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一、选择题

1． 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。

2． 如图1所示，矩形截面简支梁承受集中力偶M e ，当集中力偶M e 在CB 段任意移动，AC 段各个横截面上的（ ）。

A. 最大正应力变化，最大切应力不变

B. 最大正应力和最大切应力都变化

C. 最大正应力不变，最大切应力变化

D. 最大正应力和最大切应力都不变

图1 图2

【答案】A

【解析】设AB 梁长为1，Me 距B 支座为x ，作弯矩图如图2（a ）所示。

在M e 作用下，弯矩突变值为

最大切应力不变

大正应力也将发生变化。

整个梁上剪力大小相同，如图2（b ）所示，故当x 发生变化时，最大弯矩值也发生变化，由知，最

3． 如图1所示的静定梁，

若已知截面B 的挠度为f 0，则截面C 的挠度f c 和转角θc 分别为（ ）。

1 2

【答案】B

【解析】作变形后挠曲线如图2所示，由比例关系知，BCD 段转过的角度即为 。

4． 一等直杆在两端承受拉力作用，若其一半为铝，另一半为钢，则两段的（ ）。

A. 应力相同，变形相同

B. 应力相同，变形不同

C. 应力不同，变形相同

D. 应力不同，变形相同

【答案】B

【解析】等直杆横截面积为A ，铝材弹性模量为E 1，钢材弹性模量为E 2，应力与材料力学性质无关，故两段应力相同。

5． 如图所示， 轴AB 作匀速转动，等截面斜杆固定于轴AB 上，沿斜杆轴线弯矩图可能为（ ）。

A. 一次直线

B. 二次曲线

C. 三次曲线

D. 四次曲线

【答案】C

【解析】设斜杆以角速度匀速转动，斜杆的长度为l ，横截面面积为A ，容重为γ，于是可得距

离固定端x 的截面处离心力的集度为:

根据弯矩、剪力与荷载集度之间的微分关系：

可知弯矩图应该为关于x 的三次曲线。

二、填空题

6． 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。

7．

己知构件危险点的最大工作应力为

件的工作安全因数为

【答案】 _____。 ，材料和构件的持久极限分别为和，则构

8． 某等截面直杆，横截面为圆环形，外径、内径分别为D 和d ，则其截面极惯性矩为_____，抗扭截面系数为_____。 【答案】

【解析】

9． 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

10．直径为d 的圆截面钢杆受轴向拉力作用发生弹性变形，己知其纵向线应变为c ，弹性模量为E ，泊松比为μ，则杆的轴力F=_____，直径减小Δd=_____。 【答案】

【解析】由胡克定律

②在弹性变形阶段，横向应变 可知，轴力可得

三、计算题

11．有一壁厚δ=25mm、内直径d=250mm的空心薄壁圆管，其长度l=1m，作用在轴两端面内的外力偶矩M e =180kN·m ，材料的切变模量G=80GPa。试确定管中的最大切应力，并求管内的应变能。

【答案】（l ）最大切应力其中，故

（2）管内应变能为