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2017年华南理工大学材料科学与工程学院801材料力学考研仿真模拟题

  摘要

一、填空题

1. 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

2. 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

3. 如图所示单元体的三个主应力为:δ1=_____; δ2=_____; δ3=_____。

【答案】10MP ; 5MP ; -10MP 。

【解析】该单元体为三向应力状态,则有:

4. 如图所示简支梁,己知:P 作用在C 点时,在C ,D 点产生的挠度分别是δ1,δ2。则当C 点和D 点 同时作用P ,在D 点引起的挠度δD =_____。

【答案】δ1+δ2

【解析】C 点作用P 时,D 点挠度为δ2; D 点作用P 时,D 点的挠度为δ1,进行叠加有D 点的挠度为δ1+δ2。

二、选择题

5. 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。

6. 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。

7. 根据均匀、连续性假设,可以认为( )。 A. 构件内的变形处处相同: B. 构件内的位移处处相同; C. 构件内的应力处处相同; D. 构件内的弹性模量处处相同。 答案:C 【答案】

【解析】连续性假设认为组成固体的物质不留空隙地充满固体的体积,均匀性假设认为在固体内到处有相同的力学性能。

8. 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

其中F N 为轴力,A 为横截面积,

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

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。

9. 在相同的交变载荷作用下,构件的横向尺寸增大,其( )。 A. 工作应力减小,持久极限提高 B. 工作应力增大,持久极限降低 C. 工作应力增大,持久极限提高 D. 工作应力减小,持久极限降低 【答案】D

三、计算题

10.z 形截面简支梁在跨中受一集中力作用,如图1所示。己知该截面对通过截面形心的一对相互垂直 的轴y 、z 的惯性矩和惯性积分别为求梁的最大弯曲正 应力。

图1

【答案】梁的最大弯矩发生在跨中C 截面,值为:

该截面中性轴n-n 与y 轴之间的夹角θ,且M y =0,则由

解得:可。

中性轴的位置如图2所示,可能危险点为a 、b 、c 、d 四点,根据对称性,只需计算a 、c 两点即