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材 料 力 考 试 题
姓名 学号
一、 填空题：（每空1分，共计38分）
1、变形固体的变形可分为： 弹性变形 和 塑性变形 。
2、构件安全工作的基本要求是：构件必须具有足够的强度、 足够刚度
和 足够稳定性 。
3、杆件变形的基本形式有 拉（压）变形 、 剪切变形 、 扭转变形
和 弯曲变形 。
4、吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是 拉伸变形 ；汽车行驶时，传动轴的变形是 扭转变形 ；教室中大梁的变形是 弯曲变形 ；螺旋千斤顶中的螺杆受 压杆受压 变形。
5、图中σ——ε曲线上，对应p点的应力为比例极限，符号__σp__、对应y点的应力称为屈服极限，符号_σs__、对应b点的应力称为强化极限符号_σb ___ __。
s
o
p
e
s
y
b
k
颈缩
k'
e

6、内力是外力作用引起的，不同的 外力 引起不同的内力，轴向拉、压变形时的内力称为 轴力 。剪切变形时的内力称为 剪力 ，扭转变形时内力称为 扭矩 ，弯曲变形时的内力称为 弯矩 。
7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有 AB、BC、CD、AD ；受力压缩杆件有 BE 。

8、胡克定律的两种表达式为和。E称为材料的 弹性模量 。它是衡量材料抵抗 变形 能力的一个指标。E的单位为MPa，1 MPa=_106_______Pa。
9、衡量材料强度的两个重要指标是 屈服极限 和 强化极限 。
10、通常工程材料丧失工作能力的情况是：塑性材料发生 屈服 现象，
脆性材料发生 强化 现象。
11、挤压面为平面时，计算挤压面积按 实际面积 计算；挤压面为半圆柱面的
投影 面积计算。
12、在园轴的抬肩或切槽等部位，常增设 圆弧过渡 结构，以减小应力集中。
13、扭转变形时，各纵向线同时倾斜了相同的角度；各横截面绕轴线转动了不同的角度，相邻截面产生了 转动 ，并相互错动，发生了剪切变形，所以横截面上有 剪 应力。
14、因半径长度不变，故切应力方向必与半径 垂直 由于相邻截面的间距不变，即园轴没有 伸长或缩短 发生，所以横截面上无 正 应力。
15、长度为l、直径为d的圆截面压杆，两端铰支，则柔度λ为 ，若压杆属大柔度杆，材料弹性模量为E，则临界应力σcr为______________。

二、 判断题：（每空1分，共计8分）
1、正应力是指垂直于杆件横截面的应力。正应力又可分为正值正应力和负值正
应力。 （ √）
2、构件的工作应力可以和其极限应力相等。 （ × ）
3、设计构件时，须在满足安全工作的前提下尽量节省材料的要求。 （ √ ）

4、挤压面的计算面积一定是实际积压的面积。 （ × ）
5、剪切和挤压总是同时产生，所以剪切面和挤压面是同一个面。 （ × ）
6、外径相同的空心园轴和实心园轴相比，空心园轴的承载能力要大些。（ × ）
7、园轴扭转危险截面一定是扭矩和横截面积均达到最大值的截面。 （ × ）
8、园轴扭转角φ的大小仅由轴内扭矩大小决定。 （ × ）
9、平面弯曲的梁，横截面上的最大正应力，发生在离中性轴最远的上、下边缘点上。 （ √ ）
10、低碳钢和铸铁试件在拉断前都有“颈缩”现象。 （ × ）
11、在轴向拉、压杆中，轴力最大的截面一定是危险截面。（ × ）
12、圆环形截面轴的抗扭截面系数WT=πD3 (1－α3 ) ／16，式中α=d／D，d为圆轴内径，D为圆轴外径。（ × ）
13、平面弯曲的梁，位于横截面中性轴的点，其弯曲正应力σ= 0 。( √ )
三、单相选择题
1、在下列关于梁转角的说法中，（ A ）是错误的。
A．转角是横截面绕中性轴转过的角位移
B．转角是变形前后同一横截面间的夹角
C．转角是横截面绕梁轴线转过的角度
D．转角是挠曲线之切线与轴拘坐标轴间的夹角
2、在图1悬臂梁的AC段上，各个截面上的（ A ）。
图1 图2
图3

A．剪力相同，弯矩不同 B．剪力不同，弯矩相同
C．剪力和弯矩均相同 D．剪力和弯矩均不同
3．在图2刚架中，（ B ）段发生拉弯组合变形。
4、图3悬臂梁受力。其中（ B ）。
A．AB段是纯弯曲，BC段是剪切弯曲 B．AB段是剪切弯曲，BC段是纯弯曲；
C．全梁均是纯弯曲； D．全梁均为剪切弯曲
5、物体受力作用而发生变形，当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称为（ A ）
A．弹性 B．塑性 C．刚性 D．稳定性
6、四种梁的截面形状，从梁的正应力强度方面考虑，最合理的截面形状是（ B ）。
A．圆形 B．I字形 C．长方形 D． 正方形
7、细长压杆，若长度系数增加一倍，临界压力（ ）
A．为原来的四分之一 B．为原来的一半 C．增加一倍D．为原来的四倍
8、结构的超静定次数等于（ D ）。
A．未知力的数目 B．支座反力的数目
C．未知力数目与独立平衡方程数目的差数
D．支座反力数目与独立平衡方程数目的差数

9、用截面法求一水平杆某截面的内力时，是对（ C ）建立平衡方程求解的。
A．该截面左段 B．该截面右段
C．该截面左段或右段 D．整个杆
10、在下列关于内力与应力的讨论中，说法（ D ）是正确的．
A．内力是应力的代数和 B．内力是应力的矢量和
C．应力是内力的平均值 D．应力是内力的分布集度
11、图示拉（压）杆1—1截面的轴力为（    ）。

A.N= 6P        B.N=2P        C.N=3P      D．N=P 

12、矩形截面梁受弯曲变形，如果梁横截面的高度增加一倍时，则梁内的最大正应力为原来的多少倍？（ ）
A. 正应力为1/2倍
B. 正应力为1/4倍
C. 正应力为4倍
D. 无法确定

四、绘图题：（共计5分）
1、绘制轴力图：

2、绘制扭矩图：
M1=1000N.m
M3=500N.m
M2=500N.m

3、绘制弯矩图：

五、 计算题：(1、3题9分，2题7分，共计25分)
1、一长为L的AB杆，在它的两端用两根铅垂的绳索将其水平地悬挂着（见下图）这两根绳索具有相同的长度和相同的横截面面积，但A端的绳索是用弹性模量为E1的材料制成的，B端的绳索是用弹性模量为E2的材料制成的，略去AB杆的自重，试求在铅垂载荷P的作用下，欲使该杆仍保持水平，P力作用线至杆端的距离x的计算公式（x自A端计量）。

2、冲床的最大冲力为400kN，冲头材料的许用应力〔σ〕=440MPa，被冲剪钢板的剪切强度极限τb=360 MPa。求在最大冲力作用下所能冲剪的圆孔最小直径d和钢板的最大厚度δ。

3、轴上装有五个轮子，主动轮2的输入功率为60kW，从动轮1、3、4、5依次输出功率18 kW、12 kW、22 kW和8 kW，轴的转速n=200r/min，试作轴的扭矩图。轮子这样布置是否合理。

4、矩形截面梁b×h=100×200mm受力及截面尺寸如图7。试求梁中最大弯曲应力和剪应力。

图7

5、为一轴心受力杆，横截面面积AAB＝ACD＝400mm2，ABC＝200mm2。材料的弹性模量E=2×105MPa，求（1）杆各段横截面上的正应力；（2）杆端D点的水平位移。

答：

6、托架AC为圆钢杆，许用应力[σ]钢=160Mpa，BC方木，[σ]木=4Mpa，F=60KN，试求d和b。（20分）      

六、问答题：（每小题8分，共计24分）
1、变形体力学的研究任务是什么？研究主线是什么？它能为设计构件解决哪些方面的问题？

2、三根材料的σ——ε曲线如图所示，试说明哪种材料的强度高？哪种材料的塑性好？在弹性范围内哪种材料的弹性模量大？

3、两根不同材料的等截面直杆，它们的截面积和长度都相等，承受相等的轴力。试说明：
（1） 两杆的绝对变形和相对变形是否相等？（不相等）
（2） 两杆横截面上的压力是否相等？（相等）
（3） 两杆强度是否相等？（不相等）
4、一铸铁简支梁如图。当其横截面分别按图示两种情况放置时，哪种情况合理？简述理由。
b
a

图a布置合理。 铸铁是脆性材料，该梁受载荷作用后，梁产生向下弯曲，故中性轴以下部分承受拉力。加大承受拉力部分的截面积，可提高强度。

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