学院
. 系 班 姓名 座号 成绩 . ...................................................... 密 .................................... 封 ................................ 线 ...................................................... 料的许用 应力 ????120MPa，脆性材料的许用应力 ????200MPa。（每空2分，共10分）
《材料力学》期末考试卷1答案
（考试时间：120分钟）
使用班级： 学生数： 任课教师： 考试类型 闭卷
题 序 得 分 阅卷人 一 二 三 四 五 六 总分 二、选择题（每小题2分，共30分）
（ C ）1. 对于静不定问题，下列陈述中正确的是 。
A 未知力个数小于独立方程数； B 未知力个数等于独立方程数 ； C 未知力个数大于独立方程数。
（ B ）2．求解温度应力和装配应力属于 。
A 静定问题； B 静不定问题； C 两者均不是。
一．填空题（22分）
1. 为保证工程结构或机械的正常工作，构件应满足三个要求，即 强度要求、 刚度要求 及 稳定性要求 。（每空1分，共3分）
2．材料力学中求内力的基本方法是 截面法 。（1分）
3．进行应力分析时，单元体上剪切应力等于零的面称为 主平面 ，其上正应力称为 主应力 。（每空1分，共2分）
4.第一到第四强度理论用文字叙述依次是最大拉应力理论、最大拉应变理论、最大剪应力理论和形状改变能理论。（每空1分，共4分）
5. 图示正方形边长为a，圆孔直径为D，若在该正方形中间位置挖去此圆孔，则剩
a4?D4?下部分图形的惯性矩Iy?Iz?。（2分） 1264z y （ B ）3．圆轴受扭转变形时，最大剪应力发生在 。
A 圆轴心部； B 圆轴表面； C 心部和表面之间。
（ C ）4． 在压杆稳定中，对于大柔度杆，为提高稳定性，下列办法中不能采用的是 。
A 选择合理的截面形状； B 改变压杆的约束条件； C 采用优质钢材。 （ C ）5．弯曲内力中，剪力的一阶导数等于 。
A 弯矩； B 弯矩的平方； C 载荷集度
（ C ）6．对构件既有强度要求，又有刚度要求时，设计构件尺寸需要 。
A 只需满足强度条件； B 只需满足刚度条件； C 需同时满足强度、刚度条件。
（ A ）7．G?E??2?1?????适用于
A．各向同性材料 B. 各向异性材料 C. 各向同性材料和各向异性材料 D. 正交各向异性。
（ B ）8．在连接件上，剪切面和挤压面分别 于外力方向
A.垂直、平行 B.平行、垂直 C.均平行 D.均垂直
（ C ）9．下面两图中单元体的剪切应变分别等于 。虚线表示受力后的形状
塑性材
1 / 4
6. 某材料的???曲线如图，则材料的 （1）屈服极限?s?240MPa （2）强度极限?b?400MPa （3）弹性模量E?20.4GPa
（4）强度计算时，若取安全系数为2，那么
A. 2?，? B. 2?，0 C. 0，? D. 0，2?
（ B ）10．如图所示结构，则其BC杆与AB杆的变形情况为 。
A．BC杆轴向拉伸，AB杆轴向压缩 B．BC杆轴向压缩，AB杆轴向拉伸 C．BC杆扭转，AB杆轴向拉伸 D．BC杆轴向压缩，AB杆扭转
（ B ）11. 轴向拉伸细长杆件如图所示，_______。
A．1-1、2-2面上应力皆均匀分布；
B．1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布； C．1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布； D．1-1、2-2面上应力皆非均匀分布。
（ D ）12. 塑性材料试件拉伸试验时，在强化阶段______。
A．只发生弹性变形； B．只发生塑性变形；
C．只发生线弹性变形； D．弹性变形与塑性变形同时发生。
（ B ）13. 比较脆性材料的抗拉、抗剪、抗压性能：_______。
A．抗拉性能?抗剪性能?抗压性能； B．抗拉性能?抗剪性能?抗压性能； C．抗拉性能?抗剪性能?抗压性能；
D．没有可比性。
（ C ）14. 图中应力圆a、b、c表示的应力状态分别为
A 二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态； B 单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态；
C 单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态； D 单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。
（ B ）15. 压杆临界力的大小，
A 与压杆所承受的轴向压力大小有关； B 与压杆的柔度大小有关； C 与压杆的长度大小无关； D 与压杆的柔度大小无关。
四．如图阶梯形钢杆的两端在T1?5?C时被固定，杆件上下两段的面积分别是A1?5cm2，
A22?10cm。当温度升高至T2?25?C时，试求杆件各部分的温度应力。钢材的
?l?12.5?10?6?C?1，E?200GPa。（10分） 1 a 2 a
2 / 4
解：（1）若解除一固定端，则杆的自由伸长为： ?lT??ll?T??la?T??la?T?2?la?T （2分） （2）由于杆两端固定，所以相当于受外力F作用 产生?lT的压缩，如图1所示。因此有： ??lT?FNaEA1?FNaEA2??2?la?T ?FN??2?lE?T/?1/A1?1/A2???33.33KN （4分） （3）?1?FNA1??66.7MPa ?2?FNA2??33.3MPa （4分）
（5分） 据扭转强度条件：， ，
可得： ?max?TmaxWt?[?]WtF ??d316 d 1??80mm,d2??67.4mm由扭转刚度条件：
FN FN 1 a 2 a ???(TmaxGIp)(180/?)?[?],Ip??d4/32F 可得：
d1???84mm,d2???74.4mmd?85mm,d2?75mm（5分） （3分）
五．某传动轴设计要求转速n = 500 r / min，输入功率N1 = 500马力， 输出功率分别 N2 = 200马力及 N3 = 300马力，已知：G=80GPa ，[? ]=70M Pa，[? ]=1o/m ，试确定： ①AB 段直径 d1和 BC 段直径 d2 ？ ②若全轴选同一直径，应为多少？（13分）
N1 A 500
N2 B 400 N3 C 综上所述，可取： 1 (2) 当全轴取同一直径时， d?d1?85mm六．求如图所示悬臂梁的内力方程，并作剪力图和弯距图，已知P=10KN,M=10KN·m。（10分）
解：分段考虑：
1． 解： （1）计算外力偶矩
T (kNm) –7.024 – 4.21 1、AC段：（5分）
（1）剪力方程为：Q(x)?10KN?m(0?x?1m)
（2）弯矩方程为：M(x)??10(2?x)(KN?m)(0?x?1m) 2、CB段：
（1）剪力方程为：Q(x)?0(1m?x?2m)
（2）弯矩方程为：M(x)??10KN?m(1?x?2m) 3 / 4
Nm?7024(N?m)n
材料力学期末试卷1(带答案)
