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学号姓名
学号姓名
密
封
线
课程名称
材料力学
考试学期
得分
适用专业
考试形式
闭卷
考试时间长度
120分钟
题目
一
二
三
四
五
六
七
总分
得分
批阅人
一、选择、填空题(共32分)
1.在材料力学中,从物体内任意一点处选取单元体来研究其力学性质,所得的结果认为可以代表整个弹性体材料力学性质,利用了哪种基本假设()(3分)
A:连续性假设;B:各向同性假设;
C:均匀性假设;D:完全弹性假设;
2.如图所示悬臂梁AB,自由端受集中力偶M作用而发生弯曲变形,对于A处横截面的中性轴上的某一点,下面说法正确的是:()(3分)
MA
M
A
B
3.低碳钢处于图示应力状态下,根据最大切应力理论,试确定下面哪一种应力状态最先发生失效()(3分)
BDCA??
B
D
C
A
?
?
?
?
?
?
?
?(MPa)t050-104.交变应力曲线如图所示,关于应力幅??和循环特征r有下列四种结果,正确的表述是???
?(MPa)
t
0
50
-10
A.??=50MPa,r=?5;
B.??=60MPa,r=?1/5;
C.??=50MPa,r=5;
D.??=60MPa,r=1/5;。
5.在圆截面杆扭转试验中,若材料是低碳钢,将沿()截面发生破坏,破坏的原因是最大()应力达到了极限值;若材料是铸铁,将沿()面发生破坏,破坏的原因是最大()应力达到了极限值。(每空1分,共4分)
6.一点的应力状态如下图所示,则该点的主应力为:
;在图中大致画出主应力单元体,并标出相应的主应力。(填空3分,画图2分,共5分)
P?d7.如图所示杆件的横截面形式,试大致画出该截面的核心,(图中的坐标轴为形心主轴)。(
P
?
d
第7题图第8题图
第7题图
第8题图
8.图示拉杆用两个螺栓固定在两块盖板之间,拉杆和盖板的厚度均为?=25mm,螺栓的直径d=20mm,拉力P=40kN。则螺栓中的剪切应力为:,螺栓与拉杆间的挤压应力为:。(每空2分,共4分)
aaaxy9.如图所示平面图形,试计算Ix=
a
a
a
x
y
Ixy=。(每空2分,共4分)
第9题图
第9题图
二、试画出低碳钢材料拉伸试验过程中的典型应力-应变曲线,并在图中大致标出相应的应力指标(弹性极限、屈服极限、强度极限)。若低碳钢材料的屈服极限为210MPa,应力-应变曲线上有两点A(0.8×10-3,160MPa)、B(8×10-3,300MPa),现分别从A、B两点卸载,当分别完全卸除载荷后,试求相应的塑性应变。(10分)
三、图示曲拐结构,a=1m,AB段为直径为50mm的圆轴,其许用应力[?]
(1)画出结构中的扭矩图和弯矩图;
yaaABCzF(2)假设BC段具有足够的强度,试用第四强度理论校核该结构的强度(不计剪力引起的
y
a
a
A
B
C
z
F
四、图示阶梯形杆上端固定,下端与支座距离d=1mm,受到的载荷如图中所示。已知阶梯杆材料的弹性模量E=210GPa,泊松比v=0.3,上下两段杆的横截面面积分别为600mm2和300mm2
(1)试作杆的轴力图(要求写出必要的求解过程)。
(2)试计算图中D点处与轴线成30°方向上的线应变。(10+6=16分)
1.2
1.2
2.4
1.2
?
A
C
B
60kN
40kN
D
30?
600FCAB五、图示结构中,AB、BC两杆均为材料相同直径为4cm的圆杆,E=2.0×105MPa,?p=100,经验公式为?cr=220-0.003?2(MPa)。稳定安全因数nst=2.5,AB杆水平,长为1m。若F=25kN,试校核BC杆的稳定性
600
F
C
A
B
六、图示矩形截面梁截面高10cm,宽6cm。梁材料的弹性模量E=2.0×105MPa,在D截面处受一自由下落的物体M撞击。已知M重48N,H=15cm,L=1.2m。试确定撞击过程中D截面的最大动挠度及梁中的