1、注册公用设备工程师（给水排水基础考试-下午-材料力学）模拟试卷 3及答案与解析一、单项选择题1 图 551 所示单元体，法线与 x 轴夹角 =45斜截面上切应力 是( )。（A） = MPa（B） =50MPa（C） =60MPa（D） =02 图 552 所示等腰直角三角形单元体，已知两直角边表示的截面上只有切应力，且等于 0，则底边表示的截面上的正应力 和切应力 分别为( )。（A）= 0，= 0（B） =0，=0（C） = ，= 0（D）= ，=03 对于平面应力状态，以下说法正确的为( )。（A）主应力就是最大正应力（B）主平面上无切应力（C）最大切应力作用的平面上正应力必为零（D）主
2、应力必不为零4 四种应力状态分别如图 553 所示，按照第三强度理论，其相当应力最大是( )。（A）状态 1（B）状态 2（C）状态 3（D）状态 45 单元体的应力如图 554 所示，若已知其中一个主应力为 5 MPa，则另一个主应力为( )。（A）85MPa（B） 85MPa（C） 75MPa（D）75MPa6 图 555 所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，yz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
3、）扭转和 xy平面和 xz平面内的双向弯曲7 图 556 所示矩形截面杆 AB，A 端固定，B 端自由，B 端左下角处承受与轴线平行的集中力 F，杆的最大正应力是 ( )。8 78 图 557 所示 T 形截面杆，一端固定一端自由，自由端的集中力 F 作用在截面的左下角点，并与杆件的轴线平行。该杆发生的变形为( )。（A）绕 y 和 z 轴的双向弯曲（B）轴向拉伸和绕 y、z 轴的双向弯曲（C）轴向拉伸和绕 z 轴弯曲（D）轴向拉伸和绕 y 轴弯曲9 图 558 所示圆轴，在自由端圆周边界承受竖直向下的集中力 F，按第三强度理论，危险截面的相当应力为( )。10 两根杆粘合在一起，截面尺寸如图
4、 559 所示，杆 1 弹性模量 E1 杆 2 弹性模量E2，且 E1=2E2 若轴向力 F 作用在截面形心，则杆发生的变形是( )。（A）拉伸和向上的弯曲变形（B）拉伸和向下的弯曲变形（C）弯曲变形（D）拉伸变形11 工字形截面梁在图 560 所示荷载作用下，截面 mm 上的正应力分布为( )。（A）图(1)（B）图 (2)（C）图 (3)（D）图(4)12 (2010，2011) 图 561 所示圆轴，固定端外圆上 y=0(图中 A 点)的单元体的应力状态是( ) 。13 矩形截面杆的截面宽度沿杆长不变，杆的中段高度为 2a，左、右段高度为 3a，在图 562 所示三角形分布荷载作用下，杆
5、的截面 mm 和截面 nn 分别发生( )。（A）单向拉伸、拉弯组合变形（B）单向拉伸、单向拉伸变形（C）拉弯组合、单向拉伸变形（D）拉弯组合、拉弯组合变形14 图 563 所示变截面短杆，AB 段的压应力与 BC 段压应力 BC 的关系是( )。（A） AB 比 BC 大 14（B） AB 比 BC 小 14（C） AB 是 BC 的 2 倍（D） AB 是 BC 的 12 倍15 图 564 所示正方形截面等直杆，抗弯截面为 W，在危险截面上，弯矩为 M，扭矩为 Mn，A 点处有最大正应力 和最大切应力 。若材料为低碳钢，则其强度条件为( ) 。16 有图 565 所示三种应力状态(a)、
6、(b)、(c) 之间的关系，为( )。（A）三种应力状态均相同（B） (b)和(c) 相同（C） (a)和(c)相同（D）都不相同17 圆截面梁，横截面直径为 d，弯矩在两个相互垂直方向的分量为 My、M z，且MyM z0，该截面上最大正应力为 ( )。18 圆截面直杆发生扭转与纯弯曲组合变形时，其中各点的应力状态为( )。（A）单向应力状态（B）纯剪切应力状态（C）单向或纯剪切应力状态（D）二向应力状态或零应力状态19 折杆受力如图 566 所示，以下结论中错误的为( )。（A）点 B 和 D 处于纯剪切状态（B）点 A 和 C 处为二向应力状态，两点处 10， 2=O， 30（C）按照第
7、三强度理论，点 A 及 C 比点 B 及 D 危险（D）点 A 及 C 点的最大主应力 1 数值相等20 图 567 所示一端固定一端为球形铰的大柔度压杆，材料的弹性系数为 E，截面为矩形(h b) ，则该杆临界力 Fcr 为( )。21 假设图 568 所示三个受压结构失稳时临界压力分别为 Fcra、F crb、F crc，比较三者的大小，则( ) 。（A）F cra 最小（B） Fcrb 最小（C） Fcrc 最小（D）F cra=Fcrb=Fcrc22 如图 569 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 Fcr 是原来的多少倍?( )（A）2
8、倍（B） 4 倍（C） 8 倍（D）16 倍23 两根完全相同的细长(大柔度)压杆 AB 和 CD 如图 570 所示，杆的下端为固定铰链约束，上端与刚性水平杆固结。两杆的弯曲刚度均为 EI，其临界载荷 Fcr 为( )。24 如图 571 所示四根压杆的材料、截面均相同，它们在纸面内失稳的先后次序为( )。（A）(a)，(b)，(c)，(d)（B） (d)，(a) ，(b)，(c)（C） (c)，(d) ，(a)，(b)（D）(b)，(c)，(d) ，(a)25 图 572 所示矩形截面细长(大柔度)压杆，弹性模量为 E，该杆的临界荷载 Fcr为( )。26 图 573 所示细长杆 AB 的
9、 A 端自由，B 端固定在简支梁上，该压杆的长度细数 是( )。（A）2（B） 1 2（C） 07 1（D）050727 如图 574 所示，细长压杆两端在 xy、xz 平面内的约束条件相同，为提高稳定承载能力，对横截面积相等的同一种材料，合理的截面形式为( )。（A）选(a)组（B）选 (b)组（C）选 (c)组（D）(a)、(b)、(c)各组都一样28 一端固定，一端自由的细长(大柔度)压杆，长为 L图 575(a)，当杆的长度减小一半时图 575(b)，其临界载荷 Fcr 比原来增加( )。（A）4 倍（B） 3 倍（C） 2 倍（D）1 倍29 图 576 所示三根压杆均为细长(大柔度
10、)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 cra30 压杆下端固定，上端与水平弹簧相连，如图 577 所示，则压杆长度因数 的范围是( ) 。（A）05（B） 05 07（C） 07 2（D）2注册公用设备工程师（给水排水基础考试-下午-材料力学）模拟试卷 3答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 B【试题解析】 由斜截面上切应力的计算公式， 可得。【知识模块】 材料力学2 【正确答案】 B【试题解析】 将题 572 图下边
11、不全，原单元体是纯剪切应力状态，所要求的 45截面是主平面， max=0，=0。【知识模块】 材料力学3 【正确答案】 B【试题解析】 由解析法或图解法都可得到，正应力极值所在的平面上切应力等于零，而正应力的极值就是主应力。【知识模块】 材料力学4 【正确答案】 A【试题解析】 分别求出每个单元体的主应力，再带入第三强度理论求出相当应力。【知识模块】 材料力学5 【正确答案】 A【试题解析】 根据极值应力公式求出 xy 求出另一个主应力。【知识模块】 材料力学6 【正确答案】 D【试题解析】 将力 F 平移到 y 轴加一个力偶，再将力 F 分解到两对称轴上，可得结果。【知识模块】 材料力学7
12、【正确答案】 C【试题解析】 将力 F 两次平移到 B 截面的形心，杆的变形是两个方向的弯曲和轴向拉伸的组合变形，最大正应力的作用点在固定端的角点上。【知识模块】 材料力学8 【正确答案】 B【试题解析】 将力 F 移动至形心处，同时受到两个方向上的弯矩和轴向拉伸作用。【知识模块】 材料力学9 【正确答案】 D【试题解析】 直接将公式 (第三组公式)代入。【知识模块】 材料力学10 【正确答案】 A【试题解析】 由 E1=2E2 可知，杆 2 的变形大于杆 1 的变形，故选 A。【知识模块】 材料力学11 【正确答案】 C【试题解析】 mm 截面外力的合力没有通过截面形心，故为拉伸和弯曲的组合
13、变形。nn 截面外力的合力通过截面形心，为轴向拉伸。【知识模块】 材料力学12 【正确答案】 B【试题解析】 弯扭组合变形，点 A 在中性轴上弯曲正应力等于零，只有切应力。【知识模块】 材料力学13 【正确答案】 C【试题解析】 m 一 m 截面外力的合力没有通过截面形心，故为拉伸和弯曲的组合变形。n n 截面外力的合力通过截面形心，为轴向拉伸。【知识模块】 材料力学14 【正确答案】 B【试题解析】 按偏心压缩计算最大压应力。【知识模块】 材料力学15 【正确答案】 D【试题解析】 由弯一扭组合的强度计算，排除 A，又 B、C 只能用于圆截面杆的强度计算，故选 D。【知识模块】 材料力学16
14、 【正确答案】 C【试题解析】 应力状态(c)是纯剪切应力状态的主单元体，故选 C。【知识模块】 材料力学17 【正确答案】 D【试题解析】 通过截面形心的任意坐标轴都是主惯性轴，先合成弯矩。【知识模块】 材料力学18 【正确答案】 D【试题解析】 注意原始单元体的应力状态。【知识模块】 材料力学19 【正确答案】 D【试题解析】 折杆水平段为弯扭组合变形，固定端处事危险截面，B、D 两点纯剪切应力状态，A 及 C 是二向应力状态如图 579 所示，两点的主应力不同。【知识模块】 材料力学20 【正确答案】 A【试题解析】 利用一端固定、一端铰支细长杆的欧拉公式可得。【知识模块】 材料力学21
15、 【正确答案】 A【试题解析】 图示(a)(b)(c)三压杆 EI 相同，荷载相同，决定其临界力的排序因素是下端支座的牢靠程度，(a)最不牢靠，所以临界力最小。【知识模块】 材料力学22 【正确答案】 C【试题解析】 由临界力的计算公式得到。【知识模块】 材料力学23 【正确答案】 D【试题解析】 AB、CD 两杆可看作两端铰支的约束，则 。【知识模块】 材料力学24 【正确答案】 A【试题解析】 根据临界力从小到大排列。【知识模块】 材料力学25 【正确答案】 D【试题解析】 压杆失稳是沿惯性矩小的方向，由一端固定、一段自由压杆的欧拉公式得到。【知识模块】 材料力学26 【正确答案】 A【试
16、题解析】 压杆约束越不牢靠， 值越大，若 AB 杆是一端固定，一端自由的压杆，则 =2。现杆 AB 下端是简支梁，故更不牢靠，选答案 A。【知识模块】 材料力学27 【正确答案】 C【试题解析】 在截面相等的条件下，惯性矩越大临界力越大。【知识模块】 材料力学28 【正确答案】 A【试题解析】 由临界力的计算公式得到，短杆的临界力是长杆的 4 倍。【知识模块】 材料力学29 【正确答案】 C【试题解析】 临界力与 1 的平方成反比。【知识模块】 材料力学30 【正确答案】 C【试题解析】 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。【知识模块】 材料力学
