【工程类职业资格】注册公用设备工程师（动力基础考试-下午-材料力学）-试卷5及答案解析.doc

1、注册公用设备工程师（动力基础考试-下午-材料力学）-试卷 5及答案解析(总分：52.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：26，分数：52.00)1.两根材料相同、弯曲刚度相同的悬臂梁、如图 5-98所示，下列结论正确的是( )。 （分数：2.00）A.梁和梁的最大挠度相同B.梁的最大挠度是梁的 2倍C.梁的最大挠度是梁的 4倍D.梁的最大挠度是梁 12 倍2.图 5-99所示应力状态，正确的是( )。 （分数：2.00）A. z 0B. z =0C. z 0D.不能确定3.纯剪切应力状态下，各向同性材料单元体的体积改变为( )。（分数：2.00）A.变大B.变小C.不变D.不一

2、定4.如图 5-100所示三种应力状态(a)、(b)、(c)之间的关系为( )。 （分数：2.00）A.三种应力状态均相同B.都不相同C.(b)和(c)相同D.(a)和(c)相同5.如图 5-101所示构件上 a点处的应力状态，正确的是( )。 （分数：2.00）A.图(b)B.图(c)C.图(d)D.图(e)6.在图 5-102所示四种应力状态中，关于应力圆具有相同圆心位置和相同半径值的是( )。 （分数：2.00）A.(a)与(d)B.(b)与(c)C.(a)与(d)及(c)与(b)D.(a)与(b)及(c)与(d)7.如图 5-103所示三角形单元体，已知 ab、ca 两斜面上的正应力为

3、 ，切应力为零。在竖直面 bc上有( )。（分数：2.00）A. x = y ， zy =0B. x =， xy =sin60-sin45C. x =sin60+sin45，=0D. x =sin60+sin45， xy =orsin60-sin458.四种应力状态分别如图 5-104所示，按照第三强度理论，其相当应力最大是( )。 （分数：2.00）A.状态 aB.状态 bC.状态 cD.状态 d9.如图 5-105所示应力状态，按第三强度理论校核，强度条件为( )。 （分数：2.00）A. xy B.C.D.2 xy 10.如图 5-106所示应力状态，用第四强度理论校核时，其相当应力为(

4、 )。 （分数：2.00）A.B.C.D.11.两危险点的应力状态如图 5-107所示，且 =，由第四强度理论比较其危险程度，正确的是( )。（分数：2.00）A.(a)点应力状态较危险B.(b)应力状态较危险C.两者的危险程度相同D.不能判定12.如图 5-108所示杆件中，最大压应力发生在截面上的( )。 （分数：2.00）A.A点B.B点C.C点D.D点13.如图 5-109所示空心立柱，横截面外边界为正方形，内边界为圆形(两图形形心重合)。立柱受沿图示a-a线的压力作用，下列正确的是( )。 （分数：2.00）A.斜弯曲与轴向压缩的组合B.平面弯曲与轴向压缩的组合C.斜弯曲D.平面弯曲

5、14.铸铁构件受力如图 5-110所示，其危险点的位置为( )。 （分数：2.00）A.A点B.B点C.C点D.D点15.如图 5-111所示矩形截面拉杆，中间开有深度为 的缺口，与不开口的拉杆相比，开口处最大正应力的增大倍数为( )倍。 （分数：2.00）A.2B.4C.8D.1616.受力如图 5-112所示，杆 AB的变形为( )。(提示：将力 F简化到点 B) （分数：2.00）A.偏心拉伸B.纵横弯曲C.弯扭组合D.拉弯扭组合17.如图 5-113所示杆的强度条件表达式为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.18.图 5-114所示正方形截面等直杆，弯曲截面系数为 W，在危险截

6、面上，弯矩为 M，扭矩为 M n ，A 点处有最大正应力 和最大切应力 。若材料为低碳钢，则其强度条件为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.19.如图 5-115所示直杆，其材料相同，截面和长度相同，支承方式不同，在轴向压力作用下，哪个柔度最大，哪个柔度最小?答案正确的是( )。 （分数：2.00）A. a 最大、 b 最小B. b 最大、 d 最小C. b 最大、 c 最小D. a 最大、 b 最小20.若压杆在两个方向上的约束情况不同，且 y x 。那么该压杆的合理截面应满足的条件为( )。（分数：2.00）A.I y =I xB.I y I xC.I y I zD. z = y2

7、1.如图 5-116所示长方形截面细长压杆，bh=12；如果将 b改为 h后仍为细长杆，临界力 F cr 是原来的( )倍。 （分数：2.00）A.2B.4C.8D.1622.圆截面细长压杆的材料和杆端约束保持不变，若将其直径缩小一半，则压杆的临界压力为原压杆的( )。（分数：2.00）A.12B.14C.18D.11623.细长压杆，若其长度因数 增加 1倍，则临界压力 F cr 的变化为( )。（分数：2.00）A.增加 1倍B.为原来的 4倍C.为原来的 14D.为原来的 1224.图 5-117所示 4根压杆的材料、截面均相同，它们在纸面内失稳的先后次序为( )。 （分数：2.00）A

8、a)、(b)、(c)、(d)B.(d)、(a)、(b)、(c)C.(c)、(d)、(a)、(b)D.(b)、(c)、(d)、(a)25.图 5-118所示，细长压杆两端在 x-y、x-z 平面内的约束条件相同，为稳定承载能力，对横截面积相等的同一种材料，合理的截面形式。正确答案是( )。 （分数：2.00）A.选(a)组B.选(b)组C.选(c)组D.(a)、(b)、(c)各组都一样26.压杆下端固定，上端与水平弹簧相连，如图 5-119所示，则压杆长度因数 的范围为( )。（分数：2.00）A.05B.0507C.072D.2注册公用设备工程师（动力基础考试-下午-材料力学）-试卷 5答

9、案解析(总分：52.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：26，分数：52.00)1.两根材料相同、弯曲刚度相同的悬臂梁、如图 5-98所示，下列结论正确的是( )。 （分数：2.00）A.梁和梁的最大挠度相同B.梁的最大挠度是梁的 2倍C.梁的最大挠度是梁的 4倍 D.梁的最大挠度是梁 12 倍解析：解析：由两梁悬臂端的挠度比值得出。2.图 5-99所示应力状态，正确的是( )。 （分数：2.00）A. z 0B. z =0 C. z 0D.不能确定解析：解析：正应变只取决于正应力的大小。3.纯剪切应力状态下，各向同性材料单元体的体积改变为( )。（分数：2.00）A.变大B.

10、变小C.不变 D.不一定解析：解析：体积大小的改变取决于正应力的大小。4.如图 5-100所示三种应力状态(a)、(b)、(c)之间的关系为( )。 （分数：2.00）A.三种应力状态均相同B.都不相同C.(b)和(c)相同D.(a)和(c)相同 解析：解析：单元体(a)是纯剪切应力状态，它的主单元体与(c)表示的应力状态相同。5.如图 5-101所示构件上 a点处的应力状态，正确的是( )。 （分数：2.00）A.图(b)B.图(c)C.图(d) D.图(e)解析：解析：求出 a点所在截面的扭矩和轴力。6.在图 5-102所示四种应力状态中，关于应力圆具有相同圆心位置和相同半径值的是( )。

11、 （分数：2.00）A.(a)与(d)B.(b)与(c) C.(a)与(d)及(c)与(b)D.(a)与(b)及(c)与(d)解析：解析：答案 B的两个单元体所作出的应力圆的圆心位置和半径均相同。7.如图 5-103所示三角形单元体，已知 ab、ca 两斜面上的正应力为 ，切应力为零。在竖直面 bc上有( )。（分数：2.00）A. x = y ， zy =0 B. x =， xy =sin60-sin45C. x =sin60+sin45，=0D. x =sin60+sin45， xy =orsin60-sin45解析：解析：单元体若两平面上应力相等，则其上任意面上的应力为一常量。8.四种应

12、力状态分别如图 5-104所示，按照第三强度理论，其相当应力最大是( )。 （分数：2.00）A.状态 a B.状态 bC.状态 cD.状态 d解析：解析：先计算主应力，再用第三强度理论计算相当应力。9.如图 5-105所示应力状态，按第三强度理论校核，强度条件为( )。 （分数：2.00）A. xy B.C.D.2 xy 解析：解析：纯剪切应力状态， 1 = xy ， 3 =- xy ， r3 = 1 - 3 ， r3 。10.如图 5-106所示应力状态，用第四强度理论校核时，其相当应力为( )。 （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析：由第四强度理论 r4 = 11.两危险点的应

13、力状态如图 5-107所示，且 =，由第四强度理论比较其危险程度，正确的是( )。（分数：2.00）A.(a)点应力状态较危险B.(b)应力状态较危险C.两者的危险程度相同 D.不能判定解析：解析：分别求出两个单元体的主应力，再带人第四强度理论求出相当应力。12.如图 5-108所示杆件中，最大压应力发生在截面上的( )。 （分数：2.00）A.A点B.B点C.C点 D.D点解析：解析：将力 F向截面形心简化。13.如图 5-109所示空心立柱，横截面外边界为正方形，内边界为圆形(两图形形心重合)。立柱受沿图示a-a线的压力作用，下列正确的是( )。 （分数：2.00）A.斜弯曲与轴向压缩的组

14、合B.平面弯曲与轴向压缩的组合 C.斜弯曲D.平面弯曲解析：解析：将力 F移到横截面形心，得到一个力和一个力偶，力产生轴向压缩变形。力偶引起弯曲，因为正方形截面过形心的任意轴都是主轴，所以力偶引起平面弯曲。14.铸铁构件受力如图 5-110所示，其危险点的位置为( )。 （分数：2.00）A.A点B.B点C.C点 D.D点解析：解析：确定组合变形的种类。15.如图 5-111所示矩形截面拉杆，中间开有深度为 的缺口，与不开口的拉杆相比，开口处最大正应力的增大倍数为( )倍。 （分数：2.00）A.2B.4C.8 D.16解析：解析：有缺口的拉杆的最大正应力是拉伸和弯曲两种变形分别引起的最大正应

15、力之和。16.受力如图 5-112所示，杆 AB的变形为( )。(提示：将力 F简化到点 B) （分数：2.00）A.偏心拉伸 B.纵横弯曲C.弯扭组合D.拉弯扭组合解析：解析：将力 F简化到点 B。17.如图 5-113所示杆的强度条件表达式为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析：先叠加正应力。18.图 5-114所示正方形截面等直杆，弯曲截面系数为 W，在危险截面上，弯矩为 M，扭矩为 M n ，A 点处有最大正应力 和最大切应力 。若材料为低碳钢，则其强度条件为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析：选项 B、C 只用于弯矩组合变形的圆截面构件。19

16、如图 5-115所示直杆，其材料相同，截面和长度相同，支承方式不同，在轴向压力作用下，哪个柔度最大，哪个柔度最小?答案正确的是( )。 （分数：2.00）A. a 最大、 b 最小B. b 最大、 d 最小 C. b 最大、 c 最小D. a 最大、 b 最小解析：解析：细长杆的柔度在材料、截面和长度不变的情况下，支承越牢靠柔度越小。20.若压杆在两个方向上的约束情况不同，且 y x 。那么该压杆的合理截面应满足的条件为( )。（分数：2.00）A.I y =I xB.I y I xC.I y I zD. z = y 解析：解析：两个方向同时失稳最合理。21.如图 5-116所示长方形截面细

17、长压杆，bh=12；如果将 b改为 h后仍为细长杆，临界力 F cr 是原来的( )倍。 （分数：2.00）A.2B.4C.8 D.16解析：解析：由临界力的计算公式得到。22.圆截面细长压杆的材料和杆端约束保持不变，若将其直径缩小一半，则压杆的临界压力为原压杆的( )。（分数：2.00）A.12B.14C.18D.116 解析：解析：压杆临界压力与截面的直径四次方成正比。23.细长压杆，若其长度因数 增加 1倍，则临界压力 F cr 的变化为( )。（分数：2.00）A.增加 1倍B.为原来的 4倍C.为原来的 14 D.为原来的 12解析：解析：临界力与长度因数的平方成反比。24.图 5-

18、117所示 4根压杆的材料、截面均相同，它们在纸面内失稳的先后次序为( )。 （分数：2.00）A.(a)、(b)、(c)、(d) B.(d)、(a)、(b)、(c)C.(c)、(d)、(a)、(b)D.(b)、(c)、(d)、(a)解析：解析：杆失稳与 A有关，A 越大，越容易失稳。25.图 5-118所示，细长压杆两端在 x-y、x-z 平面内的约束条件相同，为稳定承载能力，对横截面积相等的同一种材料，合理的截面形式。正确答案是( )。 （分数：2.00）A.选(a)组B.选(b)组C.选(c)组 D.(a)、(b)、(c)各组都一样解析：解析：在截面相等的条件下，惯性矩越大临界力越大。26.压杆下端固定，上端与水平弹簧相连，如图 5-119所示，则压杆长度因数 的范围为( )。（分数：2.00）A.05B.0507C.072 D.2解析：解析：一端固定、一端自由压杆的长度因数 =2，一端固定、一端铰支压杆的长度因数 =07，弹性支座的支撑效果没有铰支座牢靠。