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一、填空题

1． 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】

2． 同一材料，在相同的变形形式中，当循环特征r=_____时，其持久极限最低。

【答案】r=﹣1

3． 悬臂梁的横截面为槽形，在自由端承受如图所示的垂直于梁轴线的集中力F （图中A 为弯曲中心，C 为截面形心）。它们的变形形式分别为_____。

【答案】（A ）平面弯曲; （B ）斜弯曲; （C ）平面弯扭组合; （D ）斜弯曲和扭转; （E ）平面弯曲。

【解析】

（A ）、（E ）两结构外力（作用线）过弯心，且与形心主惯性轴平行，故为平面弯曲。 （B ）结构外力过弯心，但不与形心主惯轴平行，可分解为F y 、F x 两个分量，形成两个平面弯曲，为斜弯曲。

（C ）结构当F 从形心向弯心简化后，得F （过形心），T=Fa（作用于弯心的扭矩），故为平面弯曲和扭转组合。

（D ）结构F 作用在形心，但不与形心主惯轴垂直，分解为F y 、F x ，F x 分量同E 为平面弯矩，F y 同C 为平 面弯曲与扭转组合，故为斜弯曲与扭转组合。

4． 如图所示结构中，斜杆的许用应力为

两根杆的夹角（ ）

，力F 在水平刚性杆上移动。试求斜杆重量最轻时，

【答案】

【解析】提示由静力平衡条件确定斜杆轴力与荷载位置的关系，进一步确定最不利荷载位置及相应的最大轴力; 由强度条件确定斜杆体积与两杆夹角的关系，进一步确定使斜杆体积最小的两杆夹角。

5．

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，则构二、选择题

6． 如图所示杆件，轴的BC 段（ ）。

A. 有变形，无位移

B. 有位移，无变形

C. 气老煮舅藩二叉疗应移

D. 既无变形，也无位移

图

【答案】B

【解析】BC 段会随着AB 段转过一定角度（扭转角），因而该段有角位移，但不发生变形。

7． 图中所示圆轴由钢杆和铝套筒结合为一个整体。当其承受扭转变形时，其横截面上的剪应力分布如图（ ） 所示。

图

【答案】B

【解析】两种材料结合为一整体，则平面假设仍然成立，切应变呈线性分布，即在接合面处剪切应变连续。材料不同，则应力在接合面处不连续，根据剪切胡克定律τ=Gγ，且G 钢>G铝，可知在接合面处:τ钢>τ铝。

8． 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。

9． 工程上通常以伸长率区分材料，对于塑性材料有四种结论，哪一个是正确? （ ）

A. δ<5%

B. δ>5%

C. δ<2%

D. δ>2%

【答案】B

【解析】通常把断后伸长率δ>5%的材料称为塑性材料，把δ<2%~5%的材料称为脆性材料。

10．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。