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2017年河南农业大学机电工程学院341农业知识综合三[专业硕士]之材料力学考研强化模拟题

  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. 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

3. 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。

4. 根据小变形假设,可以认为( )。 A. 构件不变形 B. 构件不破坏 C. 构件仅发生弹性变形

D. 构件的变形远小于构件的原始尺寸 【答案】D

【解析】小变形假设即原始尺寸原理认为无论是变形或因变形引起的位移,都甚小于构件的原始尺寸。

5. 在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈,如图所示,可以提高( )强度。

A. 螺栓的拉伸 B. 螺栓的剪切 C. 螺栓的挤压 D. 平板的挤压 【答案】D

【解析】垫圈增加了螺栓受挤压部分的接触面积。

二、计算题

6. 如图所示结构,AB 为刚杆,CD 为圆截面杆,直径d=40mm,E=200GPa,λs =60,λp =100,中柔度杆临界应力公式为:荷载q cr 。

,其中:a=46lMPa,b=2.568(MPa )。试按结构稳定性求临界

【答案】分析CD 杆的稳定性

惯性半径柔度为因为

由欧拉公式有

,所以CD 为细长杆,可用欧拉公式求临界压力。

对A 点取矩有

联立①②解得

临界载荷为

7. 长5m 的10号工字钢,在温度为0℃时安装在两个固定支座之间,这时杆不受力。己知钢的线膨胀系数定?

【答案】设温度升高△t 时,杆件失稳。 由温度变化引起的杆件变形故

截面面积

。试问当温度升高至多少度时,杆将丧失稳

其中,杆件失稳时,根据欧拉公式知其临界力查型钢表知10号工字钢几何参数:最小惯性矩代入上式可得:

即温度升高至时,杆件失稳。

8. 某小型水电站的水轮机容量为50kW ,转速为300r/min,钢轴直径为75mm 。若在正常运转下且只考虑扭矩作用,其许用切应力[τ]=20MPa。试校核轴的强度。 【答案】作用在轴上的外力偶矩为

则该轴上的最大切应力为

故该轴满足强度要求。