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[工程类试卷]注册环保工程师基础考试上午(材料力学)历年真题试卷汇编6及答案与解析.doc

1、注册环保工程师基础考试上午(材料力学)历年真题试卷汇编 6 及答案与解析一、单项选择题1 图示结构的两杆面积和材料相同,在沿直向下的力 F 作用下,下面正确的结论是:(A)C 点位平放向下偏左,1 杆轴力不为零(B) C 点位平放向下偏左,1 杆轴力为零(C) C 点位平放铅直向下,1 杆轴力为零(D)C 点位平放向下偏右,1 杆轴力不为零2 截面面积为 A 的等截面直杆,受轴向拉力作用。杆件的原始材料为低碳钢,若将材料改为木材,其他条件不变,下列结论中正确的是:(A)正应力增大,轴向变形增大(B)正应力减小,轴向变形减小(C)正应力不变,轴向变形增大(D)正应力减小,轴向变形不变3 图示拉杆

2、承受轴向拉力 P 的作用,设斜截面 m-m 的面积为 A,则 =PA 为:(A)横截面上的正应力(B)斜截面上的正应力(C)斜截面上的应力(D)斜截面上的剪应力4 变形杆如图所示,其中在 BC 段内:(A)有位移,无变形(B)有变形,无位移(C)既有位移,又有变形(D)既无位移,又无变形5 如图所示两杆 AB、BC 的横截面面积均为 A,弹性模量均为 E,夹角 =30。设在外力 P 作用下,变形微小,则 B 点的位移为:6 图示冲床的冲压力 F=300kN,钢板的厚度 t=10mm,钢板的剪切强度极限b=300MPa。冲床在钢板上可冲圆孔的最大直径 d 是:(A)d=200mm(B) d=10

3、0mm(C) d=4000mm(D)d=1000mm7 图示连接件,两端受拉力 P 作用,接头的挤压面积为:(A)ab(B) cb(C) lb(D)lc8 已知图示杆件的许用拉应力=120MPa,许用剪应力=90MPa ,许用挤压应力bs=240MPa,则杆件的许用拉力P等于:(A)188kN(B) 6786kN(C) 1176kN(D)377kN9 圆轴受力如图,下面 4 个扭矩图中正确的是:10 直径为 d 的实心圆轴受扭,若使扭转角减小一半,圆轴的直径需变为:(A)(B)(C) 05d(D)2d11 两端受扭转力偶矩作用的实心圆轴,不发生屈服的最大许可荷载为 M0,若将其横截面面积增加

4、1 倍,则最大许可荷载为:(A) M0(B) 2M0(C) 2 M0(D)4M 012 梁的横截面可选用图示空心矩形,矩形,正方形和圆形四种之一,假设四种截面的面积均相等,荷载作用方向铅垂向下,承载能力最大的截面是:(A)空心矩形(B)实心矩形(C)正方形(D)圆形13 在 yoz 正交坐标系中,设图形对 y、z 轴的惯性矩分别为 Iy 和 Iz,则图形对坐标原点极惯性矩为:(A)I P=0(B) IP=Iz+Iy(C) IP=(D)I P=Iz2+Iy214 在图形对通过某点的所有轴的惯性矩中,图形对主惯性轴的惯性矩一定:(A)最大(B)最小(C)最大或最小(D)为零15 悬臂梁的弯矩如图所

5、示,根据梁的弯矩图,梁上的载荷 F、m 的值应是:(A)F=6kN ,m=10kNm(B) F=6kN,m=6kNm(C) F=4kN,m=4kNm(D)F=4kN ,m=6kNm16 图示悬臂梁 AB 由三根相同的矩形截面直杆胶合而成,材料的许可应力为 d,若胶合面开裂,假设开裂后三根杆的挠曲线相同,接触面之间无摩擦力,则开裂后的梁承载能力是原来的:(A)19(B) 13(C)两者相同(D)3 倍17 图示悬臂梁自由端承受集中力偶 M。若梁的长度减小一半,梁的最大挠度是原来的:(A)12(B) 14(C) 18(D)11618 设图示两根圆截面梁的直径分别为 d 和 2d,许可荷载分别为P

6、1 和P 2。若二梁的材料相同,则P 2P 1 等于:(A)2(B) 4(C) 8(D)1619 梁的横截面形状如图所示,则截面对 Z 轴的抗弯截面模量 Wz 为:20 按照第三强度理论,图示两种应力状态的危险程度是:(A)a)更危险(B) b)更危险(C)两者相同(D)无法判断21 在图示 4 种应力状态中,切应力值最大的应力状态是:22 图示为等腰直角三角形单元体,已知两直角边表示的截面上只有剪应力,且等于 0,则底边表示截面上的正应力 和剪应力 分别为:(A)= 0,= 0(B) =0,=0(C) d= 0,=0(D)= 0,=023 对于平面应力状态,以下说法正确的是:(A)主应力就是

7、最大正应力(B)主平面上无剪应力(C)最大剪力作用的平面上正应力必为零(D)主应力必不为零24 图示等边角钢制成的悬臂梁 AB,c 点为截面形心,x为该梁轴线,y 、z为形心主轴。集中力 F 竖直向下,作用线过角钢两个狭长矩形边中线的交点,梁将发生以下变形:(A)xz平面内的平面弯曲(B)扭转和 xz平面内的平面弯曲(C) xy平面和 xz平面内的双向弯曲(D)扭转和 xy平面、xz平面内的双向弯曲25 图示为正方形截面等直杆,抗弯截面模量为 W,在危险截面上,弯矩为 M,扭矩为 Mn,A 点处有最大正应力 和最大剪应力 。若材料为低碳钢,则其强度条件为:26 折杆受力如图所示,以下结论中错误

8、的为:(A)点 B 和 D 处于纯剪状态(B)点 A 和 C 处为二向应力状态,两点处 10, 1=0, 30(C)按照第三强度理论,点 A 及 C 比点 B 及 D 危险(D)点 A 及 C 的最大主应力 1 数值相同27 图示三根压杆均为细长(大柔度)压杆,且弯曲刚度均为 EI。三根压杆的临界荷载 Fcr 的关系为:(A)F craF crbF crc(B) FcrbF craF crc(C) FcrcF craF crb(D)F crbF crcF cra28 假设图示三个受压结构失稳时临界压力分别为 Pcra、P crb、P crc,比较三者的大小,则:(A)P cra 最小(B) P

9、crb 最小(C) Pcrc 最小(D)P cra=Pcrb=Pcrc注册环保工程师基础考试上午(材料力学)历年真题试卷汇编 6 答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 B【试题解析】 首先取节点 C 为研究对象,根据节点 C 的平衡可知,杆 1 受力为零,杆 2 的轴力为拉力 F;再考虑两杆的变形,杆 1 无变形,杆 2 受拉伸长。由于变形后两根杆仍然要连在一起,因此 C 点变形后的位置,应该在以 A 点为圆心,以杆1 原长为半径的圆弧,和以 B 点为圆心、以伸长后的杆 2 长度为半径的圆弧的交点C上,如图所示。显然这个点在 C 点向下偏左的位置。【知识模块】 材料力学2 【正确答案】 C

10、【试题解析】 若将材料由低碳钢改为木材,则改变的只是弹性模量 E,而正应力计算公式 中没有 E,故正应力不变。但是轴向变形计算公式l= 中, l与 E 成反比,当木材的弹性模量减小时,轴向变形l 增大。【知识模块】 材料力学3 【正确答案】 C【试题解析】 由于 A 是斜截面 m-m 的面积,轴向拉力 P 沿斜截面是均匀分布的,所以 =PA 应当力斜截面上沿轴线方向的总应力,而不是垂直于斜截面的正应力。【知识模块】 材料力学4 【正确答案】 A【试题解析】 用直接法求内力,可得 AB 段轴力为 F,既有变形,又有位移;BC段没有轴力,所以没有变形,但是由于 AB 段的位移带动 BC 段有一个向

11、右的位移。【知识模块】 材料力学5 【正确答案】 C【试题解析】 由 B 点的受力分析可知 BA 杆受拉力 N=P,伸长l= 而 BC 杆受力为零,l=0;但变形后两杆仍然连在一起。由于是小变形,可以用切线代替圆弧的方法找出变形后的位置 B,则 BB=【知识模块】 材料力学6 【正确答案】 B【试题解析】 圆孔钢板冲断时的剪切面是一个圆柱面,其面积为 dt,冲断条件是max= b,故 d= =100mm。【知识模块】 材料力学7 【正确答案】 B【试题解析】 当挤压的接触面为平面时,接触面面积 cb 就是挤压面积。【知识模块】 材料力学8 【正确答案】 D【试题解析】 由 = bs分别求出P,

12、然后取最小值即为杆件的许用拉力。【知识模块】 材料力学9 【正确答案】 D【试题解析】 由外力平衡可知左端的反力偶为 T,方向是由外向内转。再由各段扭矩计算可知:左段扭矩为+T,中段扭矩为-T,右段扭矩为 +T。【知识模块】 材料力学10 【正确答案】 A【试题解析】 使 1=2,即【知识模块】 材料力学11 【正确答案】 C【试题解析】 设实心圆轴原来横截面面积为 A= d12,则有:A1=2A,即d3S,将面积增大后, max1= S,最大许可荷载M1 M0。【知识模块】 材料力学12 【正确答案】 A【试题解析】 由梁的正应力强度条件: max= 可知,梁的承载能力与梁横截面惯性矩 I(

13、或 W)的大小成正比,当外荷载产生的弯矩 Mmax 不变的情况下,截面惯性矩(或 W)越大,其承载能力也越大,显然相同面积制成的梁,矩形比圆形好,空心矩形的惯性矩(或 W)最大,其承载能力最大。【知识模块】 材料力学13 【正确答案】 B【试题解析】 由定义 IPA2dA,I z=Ay2dA,I y=Az2dA,以及勾股定理 2=y2+z2,两边积分就可得 IP=Iz+Iy。【知识模块】 材料力学14 【正确答案】 C【试题解析】 图形对主惯性轴的惯性积为零,对主惯性轴的惯性矩是对通过某点的所有轴的惯性矩中的极值,也就是最大或最小的惯性矩。【知识模块】 材料力学15 【正确答案】 A【试题解析

14、】 弯矩图中 B 截面的突变值为 10kNm,故 m=10kNm。【知识模块】 材料力学16 【正确答案】 B【试题解析】 开裂前 max= 开裂后 1max= 开裂后最大正应力是原来的 3 倍,故梁承载能力是原来的 13。【知识模块】 材料力学17 【正确答案】 B【试题解析】 原来,f= 梁长减半后,f 1= f。【知识模块】 材料力学18 【正确答案】 C【试题解析】 对图 a),M max=对图 b),M max=8。【知识模块】 材料力学19 【正确答案】 C【试题解析】 根据定义,W z=【知识模块】 材料力学20 【正确答案】 D【试题解析】 图 a)中 1=200MPa, 2=

15、0, 3=0r3a=1-3=200MPa 图 b)中 1=1618MPa, 2=0, 3 =-618MPa r3b=1-3=2236MPa 故图 b)更危险。【知识模块】 材料力学21 【正确答案】 C【试题解析】 图 c)中 1 和 3 的差值最大。【知识模块】 材料力学22 【正确答案】 B【试题解析】 对比法 把图示等腰三角形单元体-9 纯剪切应力状态对比。把两个直角边看作是纯剪切应力状态中单元体的两个边,则 和 所在截面就相当于纯剪切单元体的主平面,故 =0,=0。【知识模块】 材料力学23 【正确答案】 B【试题解析】 根据定义,剪应力等于零的平面为主平面,主平面上的正应力为主应力。

16、可以证明,主应力为该点平面中的最大或最小正应力。主应力可以是零。【知识模块】 材料力学24 【正确答案】 C【试题解析】 图示截面的弯曲中心是两个狭长矩形边的中线交点,形心主轴是 y和 z,故无扭转,而有沿两个形心主轴 y、z方向的双向弯曲。【知识模块】 材料力学25 【正确答案】 D【试题解析】 在弯扭组合变形情况下,A 点属于复杂应力状态,既有最大正应力,又有最大剪应力 (见解图 )。和梁的应力状态相同: y=0, 2=0, 1=, r3=1-3= 选项中,A 为单向应力状态,B 、C 只适用于圆截面。【知识模块】 材料力学26 【正确答案】 D【试题解析】 把 P 力平移到圆轴线上,再加

17、一个附加力偶。可见圆轴为弯扭组合变形。其中 A 点的应力状态如解图 a)所示,C 点的应力状态如解图 b)所示。A、C 两点的应力状态与梁中各点相同,而 B、D 两点位于中性轴上,为纯剪应力状态。但由于 A 点的正应力为拉应力,而 C 点的正应力为压应力,所以最大拉力1= 计算中, 的正负号不同, 1 的数值也不相同。【知识模块】 材料力学27 【正确答案】 C【试题解析】 图 a)l=15=5m,图 b)l=23=6m,图 c)l=076=42m。由公式 Fcr 可知图 b)Fcrb 最小,图 c)Fcrc 最大。【知识模块】 材料力学28 【正确答案】 A【试题解析】 根据压杆临界压力的公式 Pcr 可知,当 EI 相同时,杆端约束超强, 值越小,压杆的临界压力越大,图 a)中压杆下边杆端约束最弱(刚度为 EI),图 c)中杆端约束最强(刚度为无穷大)。故 Pcra 最小。【知识模块】 材料力学

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