1、基础知识-材料力学(四)及答案解析(总分：50.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题 lilist-style-t(总题数：50，分数：50.00)1.如图 5-5-28 所示，二梁除载荷外其余条件相同，则最大挠度比 YB2/yB1为U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.2.如图 5-2-7 所示，用夹剪剪直径为 3mm 的钢丝，若剪子销钉的剪切许用应力=90MPa，钢丝的剪切强度极限 0=100MPa，则销钉的直径至少应为U /Umm。（分数：1.00）A.B.C.D.3.槽形截面梁受力如图 5-7-9 所示，该梁的变形为U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.4.剪应力互等
2、定理仅适用于U /U。 A.线弹性范围 B.纯剪切应力状态 C.受剪切的构件 D.单元体上两个相互垂直平面上的剪应力分析（分数：1.00）A.B.C.D.5.如图 5-1-13 所示结构中，杆、的轴力分别为：N 1、N 2、N 3，轴向线应变分别为： 1、 2、 3。已知三根水平杆的 EA 相同，忽略梁 AB 的变形，则三杆轴力及线应变的关系为U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.6.细长压杆，常用普通碳素钢制造，而不用高强度优质钢制造，这是因为U /U。 A.普通碳素钢价格便宜 B.普通碳素钢的强度极限高 C.普通碳素钢价格便宜，而弹性模量与高强度优质钢差不多 D.高强度优质钢的比例极
3、限低（分数：1.00）A.B.C.D.7.拉力 P 作用下的圆柱销钉如图 5-2-10 所示，其头部的剪应力为U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.8.低碳钢制成的一等截面直杆，杆长 L=2m，横截面面积 A=200mm2，在轴向拉力 F=50kN 作用下，测得杆的伸长 AL=3.5mm，已知低碳钢的弹性模量 E=2105MPa，则卸除荷载后直杆的残余变形为U /Umm。 A.0 B.1.0 C.1.5 D.2.0（分数：1.00）A.B.C.D.9.一矩形截面外伸木梁如图 5-5-17 所示。设截面的高与宽之比为 h/b=2，木材的许可弯曲正应力=10MPa，许用切应力=2MPa，已知
4、 F1=40kN，F 2=15kN，l=0.6m。该梁的最小宽度 b 为U /Umm。（分数：1.00）A.B.C.D.10.如图 5-3-1 所示，左端固定的直杆受扭转力偶作用，在截面 1-1 和 2-2 处的扭矩为U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.11.如图 5-8-8 所示轴心受压杆件，两端为球铰支承，材料为 Q235 钢，E=210 5MPa，截面为矩形(hb=2100mm100mm)。在稳定计算中，长细比应采用U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.12.四个直径为 d 的铆钉将托架固定在立柱上，如图 5-2-9 所示。铆钉间距为 a，外力 P 到立柱中心线的距离为 b
5、，如铆钉自上至下的编号为 1、2、3、4，对应的铆钉所受的剪力数值为 Q1、Q 2、Q 3、Q 4，则各剪力之间的关系为U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.13.如图 5-3-3 所示铸铁材料制成的圆轴，在轴端力偶矩作用下，其破坏形式应为U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.14.如图 5-3-13 所示传动轴转速 n=300r/min，主动轮 A 的输入功率 PA=10kW，从动轮 B、C、D 的输出功率分别为 PB=4.5kW，P C=3.5kW，P D=2kW，若传动轴材料的剪切弹性模量 G=80GPa，=40MPa，则传动轴的直径为U /Umm。（分数：1.00）A.B.
6、C.D.15.判断梁横截面上的切应力作用线必须沿截面边界切线方向的依据是U /U。 A.横截面保持平面 B.不发生扭转 C.切应力公式应用条件 D.切应力互等定理（分数：1.00）A.B.C.D.16.若用 表示细长压杆的临界应力，则下列结论中正确的是U /U。 A 与压杆的长度、压杆的横截面面积有关，而与压杆的材料无关 B 与压杆的材料和柔度 A 有关，而与压杆的横截面面积无关 C 与压杆的材料和横截而的形状尺寸有关，而与其他因素无关 D 的值不应大于压杆材料的比例极限 （分数：1.00）A.B.C.D.17.如图 5-7-4 所示钢制竖直杆 DB 与水平杆 AC 刚接于 B，A 端固定，P
7、、l、a 与圆截面杆直径 d 为已知。按第三强度理论的相当应力 为U /U。 （分数：1.00）A.B.C.D.18.如图 5-3-4 所示两个单元体变形后的形状如图中虑线所示，则两单元体上 A 点的切应变分别是U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.19.已知图 5-5-10(a)、(b)所示二梁的抗弯截面刚度 EI 相同，若二者自由端的挠度相等，则 P1/P2等于U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.20.如图 5-5-9 所示，悬臂梁自由端承受集中力偶 Mc。若梁的长度减少一半，梁的最大挠度是原来的U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.21.如图 5-3-6 所示，等截面
8、传动轴上安装有三个齿轮，作用在每个齿轮上的外力偶矩一定，若想通过齿轮位置的改变使得传动轴内扭矩最小，则齿轮 a 应安装在U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.22.如图 5-1-10 所示轴向受拉杆件中，BC 与 DE 段的横截面面积均为 A1=500mm2，CD 段的横截面面积为A2=300mm2，则杆内正应力最大值为U /UMPa。（分数：1.00）A.B.C.D.23.如图 5-5-29 所示，矩形截面最大弯曲剪应力 max=10MPa，则 K 点的剪应力 k为U /UMPa。（分数：1.00）A.B.C.D.24.如图 5-2-8 所示，一截面为正方形的混凝土柱浇筑在双层混凝土基
9、础上，两层混凝土基础的厚度均为t，容许剪应力=1.5MPa。已知柱传递的荷载 P=220kN，若地基对混凝土板的反力均匀分布，则不会使基础发生剪切破坏的基础厚度 t 至少应为U /Umm。（分数：1.00）A.B.C.D.25.如图 5-3-8 所示，圆截面受扭杆件的直径为 d，在 B 截面与 C 截面处分别作用大小为 3T 与 T 的外力偶，若 T 与 3T 的方向相反，则杆内的最大剪应力为U /U。 （分数：1.00）A.B.C.D.26.等截面直梁弯曲变形时，挠曲线的最大曲率发生在U /U。 A.挠度最大截面 B.转角最大截面 C.剪力最大截面 D.弯矩最大截面（分数：1.00）A.B.
10、C.D.27.在图示 4 种应力状态中，最大切应力值最大的应力状态是U /U。 （分数：1.00）A.B.C.D.28.图 5-6-5 所示正方形截面等直杆，抗弯截面模量为 W。在危险截面上，弯矩为 M，扭矩为 Ma，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U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.29.斜弯曲的主要特征是U /U。 A.My0，N x0，N x0，中性轴与截面形心主轴不一致，且不通过截面形心 B.My0，N x0，N x0，中性轴与截面形心主轴不一致，但通过截面形心 C.My0，N x0，N x0，中性轴与截面形心主轴平行，但不通过截面形心 D.
11、My0，N x0，N x0，中性轴与截面形心主轴平行，但不通过截面形心（分数：1.00）A.B.C.D.30.压杆下端固定，上端与水平弹簧相连，如图 5-8-1 所示，该杆长度系数 值为U /U。 A.0.5 B.0.50.7 C.0.72 D.2（分数：1.00）A.B.C.D.31.如图 5-4-9 所示截面对其水平形心轴的惯性矩为U /U。 （分数：1.00）A.B.C.D.32.下列各应力状态图中，能正确反映图 5-3-7 所示受扭杆件上任一点处应力状态的是U /U。 （分数：1.00）A.B.C.D.33.如图 5-8-7 所示结构，由细长压杆组成，各杆的刚度均为 EIi则 P 的临
12、界值为U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.34.图 5-6-3 所示圆轴固定端最上缘 A 点的单元体的应力状态是U /U。 （分数：1.00）A.B.C.D.35.承受内压的两端封闭的圆柱状薄壁容器，由脆性材料制成，因压力过大表面出现裂纹时，裂纹的可能方向是U /U。 A.沿圆柱纵向 B.沿与圆柱纵向夹 45角方向 C.沿圆柱环向 D.沿与圆柱纵向夹 30角方向（分数：1.00）A.B.C.D.36.在 yoz 正交坐标系中，设图标对 y，z 轴的惯性矩分别为 Iy和 Iz，则图标对坐标原点的极惯性矩为U/U。（分数：1.00）A.B.C.D.37.结构如图 5-5-24 所示，折杆
13、AB 与直杆 BC 的横截面面积为 A=42cm2，W y=Wx=420cm3，=100MPa，则此结构的许可荷载 P 的大小为U /UkN。（分数：1.00）A.B.C.D.38.铸铁梁荷载、结构及截面尺寸如图 5-5-16 所示，设材料的许可拉应力 =40MPa，许可压应力 c=160MPa，梁的许可荷载P为U /UkN。（分数：1.00）A.B.C.D.39.三种受压杆件如图 5-7-7 所示，杆 1、杆 2 和杆 3 中的最大压应力(绝对值)分别为 表示，则它们之间的关系为U /U。 （分数：1.00）A.B.C.D.40.把一弹性块体放入刚性槽内，受均布力 q 如图 5-6-8 所示
14、。已知块体弹性模量为 E，泊松比为 ，且立方体与刚性槽之间的摩擦力以及刚性槽的变形可以忽略不计，则立方体上的应力 2为U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.41.如图 5-2-4 所示，A 和 B 的直径都为 d，则两者中最大剪应力为U /U。 （分数：1.00）A.B.C.D.42.如图 5-6-9 所示单元体中应力单位为 MPa，则其最大剪应力为U /UMPa。（分数：1.00）A.B.C.D.43.如图 5-3-10 所示受扭圆轴的变形能表达式可写成U /U。 （分数：1.00）A.B.C.D.44.下列四个杆件均受图示轴向力作用，其中轴力图不正确的是U /U。 （分数：1.00）
15、A.B.C.D.45.图 5-1-5 所示刚梁 AB 由杆 1 和杆 2 支承。已知两杆的材料相同，长度不等，横截面面积分别为 A1和A2。若荷载 P 使刚梁平行下移，则 A1和 A2关系正确的是U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.46.三种金属材料拉伸时的应力一应变(-)曲线如图 5-1-9 所示，由图可知三种材料性能之间的关系为U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.47.提高钢制大柔度压杆承载能力有如下方法，请判断哪一种是最正确的?U /U A.减小杆长、减小长度系数，使压杆沿截面两形心主轴方向的柔度相等 B.增加横截面面积、减小杆长 C.增加惯性矩、减小杆长 D.采用高强度
16、钢（分数：1.00）A.B.C.D.48.如图 5-8-5 所示各杆材料和截面均相同，其中如图(f)所示压杆在中间支承处不能转动，关于临界压力最大和临界压力最小的答案是U /U。（分数：1.00）A.B.C.D.49.如图 5-2-5 所示，受拉力 F 作用的螺钉，其尺寸为：螺钉头直径 D=30mm、螺钉头高度 h=12mm、螺钉杆直径 d=20mm，已知螺钉材料的许用应力为：=160MPa、 bs=200MPa、=60MPa，则螺钉可承受的最大拉力 F 为U /UkN。（分数：1.00）A.B.C.D.50.假设图 5-8-3 所示三个受压结构失稳时临界压力分别为 ，比较三者的大小，则U /
17、U。 （分数：1.00）A.B.C.D.基础知识-材料力学(四)答案解析(总分：50.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题 lilist-style-t(总题数：50，分数：50.00)1.如图 5-5-28 所示，二梁除载荷外其余条件相同，则最大挠度比 YB2/yB1为U /U。（分数：1.00）A.B.C.D. 解析：解析 用叠加法可得梁的最大挠度为： * *2.如图 5-2-7 所示，用夹剪剪直径为 3mm 的钢丝，若剪子销钉的剪切许用应力=90MPa，钢丝的剪切强度极限 0=100MPa，则销钉的直径至少应为U /Umm。（分数：1.00）A.B.C. D.解析：解析 取夹剪的一
18、个曲柄进行受力分析，曲柄上作用有三个集中力，分别为荷载 P、销钉反力 F1和钢丝反力 F2，由曲柄受力平衡求得 F1=5P、F 2=4P。要使钢丝被剪断，钢丝剪切截面上的剪应力应达到钢丝的剪切强度极限，即*，得到 P=*由销钉的强度条件可知*，从而可得*3.5mm。因此销钉的直径至少应为 3.5mm。3.槽形截面梁受力如图 5-7-9 所示，该梁的变形为U /U。（分数：1.00）A.B.C.D. 解析：解析 槽形截面的弯心在水平对称轴上槽形的外侧。集中力虽通过截面弯心，但与形心主轴不平行，故既有扭转又有斜弯曲。梁的变形为斜弯曲与扭转的组合。4.剪应力互等定理仅适用于U /U。 A.线弹性范围
19、 B.纯剪切应力状态 C.受剪切的构件 D.单元体上两个相互垂直平面上的剪应力分析（分数：1.00）A.B.C.D. 解析：解析 剪应力互等定理是指在互相垂直的两个平面上，垂直于两平面交线的剪应力，总是大小相等，而方向则均指向或离开该交线，即：=。5.如图 5-1-13 所示结构中，杆、的轴力分别为：N 1、N 2、N 3，轴向线应变分别为： 1、 2、 3。已知三根水平杆的 EA 相同，忽略梁 AB 的变形，则三杆轴力及线应变的关系为U /U。（分数：1.00）A.B.C. D.解析：解析 *6.细长压杆，常用普通碳素钢制造，而不用高强度优质钢制造，这是因为U /U。 A.普通碳素钢价格便宜
20、 B.普通碳素钢的强度极限高 C.普通碳素钢价格便宜，而弹性模量与高强度优质钢差不多 D.高强度优质钢的比例极限低（分数：1.00）A.B.C. D.解析：解析 细长压杆的稳定性问题是需要突出考虑的问题，其临界力*，由于采用材料不同，压杆稳定性的表现亦不同。由于普通碳素钢的弹性模量与高强度优质钢相差不多且价格低廉，因此鉴于细长压杆的稳定性考虑，采用普通碳素钢制造则更为经济。7.拉力 P 作用下的圆柱销钉如图 5-2-10 所示，其头部的剪应力为U /U。（分数：1.00）A.B.C. D.解析：解析 销钉所受轴向拉力 P 将在钉头内形成一个高为 H，直径为 d 的圆柱形剪切面，剪切面面积为 A
21、=dH，故 =P/A=P/(dH)。8.低碳钢制成的一等截面直杆，杆长 L=2m，横截面面积 A=200mm2，在轴向拉力 F=50kN 作用下，测得杆的伸长 AL=3.5mm，已知低碳钢的弹性模量 E=2105MPa，则卸除荷载后直杆的残余变形为U /Umm。 A.0 B.1.0 C.1.5 D.2.0（分数：1.00）A.B. C.D.解析：解析 由题可知，该截面直杆的弹性变形为*则卸载后杆的残余变形L p=L-L e=1.0mm。9.一矩形截面外伸木梁如图 5-5-17 所示。设截面的高与宽之比为 h/b=2，木材的许可弯曲正应力=10MPa，许用切应力=2MPa，已知 F1=40kN，
22、F 2=15kN，l=0.6m。该梁的最小宽度 b 为U /Umm。（分数：1.00）A.B. C.D.解析：解析 根据梁的受力情况，可得 FB=40kN，F A=15kN，方向均为竖直向上，则可得到梁内最大弯矩为 Mmax=4.5kNm，处于截面 C，最大剪力为 FSmax。=25kN，处于梁 CB 段，所以：*10.如图 5-3-1 所示，左端固定的直杆受扭转力偶作用，在截面 1-1 和 2-2 处的扭矩为U /U。（分数：1.00）A.B.C.D. 解析：解析 用右手螺旋法，指向截面为负，背离截面为正。截面 2-2 扭矩 T=2-5=-3kNm；截面 1-1扭矩 T=1+4.5+2-5=
23、2.5 kNm。11.如图 5-8-8 所示轴心受压杆件，两端为球铰支承，材料为 Q235 钢，E=210 5MPa，截面为矩形(hb=2100mm100mm)。在稳定计算中，长细比应采用U /U。（分数：1.00）A.B. C.D.解析：解析 两端球铰支承的压杆，长度因数 =1，在稳定性较弱方向上，12.四个直径为 d 的铆钉将托架固定在立柱上，如图 5-2-9 所示。铆钉间距为 a，外力 P 到立柱中心线的距离为 b，如铆钉自上至下的编号为 1、2、3、4，对应的铆钉所受的剪力数值为 Q1、Q 2、Q 3、Q 4，则各剪力之间的关系为U /U。（分数：1.00）A.B.C. D.解析：解析
24、 将集中外力 P 等效作用到立柱中心线上，可得等效荷载为一大小为 P、方向向下的集中荷载和一大小为 Pb、沿顺时针方向的力偶矩。根据四个铆钉的位置关系可知，四个铆钉各自承担的竖直向剪力均为 P/4；水平向剪力则因各铆钉距离铆钉组形心的距离的不同而不同，1 号、4 号铆钉与铆钉组形心间的距离均为 1.5a，2 号、3 号铆钉与铆钉组形心间的距离均为 0.5a，因此 1 号铆钉和 4 号铆钉承担的水平向剪力大于 2 号铆钉和 3 号铆钉承担的水平向剪力。将水平向剪力与竖直向剪力合成为铆钉承担的总剪力后可知，Q 1=Q4Q 3=Q2。13.如图 5-3-3 所示铸铁材料制成的圆轴，在轴端力偶矩作用下
25、，其破坏形式应为U /U。（分数：1.00）A.B.C. D.解析：解析 铸铁抗拉强度比抗压强度低得多，所以排除 AB 两项；考虑扭矩方向知 C 项正确。14.如图 5-3-13 所示传动轴转速 n=300r/min，主动轮 A 的输入功率 PA=10kW，从动轮 B、C、D 的输出功率分别为 PB=4.5kW，P C=3.5kW，P D=2kW，若传动轴材料的剪切弹性模量 G=80GPa，=40MPa，则传动轴的直径为U /Umm。（分数：1.00）A.B.C.D. 解析：解析 由传动轴力偶矩计算式*可得，三个从动轮上的力偶矩分别为：mB=143.24Nm，m c=111.40Nm，m D=
26、63.66Nm。由此可得轴内最大扭矩为 Tmax=mc+mD=175.6Nm，由强度条件*，因此传动轴的直径应为 30mm。15.判断梁横截面上的切应力作用线必须沿截面边界切线方向的依据是U /U。 A.横截面保持平面 B.不发生扭转 C.切应力公式应用条件 D.切应力互等定理（分数：1.00）A.B.C.D. 解析：解析 根据切应力互等定理，两相互垂直平面上的切应力数值相等，且均指向(或背离)这两个平面的交线。由于梁表面无切应力，即横截面边界上无切应力，所以在边界法线方向上截面切应力为零，从而可知切应力作用线必须沿截面边界切线方向。16.若用 表示细长压杆的临界应力，则下列结论中正确的是U
27、/U。 A 与压杆的长度、压杆的横截面面积有关，而与压杆的材料无关 B 与压杆的材料和柔度 A 有关，而与压杆的横截面面积无关 C 与压杆的材料和横截而的形状尺寸有关，而与其他因素无关 D 的值不应大于压杆材料的比例极限 （分数：1.00）A.B. C.D.解析：解析 欧拉临界应力计算式*，其中 E 与压杆的材料有关，而 A 为压杆的柔度。由此可知 B 项的结论是正确的。17.如图 5-7-4 所示钢制竖直杆 DB 与水平杆 AC 刚接于 B，A 端固定，P、l、a 与圆截面杆直径 d 为已知。按第三强度理论的相当应力 为U /U。 （分数：1.00）A.B.C.D. 解析：解析 杆件的危险截
28、面在 A 处。作用在竖直杆 D 端的荷载 P 引起 AC 杆上的扭矩，从而使危险截面上最大切应力*，出现在 A 截面周边，作用在水平杆 C 端轴向荷载 P 使危险截面上产生压应力，垂直于轴线的集中荷载 P 和 D 端的集中荷载 P 使得危险截面发生斜弯曲，因此最大正应力为：*该应力为压应力，位置处于圆周上。在危险截面 A 周边某点处，正应力和切应力均为最大值，因此该点为危险点，故按第三强度理论的等效应力为*18.如图 5-3-4 所示两个单元体变形后的形状如图中虑线所示，则两单元体上 A 点的切应变分别是U /U。（分数：1.00）A. B.C.D.解析：解析 切应变是指物体两条相互垂直直线之
29、间夹角的改变量。由图可知，图(a)所示单元体发生刚体转动，A 点的切应变为零；图(b)所示单元体发生剪切变形，A 点的切应变为 。19.已知图 5-5-10(a)、(b)所示二梁的抗弯截面刚度 EI 相同，若二者自由端的挠度相等，则 P1/P2等于U /U。（分数：1.00）A.B.C. D.解析：解析 根据悬臂梁的挠度公式*20.如图 5-5-9 所示，悬臂梁自由端承受集中力偶 Mc。若梁的长度减少一半，梁的最大挠度是原来的U /U。（分数：1.00）A.B. C.D.解析：解析 悬臂梁自由端承受集中力偶 Mc作用，梁的最大挠度为*，当梁的长度减少一半时，根据公式可知，梁的挠度变为原来的 1
30、/4。21.如图 5-3-6 所示，等截面传动轴上安装有三个齿轮，作用在每个齿轮上的外力偶矩一定，若想通过齿轮位置的改变使得传动轴内扭矩最小，则齿轮 a 应安装在U /U。（分数：1.00）A.B.C. D.解析：解析 传动轴上齿轮位置设计时，应尽量使主动轮靠近传动轴中心，以减小传动轴的扭矩。22.如图 5-1-10 所示轴向受拉杆件中，BC 与 DE 段的横截面面积均为 A1=500mm2，CD 段的横截面面积为A2=300mm2，则杆内正应力最大值为U /UMPa。（分数：1.00）A.B. C.D.解析：解析 由截面法可得：BC 杆的轴力为*，CD 杆的轴力为*，DE 杆的轴力为*。则各
31、杆内的正应力分别为：*=100MPa，*。因此，杆内正应力最大值为 100MPa。23.如图 5-5-29 所示，矩形截面最大弯曲剪应力 max=10MPa，则 K 点的剪应力 k为U /UMPa。（分数：1.00）A.B.C. D.解析：解析 矩形截面梁的最大弯曲剪应力出现在中性轴上，大小为*由此可得截面上剪力*于是可得：*24.如图 5-2-8 所示，一截面为正方形的混凝土柱浇筑在双层混凝土基础上，两层混凝土基础的厚度均为t，容许剪应力=1.5MPa。已知柱传递的荷载 P=220kN，若地基对混凝土板的反力均匀分布，则不会使基础发生剪切破坏的基础厚度 t 至少应为U /Umm。（分数：1.
32、00）A. B.C.D.解析：解析 据题意按上层基础强度条件计算可得： * * 所以 t 至少应为 105mm。25.如图 5-3-8 所示，圆截面受扭杆件的直径为 d，在 B 截面与 C 截面处分别作用大小为 3T 与 T 的外力偶，若 T 与 3T 的方向相反，则杆内的最大剪应力为U /U。 （分数：1.00）A.B. C.D.解析：解析 由截面法可知图 5-26 所示圆杆内的最大扭矩出现在 AB 段，则最大剪应力也应出现在 AB 段内，其大小为：*26.等截面直梁弯曲变形时，挠曲线的最大曲率发生在U /U。 A.挠度最大截面 B.转角最大截面 C.剪力最大截面 D.弯矩最大截面（分数：1
33、.00）A.B.C.D. 解析：解析 根据公式*，可得挠曲线的最大发生率发生在弯矩最大截面处。27.在图示 4 种应力状态中，最大切应力值最大的应力状态是U /U。 （分数：1.00）A.B.C. D.解析：解析 由于一点应力状态中的最大切应力为*计算得：A 项， max=0；B 项， max=；C 项， max=2；D 项， max=。28.图 5-6-5 所示正方形截面等直杆，抗弯截面模量为 W。在危险截面上，弯矩为 M，扭矩为 Ma，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U /U。（分数：1.00）A.B.C. D.解析：解析 截面正应力*材料为低碳钢，故应
34、选用第四强度理论：*BD 两项均为第三强度理论的等效表达式。29.斜弯曲的主要特征是U /U。 A.My0，N x0，N x0，中性轴与截面形心主轴不一致，且不通过截面形心 B.My0，N x0，N x0，中性轴与截面形心主轴不一致，但通过截面形心 C.My0，N x0，N x0，中性轴与截面形心主轴平行，但不通过截面形心 D.My0，N x0，N x0，中性轴与截面形心主轴平行，但不通过截面形心（分数：1.00）A.B. C.D.解析：解析 两相互垂直平面内平面弯曲的组合，称为斜弯曲。弯曲平面(总挠度曲线平面)与载荷平面不重合。中性轴位置：一条通过截面形心的直线，其方位与该截面上合成弯矩的矢
35、量方向不重合。30.压杆下端固定，上端与水平弹簧相连，如图 5-8-1 所示，该杆长度系数 值为U /U。 A.0.5 B.0.50.7 C.0.72 D.2（分数：1.00）A.B.C. D.解析：解析 一端固定一端自由的压杆 =2，一端固定一端铰支的压杆 =0.7；阻中是一端固定一端有弹簧支座，故有 0.72。31.如图 5-4-9 所示截面对其水平形心轴的惯性矩为U /U。 （分数：1.00）A.B. C.D.解析：解析 由惯性矩的平行移轴公式和叠加法可得： *32.下列各应力状态图中，能正确反映图 5-3-7 所示受扭杆件上任一点处应力状态的是U /U。 （分数：1.00）A.B.C.
36、D. 解析：解析 由图 5-3-7 可知，在杆件截面上，切应力的方向为逆时针方向，再根据切应力互等定理，可知 D 项正确。 *33.如图 5-8-7 所示结构，由细长压杆组成，各杆的刚度均为 EIi则 P 的临界值为U /U。（分数：1.00）A.B.C. D.解析：解析 分析结构受力可知，4 根杆件均受轴向压力，其中 1 杆和 3 杆轴力均为*，2 杆和 4 杆的轴力均为*；4 根压杆支承方式一致，长度系数均为 1。由 1 杆稳定性可得，* 由 4 杆稳定性可得，* 为了保证结构整体稳定性，临界值取二者中最小值，即*34.图 5-6-3 所示圆轴固定端最上缘 A 点的单元体的应力状态是U /
37、U。 （分数：1.00）A.B. C.D.解析：解析 固定端受到的扭矩 T、弯矩 M、剪力 F 作用，由于剪力 F 在 A 点产生的剪应力为零，则 A 受到的应力为扭矩产生的剪应力和弯矩产生的正应力，虽然取正截面时的单元体是空间应力状态，但是弯矩和扭矩可以合成一个方向为与圆轴中线成一定角度方向的力矩，即 A 点的应力为这个力矩产生的，根据力矩方向可判断受到切应力。35.承受内压的两端封闭的圆柱状薄壁容器，由脆性材料制成，因压力过大表面出现裂纹时，裂纹的可能方向是U /U。 A.沿圆柱纵向 B.沿与圆柱纵向夹 45角方向 C.沿圆柱环向 D.沿与圆柱纵向夹 30角方向（分数：1.00）A. B.
38、C.D.解析：解析 承受内压的两端封闭的圆柱状薄壁容器，在内压力的作用下容器壁上各点均处于两向受拉状态，且环向拉应力大于沿圆柱纵向的拉应力，因此第一主应力即为环向拉应力。对于脆性材料制成的容器，由第一强度理论可知，若因压力过大而引起容器表面出现裂纹，裂纹方向必垂直于第一主应力方向，即沿圆柱纵向。36.在 yoz 正交坐标系中，设图标对 y，z 轴的惯性矩分别为 Iy和 Iz，则图标对坐标原点的极惯性矩为U/U。（分数：1.00）A.B. C.D.解析：解析 任意截面，其面积为 A，xOy 为任意直角坐标系。 *37.结构如图 5-5-24 所示，折杆 AB 与直杆 BC 的横截面面积为 A=4
39、2cm2，W y=Wx=420cm3，=100MPa，则此结构的许可荷载 P 的大小为U /UkN。（分数：1.00）A.B. C.D.解析：解析 由图分析结构受力，可知直杆 BC 内最大弯矩为*，折杆 AB 的竖杆内轴力为*，弯矩为*，横杆内最大弯矩为*，出现于横杆左端点处。由于折杆 AB 和直杆 BC 截面性质相同，所以强度控制段为折杆 AB 的竖直部分。则最大拉应力 max为：*38.铸铁梁荷载、结构及截面尺寸如图 5-5-16 所示，设材料的许可拉应力 =40MPa，许可压应力 c=160MPa，梁的许可荷载P为U /UkN。（分数：1.00）A.B. C.D.解析：解析 根据结构受力
40、情况，司知梁内弯矩极值为 MA=0.8P 和 MC=-0.6P。A 截面处，截面下侧受拉、上侧受压，分别计算由许可压应力和许可拉应力确定的许可荷载：*C 截面处，截面上侧受拉、下侧受压，由于截面 C 的弯矩比截面 A 的小，并且截面 C 的受压区边缘到中性轴的距离小于截面 A 的，由此可以知道当按许可压应力计算许可载荷时，所得值必定大于 A 截面计算结果，因此可不计算，只需计算由许可拉应力确定的许可荷载，即：* 则P=44.4kN。因此该梁的许可荷载为P=44.4kN。39.三种受压杆件如图 5-7-7 所示，杆 1、杆 2 和杆 3 中的最大压应力(绝对值)分别为 表示，则它们之间的关系为U
41、 /U。 （分数：1.00）A.B.C. D.解析：解析 杆 1 为轴心受压，* *40.把一弹性块体放入刚性槽内，受均布力 q 如图 5-6-8 所示。已知块体弹性模量为 E，泊松比为 ，且立方体与刚性槽之间的摩擦力以及刚性槽的变形可以忽略不计，则立方体上的应力 2为U /U。（分数：1.00）A.B.C.D. 解析：解析 由题可知，弹性块处于平面应力状态， y=-q、 z=0；x 方向变形受到刚性槽的限制，所以 x=0。由广义胡克定律*可得：*由于 x、y、z 三个方向上均无切应力，因此这三个方向即主应力方向，对应的三个应力即为主应力。由于 0-q-q，所以 1=0， 2=-q， 3=-q
42、。41.如图 5-2-4 所示，A 和 B 的直径都为 d，则两者中最大剪应力为U /U。 （分数：1.00）A.B. C.D.解析：解析 受力分析可知，A、B 受到的剪力分别为*因此：*42.如图 5-6-9 所示单元体中应力单位为 MPa，则其最大剪应力为U /UMPa。（分数：1.00）A. B.C.D.解析：解析 图示单元体处于平面应力状态，由于图示方向上无剪应力，因此可知该方向为主应力方向，易得*43.如图 5-3-10 所示受扭圆轴的变形能表达式可写成U /U。 （分数：1.00）A.B.C.D. 解析：解析 杆件仅自由端受外力偶矩作用，因此杆内任意截面扭矩均为 MT=m1-T2，
43、则杆件变形能为：44.下列四个杆件均受图示轴向力作用，其中轴力图不正确的是U /U。 （分数：1.00）A.B.C.D. 解析：解析 由截面法判断可知，D 项所示杆件中间段的轴力应为-F。45.图 5-1-5 所示刚梁 AB 由杆 1 和杆 2 支承。已知两杆的材料相同，长度不等，横截面面积分别为 A1和A2。若荷载 P 使刚梁平行下移，则 A1和 A2关系正确的是U /U。（分数：1.00）A.B.C. D.解析：解析 根据*又 A，B 两点的轴力相等，1、2 杆的长度变化相同，*已知 l1l 2，得 A1A 2。46.三种金属材料拉伸时的应力一应变(-)曲线如图 5-1-9 所示，由图可知
44、三种材料性能之间的关系为U /U。（分数：1.00）A.B. C.D.解析：解析 由应力一应变(-)曲线图可知：材料 a 的极限强度最大，即强度最高；材料 b 弹性阶段的曲线斜率最大，即弹性模量最大，刚度最高；材料 c 破坏时的应变最大，即塑性变形能力最强，故其塑性最好。47.提高钢制大柔度压杆承载能力有如下方法，请判断哪一种是最正确的?U /U A.减小杆长、减小长度系数，使压杆沿截面两形心主轴方向的柔度相等 B.增加横截面面积、减小杆长 C.增加惯性矩、减小杆长 D.采用高强度钢（分数：1.00）A. B.C.D.解析：解析 根据细长压杆的临界力计算公式*可知，减小杆长、减小长度系数，使压
45、杆沿截面两形心主轴方向的柔度相等等方法可有效提高压杆承载能力。48.如图 5-8-5 所示各杆材料和截面均相同，其中如图(f)所示压杆在中间支承处不能转动，关于临界压力最大和临界压力最小的答案是U /U。（分数：1.00）A. B.C.D.解析：解析 在材料和截面尺寸一定的情况下，压杆抗弯刚度 EI 相同，由临界力计算式 Pcr=*可知，临界力与 l 的二次方成反比，l 的值越大，压杆越易失稳，图(e)压杆的临界力最小，图(f)压杆的临界力最大。49.如图 5-2-5 所示，受拉力 F 作用的螺钉，其尺寸为：螺钉头直径 D=30mm、螺钉头高度 h=12mm、螺钉杆直径 d=20mm，已知螺钉材料的许用应力为：=160MPa、 bs=200MPa、=60MPa，则螺钉可承受的最大拉力 F 为U
