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2018年重庆大学航空航天学院863材料力学二考研基础五套测试题

  摘要

一、选择题

1. 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。

2. 对同一个单元体的应力状态,用第三强度理论和第四度理论计算的相当力σr3与σr4,比较二者( )。 A. σr3=σr4 B. σr3>σr4 C. σr3<σr4

D. 无法确定固定关系 【答案】B

【解析】第三强度理论:σr3=σ1-σ3 第四强度理论:

,所以因为

3. 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。

4. 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。

【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。

5. 关于理论应力集中因数A. B. C. D.

与材料性质无关系,与材料性质有关系,和和

和有效应力集中因数与材料性质有关系 与材料性质无关系

有下面四个结论,其中( )是正确的。

均与材料性质有关系 均与材料性质无关系

【答案】A

二、计算题

6. 簧杆直径d=18mm的圆柱形密圈螺旋弹簧,受拉力F=0.5kN作用,弹簧的平均直径为D=125mm, 材料的切变模量G=80GPa。试求: (l )簧杆内的最大切应力;

(2)为使其伸长量等于6mm 所需的弹簧有效圈数。

【答案】(l )考虑到簧杆曲率等因数的影响,簧杆内最大切应力其中,旋绕比整理得

,曲度系数

(2)弹簧的变形量,其中,弹黄刚度系数,整理得。

代入数据可得弹簧的有效圈数:

7. 铸铁圆柱薄壁容器受内压力P 和扭转外力偶矩定容器所受的内压P 的大小?

的作用,如图(a )所示。己知容器的外径

为D , 壁厚t

【答案】(l )在圆柱压力容器表明沿轴线方向和垂直方向分别粘贴应变片线,如图(b )。

为补偿片,则有

(2)圆柱表面各点的应力状态如图(c ),其正应力为

(3)由平面应力状态下,胡克定律的直角坐标形式,可得

,采用半桥接

故有

最后,可获得内压力的测量值为