2017年石家庄铁道大学交通运输学院901材料力学[专业学位]考研强化模拟题
● 摘要
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． 脉动循环交变应力的循环特征r=_____，静应力的循环特征r=_____。
【答案】r=0；r=l
3． 轴传递的功率一定时，轴的转速越小，则轴受到的外力偶矩越_____; 当外力偶矩一定时，传递的功率越大，则轴的转速越_____。 【答案】大；大
【解析】由外力偶矩计算公式
可知：①功率一定，转速越小，外力偶矩越大; ②外力
偶矩一定，功率越大，转速也越大。
4． 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。
二、计算题
5． 图（a ）所示液压机油缸，沿油缸表面的ab 方向（环向）和ad
方向（轴向）分别测出应变
，油缸材料是45钢，
应力。
，试求油缸壁的主
图
【答案】该油缸是一厚壁圆筒，承受压强为P 的油压。从对称性可见，在圆筒表面沿轴线方向和圆周方向是两个主方向。如图（b ）所示取单元体处于主应力和
就是两个主应力
和
方向的主应变。
根据平面应力状态下，主应力在左边的胡克定律有
和
的作用，已经测出的应变
将题目中的具体数值代入上式，有
即为所求主应力。
6． 长度l=10cm、平均直径D=40mm、壁厚力偶矩母线的夹角
=2mm的铸铁薄壁圆管，承受横向力F 和扭转外
，如图（a ）所示。当F 值逐渐增大而导致圆管破裂时，发现其破裂面与圆管。铸铁的拉伸强度极限
=60MPa，试按第一强度理论，求破裂时的F 值。
图
【答案】（1）危险点即其应力状态
危险点在固定端截面的上边缘处，其应力分量为由
，可得
其应力状态如图（b ）所示。 （2）破裂时的F 值
按第一强度理论，破裂面沿最大拉应力的作用面，因而最大拉应力与横截面间的夹角（图（b ））。
由
解之得
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