珩架结构与非静定珩架结构在截面设计与结构优化设计（以重量最轻为例）方面的差异。静定珩架中每根杆件的内力与其自身及它杆件的截面尺寸无关，在截面设计时只需保证每根杆件的横截面尺寸足够大以使应力小于许用应力即可。在进行最轻重量设计时，每根杆件的内力和长度可表示成设计变量的函数，截面积分

6、别取满足强度要求的最小值，进而将总重表示成设计变量的函数，最后对该函数求极值即可。而静不定珩架中每根杆件的内力与其自身及它杆件的截面尺寸相关，即每根杆件截面积的改变都会引起内力的重新分配，因此在截面设计时不能分别处理，需反复校核。在进行最轻设计时，总重函数一般需在一定的约束条件下求极值。一．计算题（每题15分，共60分）1．如下图所示的杆系中，两杆同为钢杆，弹性模量E＝200GPa，热膨胀系数a＝12.5´10-6/°C。两杆的横截面积同为A＝10cm2。若BC杆的温度降低20°C，而AB杆的温度不变，试求两杆的应力。

7、B1解：点受力如图2-49（b）所示。平衡条件为①设变形后，点移至点，由图2-49（a）可见，变形协调方程为。又由于杆1的变形为，杆2的变形为，则将它们代入变形协调方程中，得②解①，②式得kN（拉），kN（拉）因此杆1,2的应力分别为MPa（拉），MPa（压）2.图示杆件由两段胶接而成，横截面积，为胶接面外法线与轴线夹角，胶接面许用正应力，许用切应力。杆下端作用载荷，杆的自重不计。(1)设，求许用载荷。(2)如果能在内变动，则当值为多大时，许用载荷达到最大值？最大值又是多少？解：1）胶接面上的应力为（1）其中切应力和正

8、应力分别为（2）（3）由（2）得：由（3）得：因此2）胶接面所受正应力和切应力均达到许用值时，许用载荷最大，此时，，。3.两端固定的阶梯形实心圆轴如图所示，在两圆轴的交接处B承受扭力偶作用，其矩为M＝6KN·m。已知材料的[t]=50MPa,试确定满足强度要求的最小直径D2。CABA0.4m0.6mD2D1=60mm解：设BC段