保 2003-2004学年第一学期 材料力学I试卷(B卷) (仅适用于020404、020421和020441班) 考试时间:90分钟(考试日期:2003年12月 ) 学院: 学号: 姓名: 选 择 题 计 算 总 题号1-11-21-31-41-51-61-71-81-91-102-12-22-32-42-5分 分数 说明:(1)考试时,考生允许携带一张A4纸,纸上可以是手书的任何内容。交卷时,请将 该A4纸与试卷一起上交。(2)答选择题时,请选择一个最适合的答案,并将相应的字母填 写在题中空格处。(3)答计算题时,得数如果有量纲请注明,否则扣1分(4)除题中已 给出的量不需说明外,答计算题时使用的各量必须明确说明其含义。 选择题(每题2分,共10题,共20分) 题1-1:图示单向均匀拉伸的板条。若受力前在其表面画上两个正方形a和b,则受力后正 方形a、b分别变为 a◇b A.正方形、正方形;B正方形、菱形; 9 C.矩形、菱形;D.矩形、正方形。 题1-1图 题1-2:图示为某材料单向拉伸时的应力应变关系 曲线。已知曲线上一点A的应力为A,应变为EA 材料的弹性模量为E,则当加载到A点时的塑性应变 为D A.E=0;B.=; 题1-2图 C. 6,=: D.= E E 题1-3:关于铸铁力学性能有以下两个结论①抗剪能力比抗拉能力差;②压缩强度比拉伸 强度高。其中,B。 A.①正确、②不正确 B.①不正确、②正确; C.①、②都正确; D.①、②都不正确。 B1
题1-4:图示结构,梁AB的弯曲截面刚度为E,杆CD的拉压刚度为EA。设取杆CD与 梁在C处相互作用力FN为多余约束力,则变形协调方程为B(已知简支梁在跨度中 央受集中力F时,力作用处的挠度为 n a )IS 48EI EA 48EI 13-F 13-F 48E EA 题1-4图 题1-5:图示等腰直角三角形微体,已知两个直边截面上只有切应力,且等于0,则斜边 截面上的正应力G和切应力分别为B B 题1-5图 题1-6:在图示十字形截面上,剪力为F,欲求m一m线上的切应力,则公式B9 Fs St( 中 A.S:(a)为截面的阴影部分对z轴的静矩,b=48 B.S:(a)为截面的阴影部分对z轴的静矩,b=6; C.S:(a)为截面的阴影部分对z轴的静矩,b=46 D.S:(a)为截面的阴影部分对z轴的静矩,b=6 题1-6图
题1-7:图中板和铆钉为同一材料,已知[G]=2[]。为了充分提高材料利用率,则铆钉的 直径应该是D。 A.d=26 B.d=46; 题1-7图 题1-8图 题1-8:任意图形的面积为A,z0轴通过形心O,z1轴和20轴平行,并相距a,已知图形对 1轴的惯性矩是h,则对2轴的惯性矩为B A. 1-0=0: B.I20=1-Aa2:C.I0=l1+Aa2 D. 1-0=11+Aa. 题1-9:现有两种说法:①塑性材料中若某点的最大拉应力omx=3,则该点一定会产生 屈服:②脆性材料中若某点的最大拉应力om=b,则该点一定会产生断裂,根据第一、 第四强度理论可知,说法B A.①正确、②不正确 B.①不正确、②正确: C.①、②都正确 ①、②都不正确 题1-10:材料、尺寸和加工工艺均相同的两个圆截面直杆I和Ⅱ,I杆承受对称弯曲交变 应力,Ⅱ杆承受对称拉压交变应力。设1、Ⅱ杆横截面上最大正应力相等,则B A.杆1的疲劳极限低于杆I B.杆1的疲劳极限高于杆Ⅱ C.杆I、杆Ⅱ的疲劳极限相等 D.不能确定哪一个的疲劳极限高
计算题(共5题,共80分) 题2-1:图示结构,杆1与杆2的弹性模量均为E,横截面面积均为A,梁BC为刚体,载 荷F=20kN,许用拉应力[a]=160MPa,许用压应力[a]=110MPa。试确定各杆的横 截面面积。(15分) 2 +F2=2F (2)码4说3分 R,=△ NI-NL 2 题2-1图 (3)样印=F2=千=2kN3方 R2∠[04 (4)-A,≤[]225A (5)A,A中水者,为182mm2 题2-2:作图示梁的剪力图和弯矩图。(本题15分,可以不写计算过程) (个) 题2-2图 Fs 7今:无注,2 8:无注,2 4
题2-3:图示实心圆轴受轴向外力F和外力偶矩M作用,且M=Fd10,d为圆轴直径 (1)现在要采用一个应变片测定F的大小,试在图中画出应变片的粘贴位置和方向,并 推导出由所贴应变片的读数确定F大小的公式;(15分) (2)设圆轴材料为低碳钢,其许用应力为[o],试根据第三强度理论确定圆轴的许可载 荷[F]。(10分) 题2-3图 没平时,由方文卡律(3为 4F F=4 E〖A(台 ETd (2)出地面色险2 ttF 8F 2分 id sad F 2(| 2(1-) d u下 F≤ CFI= 0.195 Td Co]
题2-4:图示结构中,分布载荷q=20kNm。AD为刚性梁。柱BC的截面为圆形,直径d =80mm。已知柱BC为Q235钢,[o]=160MPa,=100,稳定安全因数n21=3,试校核 结构的安全,(15分)C单性校E=2…R) ,8=62.skN 3 11iiiii (2) A4分1 B为词好,酸室小的2 8临就 E EL 8 keN ( (4)酸B本話室 P 3.47>7t∴$钅C(方 KIBS 题2-5:矩形截面悬臂梁承受如图示载荷,已知梁的上下面载荷集度(单位面积上力的大 小)均为q,试计算梁的自由端B的挠度。(10分) MIX) (3为) b4(2-x)(3 题2-5图 aw dx (2) 工 482 2分 E ER