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2018年塔里木大学水利与建筑工程学院914材料力学考研强化五套模拟题

  摘要

一、填空题

1. 低碳钢在单向拉伸试验过程中,按其伸长量与载荷的关系,其工作状态大致可分为四个阶段即:弹性阶段、_____、_____、_____和_____。其中,“颈缩”现象出现在阶段。

【答案】屈服阶段; 强化阶段; 局部变形阶段; 局部变形。

2. 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。

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. 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

二、计算题

5. 如图所示,矩形截面钢杆承受一对外力偶矩求:

(l )杆内最大切应力的大小、位置和方向; (2)横截面短边中点处的切应力; (3)杆的单位长度扭转角。

。己知材料的切变模量G=80GPa,试

【答案】(1)根据比值

,查表可得矩形截面杆扭转时的系数:

则该杆的抗扭截面系数:

杆内最大切应力发生在横截面长边中点处:

(2)横截面短边中点处的切应力:

(3)该杆的截面极惯性矩

则杆单位长度扭转角:

6. 直径d=25mm的钢圆杆,受轴向拉力60kN 作用时,在标距为200mm 的长度内伸长了0.1 13mm 。当 其承受一对扭转外力偶矩M e =0.2kN·m 时,在标距为200mm 的长度内相对扭转了0.732°的角度。试求钢材的 弹性常数E 、G 和v 。 【答案】(l )由拉压胡克定律

,可得弹性模量E

(2)根据相对扭转角的计算公式,可得切变模量

G

7. 如图所示,直梁ABC 在承受荷载前搁置在支座A 和C 上,梁与支座B 间有一间隙△。当加上均布荷载后,梁在中点处与支座B 接触,因而三个支座都产生约束力。为使这三个约束力相等,试求其△值。

【答案】直梁ABC 在承受载荷之后的受力简图如下图所示。

由题意可知,三个约束力相等:分析可知△即为直梁ABC 在由叠加原理可得在

单独作用下

,其中,查教材附录可得:

和均布载荷共同作用下引起的挠度。

在均布载荷单独作用下故

8. 图(a )所示简支梁,由100mmxl00mmx10 mm等边角钢制成,受均布载荷q=2kN/m作用,梁的跨度应力。

。试求:(l )危险截面上A ,B ,C 三点的正应力; (2)梁的最大拉应力和最大压

【答案】载荷q 铅垂向下,过截面的弯曲中心,载荷作用平面和梁的形心主惯性平面不平行,梁发生斜弯曲。以截面形心主惯性轴为坐标轴y 和z ,载荷q 和y 轴的夹角(l )危险截面上A ,B ,C 三点的正应力 将载荷q 沿坐标轴y ,z 分解

,如图(b )所示。