2012-2013学年第1学期材力B—A卷答案

西南交通大学2012－2013 学年第(1)学期考试试卷

班 级 学 号 姓 名 课程代码 6322100 课程名称 材料力学B 考试时间 120 分钟

密封装订线 密封装订线 密封装订线 题号 得分 一 二 三 四

一、选择题 （每题2 分 共20分）

1. 在下列说法，( )是正确的。 （A）

A、内力随外力增大而增大 B、内力与外力无关 C、内力随外力增大而减小 D、内力沿杆轴是不变

2. 等截面直杆在两个外力的作用下发生轴向压缩变形时，这对外力所具备的特点一定是等值、( )。C

A、反向、共线

B、反向，过截面形心

C、方向相对，作用线与杆轴线重合 D、方向相对，沿同一直线作用 3. 图示阶梯形杆，CD段为铝，横截面面积为A；BC和DE段为钢，横截面面积均为2A。设1-1、2-2、3-3截面上的正应力分别为σ1、σ2、σ3，则其大小次序为( )。 (A) A、σ1＞σ2＞σ3 B、σ2＞σ3＞σ1 C、σ3＞σ1＞σ2 D、σ2＞σ1＞σ3

五 六 总成绩

4. 通过低碳钢的材料力学常规单调拉伸试验，可获得材料的应力~应变关系曲线，该曲线中的应力是指横截面上的（ ） B

A．真实应力 B. 名义应力 C. 屈服应力 D. 极限应力 5. 一圆轴用碳钢制作，校核其扭转角时，发现单位长度扭转角超过了许用值。为保证此轴的扭转刚度，采用哪种措施最有效( )。C

A、改用合金钢材料 B、增加表面光洁度 C、增加轴的直径 D、减小轴的长度

6. 圆棒状铸铁试样，在材料力学常规扭转试验中，其破坏的原因是（ ） A

1

A、拉伸破坏 B、剪切破坏 C、压缩破坏 D、塑性破坏

7. 集中力偶作用处，其内力图为( ) （D）

A、剪力图、弯矩图均有突变 B、剪力图有突变，弯矩图无影响 C、剪力图、弯矩图均无突变 D、剪力图无影响，弯矩图有突变

8. 图示梁CB段的剪力、弯矩方程为：Q(x)??3m/2a,M(x)??3mx/(2a)?m,其相应的适用区间分别为： （ ） C

A

3m YA=2a

mCB2mDxaaYB=3m2aaA、(a?x?2a),(a?x?2a) B、(a?x?2a),(a?x?2a) C、(a?x?2a),(a?x?2a) D、(a?x?2a),(a?x?2a)

9. 应力状态如图所示，其45o方向的的线应变为： （ ） C

45

?

A、大于零 B、小于零 C、等于零 D、不固定

10. 细长杆承受轴向压力P的作用，其临界压力与( )无关 (C) A、杆的材质 B、杆的长度

C、杆承受压力的大小 D、杆的横截面形状和尺寸

2

以下为计算题：

二． （15分）图示A和B之间原有水平方向的一根直径d?1mm的钢丝，在钢丝中点C处 作用F。已知钢丝线应变??0.0035，钢丝弹性模量E?210GPa，钢丝自重不计。

试求：（1）钢丝横截面上的应力（设钢丝变形为弹性）；（2）钢丝C点下降的距离?。

（3）载荷F的值。

10 A2m8 6?BCF42 002

46810(1) ??E??210?10MPa?0.0035=735MPa

3 (2) ??(1000mm???1000mm)2?(1000mm)2=83.7mm

83.74?d2 (3) F=2????=96.3N

1003.54

3

三、（15分）阶梯形圆杆，AE段为空心，外径D?140mm，内径d?100mm；BC段为实心，直径d?100mm。外力偶矩MA?18kN?m，MB?32kN?m，MC?14kN?m，许用切应力[?]?80MPa，许可单位长度扭转角[?']?1.2o/m，切变模量G?80GPa。校核该轴的强度和刚度。

（1）AB段的强度与刚度校核 TAB??MA??18kN?m ?ABmax,AB?TW p 式中，W1p?16?D3(1??4)?116?3.14159?1403?[1?(100140)4]?398533(mm3) ??|TAB|max,ABW?18?106N?mm398533mm3?45.166MPa?[?]?80MPa 符合度条件。 p?'AB??TAB|l?|GI?180 p?式中，Ip?132?D4(1??4)?132?3.14159?1404?[1?(100140)4]?27897319(mm4) ?'AB??|TAB|l?GI?180?18000N?m?18092?124?0.462(o/m)?[?']?1.2o/mp?80?10N/m?27897319?10m?3.14度条件。

（2） BC段的强度与刚度校核 TBC?MC?14kN?m ?BCmax,BC?TW p 式中，W1p?16?d3?116?3.14159?1003?196349(mm3) ??TBCW?14?106N?mmmax,ABmm3?71.302MPa?[?]?80MPa 符合度条件。 p196349?'BC??l?TBCGI?180 p?

4

符合刚 式中，Ip??'BC?件。

11?d4??3.14159?1004?9817469(mm4) 3232?l?TBC18014000N?m?180???1.02(o/m)?[?']?1.2o/m 符合刚度条92?124GIp?80?10N/m?9817469?10m?3.14 综合（1）、（2）可知，该轴符合强度与刚度条件。

5

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