三明学院
. 系 班 姓名 座号 成绩 . ...................................................... 密 .................................... 封 ................................ 线 ...................................................... 《材料力学》期末考试卷5
（考试时间：120分钟）
使用班级： 学生数： 任课教师： 考试类型 闭卷
题 序 得 分 阅卷人 一 二 三 四 五 六 总分 一、单项选择题（共10个小题，每小题3分，合计30分） 1．材料的失效模式 B 。
A．只与材料本身有关，而与应力状态无关； B．与材料本身、应力状态均有关；
C．只与应力状态有关，而与材料本身无关； D．与材料本身、应力状态均无关。
2．下面有关强度理论知识的几个论述，正确的是 D 。
A．需模拟实际构件应力状态逐一进行试验，确定极限应力； B．无需进行试验，只需关于材料破坏原因的假说；
C．需要进行某些简单试验，无需关于材料破坏原因的假说； D．假设材料破坏的共同原因，同时，需要简单试验结果。 3．轴向拉伸细长杆件如图所示，____ B ___。
B．抗拉性能?抗剪性能?抗压性能； C．抗拉性能?抗剪性能?抗压性能； D．没有可比性。
6．水平面内放置的薄壁圆环平均直径为d，横截面面积为A。当其绕过圆心的轴在水平面内匀角
速度旋转时，与圆环的初始尺寸相比__ A ____。 A．d增大，A减小；
B．A增大，d减小； C．A、d均增大； D．A、d均减小。
7．如右图所示，在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高__ D ____。 A．螺栓的拉伸强度； B．螺栓的挤压强度； C．螺栓的剪切强度；
D．平板的挤压强度。
8．图中应力圆a、b、c表示的应力状态分别为 C 。
A．二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态； B．单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态； C．单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态； D．单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。 9．压杆临界力的大小， B 。
A．与压杆所承受的轴向压力大小有关； B．与压杆的柔度大小有关； C．与压杆的长度大小无关； D．与压杆的柔度大小无关。 10．一点的应力状态如下图所示，则其主应力?1、?2、
A．30MPa、100 MPa、50 MPa B．50 MPa、30MPa、-50MPa C．50 MPa、0、-50MPa D．-50 MPa、30MPa、50MPa
?3分别为 B 。
A．1-1、2-2面上应力皆均匀分布；
B．1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布； C．1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布； D．1-1、2-2面上应力皆非均匀分布。
4．塑性材料试件拉伸试验时，在强化阶段___ D ___。
A．只发生弹性变形； B．只发生塑性变形； C．只发生线弹性变形；
D．弹性变形与塑性变形同时发生。
5．比较脆性材料的抗拉、抗剪、抗压性能：___ B ____。
A．抗拉性能?抗剪性能?抗压性能；
二、（20分）图示为某构件内危险点的应力状态（图中应力单位为MPa），试分别求其第二、第四强度理论的相当应力?r2、?r4（??0.3）。
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解：由图可见，?z?60Mpa为主应力
之一。因此，可简化为二向应力状态，且有： ?x?40Mpa,?y??20Mpa,?xy?30Mpa。（10分） 于是有：
四、（15分）三根圆截面压杆，直径均为d=160mm，材料为A3钢（E=206Gpa,
?s?240Mpa, ?p?200Mpa，a?304Mpa,b?1.12Mpa）
，三杆两端均为铰支，长度分别为
l1,l2,l3 2?max?40?20?40?20?252.4 ??????30?{32.4MPa?2?2? min? （4分） 所以：
?1?60MPa ， ?2?52.4 MPa ， ?3??32.4 MPa
，且
l1?2l2?4l3?5m。试求各杆的临界压力。
（2分） ? r2 ? ? 1 ? ? ( ? 2 ? ? 3 ) ? 54 Mpa
??1??????2??????2??????2??88.8Mpar4122331?2?
（4分）
三、（20分）求如图所示悬臂梁的内力方程，并作剪力图和弯距图，已知P=10KN,M=10KN·m。
解：分段考虑： 1、AC段：（5分）
（1）剪力方程为：Q(x)?10KN?m(0?x?1m)
（2）弯矩方程为：M(x)??10(2?x)(KN?m)(0?x?1m) 2、CB段：
（1）剪力方程为：Q(x)?0(1m?x?2m)
（2）弯矩方程为：M(x)??10KN?m(1?x?2m) 3、内力图如下：（10分）
M(x)
Q(x) 10KN
?
x x 1分 解：??1，三根杆的柔度分别为：
?l?l?l????2?62.5?????3?31.253分 ???1?125 iii
2?Ea??s ?1??100?2??572分
?pb
可见：1杆适用欧拉公式，2杆适用经验公式，3杆适用强度公式。
?2E?d2 Fcr1??cr1A??2536KN3分 2??4??
?d23分 Fcr2??cr2A?(a?b???)?4710KN
4
?d23分 ?4823KN Fcr3??cr3A??s4五、（15分）已知一受力构件自由表面上某一点处的两个面内主应变分别为：?1=240?10-6， ?2=–160?10-6，弹性模量E=210GPa，泊松比为 ?=0.3， 试求该点处的主应力及另一主应变。
所以，该点处为平面应力状态。
????1E??1???2?1??2210?109?6 ?(240?0.3?160)?10?44.3MPa21?0.33分
10KN.m 20KN.m E??????2???1?2 1??2210?109 ?(?160?0.3?240)?10?6??20.3MPa21?0.3第 2 页 共 3 页
3分
??1?44.3MPa;?2?0;?3??20.3MPa; 2分
?0.32???E??3??1???210?10(?22.3?44.3)?106??34.3?10?69 5分
?2? ?1?第 3 页 共 3 页