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一、填空题

1． 当交变应力的_____不超过材料的持久极限时，试件可经历无限多次应力循环而不会发生疲劳破坏。

【答案】最大应力

2． 在组合变形情况下，，直杆长为l 的横截面上同时存在轴力N （x ）、扭矩M n （x ）和弯矩M （x ）试写出组合 变形时计算整个杆件总变形能的积分表达式U=_____。 【答案】

3． 构件正常工作应满足_____、刚度和_____的要求，设计构件时，还必须尽可能地合理选用材料和_____，以节约资金或减轻构件自重。

【答案】强度; 稳定性; 降低材料的消耗量。

4． 材料的静强度极限

【答案】

、持久极限

（己知El 为常数），则图（b ）梁的中点挠度为，，与构件的持久极限 ，三者的大小次序为_____。5． 若图（a ）所示梁的中点C 挠度为

v 2=_____。

【答案】

，将图（b ）变换为图（b-l ）和图（b-2）的【解析】图（a ）所示简支梁中点C 的挠度

两种情况叠加。图（b-2）中由结构对称，载荷反对称知其变形亦反对称，故中面位移为零，C 点位移仅有图（b-l ）下的载荷产生，故:

二、选择题

6． 如图所示四种结构中，各杆的横截面面积、水平杆的长度、杆轴线的夹角及受力分别相同。合理形式为（ ）。

【答案】D

【解析】应使铸铁杆受压，钢杆受拉，且应使受压杆的轴力尽可能小、长度尽可能短，以保证压杆的稳定性。

7． 低碳钢试件拉伸时，其横截面上的应力公式：

为比例极限，

A. 只适用于

B. 只适用于

C. 只适用于

【答案】D

【解析】应力为构件横截面上内力的分布，在试件断裂前，轴力一直存在。

8． 材料的持久极限与试件的（ ）无关。

A. 材料

B. 变形形式

C. 循环特征

D. 最大应力

【答案】D

9． 空间圆截面折杆受力如图所示，杆AB 的变形为（ ）。

A. 偏心拉伸

B. 斜弯曲

C. 弯扭纽合

D. 拉弯扭组合 其中F N 为轴力，A 为横截面积，

设为屈服极限，则此应力公式适用于下列哪种情况？（ ） D. 在试件断裂前都适用

图

【答案】A

【解析】将作用力F 向B 点简化，作用在杆AB 上的力有:轴向拉力F 、yoz 平面内的弯矩Fl BC 和xoy 平面内的弯矩Fl CD 。因此，AB 杆为拉弯组合变形。

10．铸铁的连续、均匀和各向同性假设在（ ）适用。

A. 宏观（远大于晶粒）尺度

B. 细观（晶粒）尺度

C. 微观（原子）尺度

D. 以上三项均不适用

【答案】A

【解析】组成铸铁的各晶粒之间存在着空隙，并不连续; 各晶粒的力学性能是有方向性的。

三、计算题

11．一长度l=2m，型号为80x8的等边角钢悬臂梁，在其自由端截面B 承受通过弯曲中心的铅垂集中力F=1kN，如图（a ）所示。设材料的弹性模量E=200GPa，试求:

（l ）自由端截面沿铅垂方向（y 轴）和水平方向（z 轴）的挠度。

（2）若为消除水平方向的挠度（只产生铅垂方向的位移），则力F 应倾斜的角度а值。