材料力学试题

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1、第一、二章一、填空题：1.低碳钢拉伸过程的四个阶段为：，，，。2.胡克定理的两种表达式为和。剪切胡克定理的表为。3.构件的承载能力主要从、、三个方面来衡量。4.三根尺寸相同，但材料不同的试件，它们的拉伸试验所得到的σ─ε曲线如图所示。则三根试件中，强度最高、刚性最大和塑性最好的试件材料分别是。A.①、②、③B.②、①、③C.③、②、①D.③、②、①5.在板状试件的表面上，沿纵向和横向粘贴两个应变片和，在力F作用下，若测得，，则该试件材料的泊松比为。A.3B.－3C.1/3D.－1/36.脆性材料的抗拉能力比抗压能力，塑性材料的抗拉能力比抗压能力。7.静

2、载下塑性材料的强度指标是，脆性材料的强度指标是。8.木榫接头在力F作用下，接头的剪切面积和挤压面积分别是。A.ab，lcB.cb，lbC.lb，cbD.lc，ab填空题答案：1.弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段2.3.强度、刚度、稳定性4.B5.C6.差，强7.屈服极限，强度极限8.C20二、计算题：1.正方形截面杆，边长为10mm，杆长100mm，轴向受力4kN作用后边长变为100.05mm,已知材料的弹性模量E=80GPa，泊桑比µ=0.2。试求受力后杆横截面的边长。2.已知一圆杆受拉力F=25kN，直径d=14mm，许用应力[s]=17

3、0MPa，试校核此杆是否满足强度要求。解：轴力：FN=F=25kN应力：3max22442510162MPa3140014NFFAπd..s´´====´强度校核：此杆满足强度要求，能够正常工作。3.齿轮用平键与轴联接(图中只画出了轴与键，未画出齿轮)。已知轴的直径d=70mm，键的尺寸为：b=20mm，h=12mm，l=100mm，传递的扭转力偶矩M=2kN·m，键的许用应力〔τ〕＝60MPa，〔σbs〕＝100MPa。试校核键的强度。解(1)校核剪切强度由平衡条件∑MO(F)=0得F×d/2＝M则有FS=F=2M/d于是τ＝FS/A=28.6MPa

4、＜〔τ〕剪切强度足够。(2)校核挤压强度挤压力为Fbs=Fσbs＝Fbs/Abs=95.3MPa＜〔σbs〕挤压强度也满足。4.一铆钉联接如图所示。已知F＝200kN，δ=2cm，铆钉材料的许用剪应力〔τ〕＝80MPa，许用挤压应力〔σbs〕=260MPa，试设计铆钉的直径。20解(1)按剪切强度设计。铆钉的受力情况如图。用截面法可得到内力计算图。铆钉有两个面承受剪切，称为双剪切。由平衡条件ΣFx=0得FS=F/2τ＝/A＝F/2/(πd2/4)≤〔τ〕于是d≥0.04m=4cm先取d＝4cm(2)按挤压强度校核挤压力Fbs=200kN挤压面的计算

5、面积为Abs=dδσbs=Fbs/Abs=250MPa＜〔σbs〕满足挤压强度故取d=4cm第三章1.T为圆杆横截面上的扭矩，试画出截面上与T对应的切应力分布图。答案：2.传动轴如图所示，主动轮输入功率PA＝37kW，从动轮B、C、D的输出功率分别为PB＝20PC＝11kW，PD＝15kW，轴的转速为n=300r/min。试画出轴的扭矩图。解：（1）计算外力偶矩MA=9550×NA/n＝9550×37/300N·m＝1178N·mMB＝Mc＝350N·mMD＝478N·m（2）分段计算扭矩由静力平衡条件ΣM=0得T1+MB=0T1=-MB

6、=-350N·m同理，由ΣM=0可得T2+MB+MC=0T2=-(MB+MC)=-(350+350)N·m=-700N·m由ΣM=0得T3-MD=0T3=MD=478N·m（3）画扭矩图3.一轴AB传递的功率Pk=7.5kW，转速n=360r/min轴的AC段为实心圆截面，CB段为空心圆截面。已知D＝3cm，d=2cm。试计算AC段横截面边缘点①处的剪应力以及CB段横截面上外边缘点②处和内边缘点③处的剪应力。解（1）计算外力偶矩M=9550×Pk/n＝199N·m由截面法求得各横截面上的扭矩为T＝M=199N·m20（2）计算惯性矩AC段Ip1＝

7、πD4/32＝7.95cm4CB段Ip2=π/32(D4-d4)＝6.38cm4（3）计算剪应力37.5MPa46.8MPa31.2MPa4.一直经为d=50mm的圆轴两端受M=1000N·m的外力偶作用而发生扭转，轴材料的剪切弹性模量为G=80GPa。求：（1）横截面上半径为ρA=d/4点处的剪应力和剪应变；（2）单位长度扭转角。解：（1）（2）（或1.15°/m）5.已知薄壁圆轴的外径D=76mm，壁厚=2.5mm，所承受的转矩M=1.98kN·m，材料的许用应力[τ]=100MPa，剪切弹性模量G=80GPa，许用单位长度扭转角[]=2°/m。试

8、校核此轴的强度和刚度。解：，<［τ］°/m<[]故：轴的强度和刚度足够。6.阶梯圆轴的直径分别