历年北京科技大学材料力学C真题.pdf

北 京 科 技 大 学2 0 0 6 年 硕 士 学 位 研 究 生 入 学 考 试 试 题试 题 编 号 ： 4 1 3 试 题 名 称 ： 材 料 力 学 C适 用 专 业 ： 车 辆 工 程 、 机 械 制 造 及 自 动 化 、 机 械 电 子 工 程 、 机 械 设 计 及 理 论 、 物 流 工 程 、 机械 装 备 及 控 制说 明 ： 1 所 有 答 案 必 须 写 在 答 题 纸 上 ， 做 到 试 题 或 草 稿 纸 上 无 效 。2 考 试 用 具 ： 计 算 器 、 直 尺 、 圆 规 、 三 角 板 。3 注 意 ： 第 五 、 第 六 题 有 “ 统 考 题 ” 与 “ 单 考 题 ” 之 区 分 。一 、 以 下 各 题 均 备 有 （ A） （ B） （ C） （ D） 4 个 选 项 ， 其 中 只 有 一 个 是 正 确 的 答 案 ， 试 将正 确 答 案 的 代 码 填 写 在 题 示 下 划 线 “ ” 上 方 。 （ 共 8 小 题 ， 每 小 题 4 分 ）1 -1 .用 截 面 法 只 能 确 定 _杆 横 截 面 上 的 内 力 。 A、 等 直 B、 弹 性 C、 静 定 D、 基 本 变 形1 -2 .在 下 列 结 论 中 ， _是 错 误 的 。A、 若 物 体 产 生 位 移 ， 则 必 定 同 时 产 生 变 形 ；B、 若 物 体 各 点 均 无 位 移 ， 则 必 定 无 变 形 ；C、 若 物 体 产 生 变 形 ， 则 物 体 内 总 有 一 些 点 要 产 生 位 移 ；D、 位 移 的 大 小 取 决 于 物 体 的 变 形 和 约 束 状 态1 -3 .铸 铁 的 许 用 应 力 与 杆 件 的 _有 关 。A.横 截 面 形 状 ； B.横 截 面 尺 寸 ；c.受 力 状 态 （ 指 拉 仲 或 压 缩 ） ； D.载 荷 大 小1 -4 .切 应 力 互 等 定 理 是 由 单 元 体 的 _导 出 的 。A.静 力 平 衡 关 系 ； B.几 何 关 系 ； C.物 理 关 系 ； D.强 度 条 件1 -5 .表 示 扭 转 变 形 程 度 的 量 _A.是 扭 转 角 ， 不 是 单 位 长 度 扭 转 角 ； B.是 ,不 是 ； C.是 和 ； D.不 是 和 1 -6 .低 碳 钢 试 件 扭 转 破 坏 是 _A.沿 横 截 面 拉 断 ； B.沿 4 5 螺 旋 面 拉 断 ；C .沿 横 截 面 剪 断 ； D.沿 4 5 螺 旋 面 剪 断1 -7 .当 实 心 圆 轴 的 直 径 增 加 l 倍 时 ， 其 抗 扭 强 度 、 抗 扭 刚 度 分 别 增 加 到 原 来 的 _倍 A.8 和 1 6 ； B.1 6 和 8 ； C.8 和 8 ； D.1 6 和 1 61 -8 .构 件 发 生 弯 曲 变 形 时 ， 横 截 面 通 常 _.A.只 发 生 线 位 移 ； B.只 发 生 角 位 移 ； C.发 生 线 位 移 和 角 位 侈 ； D.不 发 生 位 移二 、 图 示 圆 截 面 阶 梯 轴 的 CD 段 直 径 为 d , AC 段 直 径 为 0 .8 d。已 知 轴 材 料 的 =8 MPa.G=8 0 GPa，试 求 ： 1 、 画 轴 的 扭 矩 图 ； (5 分 ） 2 、 确 定 轴 的 直 径 d； (8 分 ）3 、 计 算 截 面 A 和 截 声 B 的 相 对 扭 转 角 AB。 （ 5 分 ） 三 、 外 伸 梁 如 图 示 ， 试 画 剪 力 图 和 弯 矩 图 ， 并 求 |Q|max,|M|max ( 1 5 分 ）四 、 外 伸 梁 用 直 径 为 d 的 圆 截 面 杆 悬 吊 如 图 a 所 示 ， 外 伸 梁 的 横 截 画 尺 寸 如 图 b 所 示 。 已 知 ：yz=1 5 3 .6 mm,Iz=1 0 1 .5 1 0 6 mm4 ,梁 材 料 的 许 用 拉 应 力 l=8 0 MPa， 许 用 压 应 力 的 y=1 4 0 MPa,圆 截 面 杆 的 直 径 d=5 0 mm， 许 用 应 力 =1 6 0 MPa。 试 求 载 荷 集 度 的 允 许 值q ( 2 0 分 ） 五 、 （ 统 考 题 ） 圆 截 面 杆 受 力 如 图 示 ， 已 测 得 轴 表 面 A 点 与 母 线 夹 角 为 0 方 向 和 B 点 与 母线 夹 角 为 -4 5 方 向 的 线 应 变 分 别 为 0 =4 0 0 1 0 -6 ， -4 5 =3 7 5 1 0 -6 。 己 知 杆 截 面 的 抗弯 截 面 模 量 W 6 0 0 mm3 ， 杆 材 料 的 =1 4 0 MPa,E=2 0 0 GPa， =0 .2 5 ， 试 用 第 三 强 度 理 论 校核 杆 的 强 度 。 （ 2 5 分 ） 五 、 （ 单 考 题 ） 图 示 电 动 机 传 动 轴 直 径 d=8 0 mm ， 电 机 功 率 Pk=1 6 kW， 转 速 n=1 1 0 转 分 ，皮 带 轮 重 G=2 kN,直 径 D=lm ， 紧 边 皮 带 张 力 等 于 松 边 张 力 T 的 3 倍 ， 皮 带 轮 的 受 力 如 左 视图 b 所 示 ， 轴 材 料 为 A3 号 钢 ， 许 用 应 力 =7 OMPa， 试 按 第 三 强 度 理 论 计 算 传 动 轴 的许 可 外 伸 长 度 l 。 （ 2 5 分 ） 六 、 （ 统 考 题 ） 图 示 刚 架 各 段 EI 为 常 量 ， 已 知 P、 a, 试 用 莫 尔 定 理 的 图 乘 法 求 A 截 面 的 转角 A。 （ 2 0 分 ） 六 、 （ 单 考 题 ） 图 示 刚 架 各 段 EI 为 常 量 ， 己 知 P、 a， 试 用 莫 尔 定 理 的 图 乘 法 求 A 截 面 的 转角 A。 (2 0 分 ）七 、 图 示 直 角 刚 架 各 段 EI 为 常 量 ， 已 知 q、 a， 试 求 刚 架 的 约 束 反 力 。 (2 0 分 ） 北 京 科 技 大 学2 0 0 7 年 硕 士 学 位 研 究 生 入 学 考 试 试 题 试 题 编 号 ： 4 1 3 题 名 称 ： 材 料 力 学 C适 用 专 业 ： 车 辆 工 程 、 机 械 制 造 及 自 动 化 、 机 械 设 计 及 理 论 、 物 流 工 程 、 机 械 装 备 及 控 制说 明 ： 1 所 有 答 案 必 须 写 在 答 题 纸 上 ， 做 到 试 题 或 草 稿 纸 上 无 效 。2 考 试 用 具 ： 计 算 器 、 直 尺 、 圆 规 、 三 角 板 。3 注 意 ： 第 五 、 第 六 题 有 “ 统 考 题 ” 与 “ 单 考 题 ” 之 区 分 。二 、 以 下 各 题 均 备 有 ABCD4 个 选 项 ， 其 中 只 有 一 个 是 正 确 的 答 案 ， 试 选 择 正 确 答 案 的代 码 。 （ 共 8 小 题 ， 每 小 题 4 分 ）1 、 设 图 示 简 支 梁 的 挠 曲 线 方 程 为 ,则 积 分 常 数 _A、 C 0 ,D 0 B、 C 0 ,D 0C、 C 0 ,D 0 D、 C 0 ,D 0 2 、 下 列 所 述 各 梁 的 横 截 面 积 相 等 ， 若 其 上 的 弯 曲 剪 力 也 相 等 ， 则 _截 面 上 的 最 大 切 应 力数 值 最 大 。A、 矩 形 B、 正 方 形 C、 圆 形 D、 薄 壁 圆 环3 、 某 低 碳 钢 构 件 危 险 点 的 应 力 状 态 为 三 向 等 值 拉 伸 ， 进 行 强 度 校 核 时 宜 采 用 _强 度 理 论 。A、 第 一 B、 第 二 C、 第 三 D、 第 四4 、 自 由 落 体 冲 击 时 ， 当 冲 击 物 重 量 Q 增 加 一 倍 时 ， 若 其 它 条 件 不 变 ， 则 被 冲 击 物 内 的 动 应力 为A、 不 变 B、 增 加 一 倍 C、 增 加 不 足 一 倍 D、 增 加 一 倍 以 上5 、 压 杆 失 稳 是 指 压 杆 在 轴 向 压 力 作 用 下 _A、 局 部 横 截 面 的 面 积 迅 速 变 化 B、 危 险 截 面 发 生 屈 服 或 断 裂C、 不 能 维 持 平 衡 状 态 而 突 然 发 生 运 动 D、 不 能 维 持 直 线 平 衡 状 态 而 突 然 变 弯6 、 细 长 杆 承 受 轴 向 压 力 P 的 作 用 ， 其 临 界 压 力 与 _无 关 。A、 杆 的 材 质 B、 杆 的 长 度 C、 杆 承 受 的 压 力 的 大 小 D、 杆 的 横 截 面 形 状 和 尺 寸 7 、 压 杆 的 柔 度 集 中 的 反 映 了 压 杆 的 _对 临 界 应 力 的 影 响 。A、 长 度 、 约 束 条 件 、 横 截 面 形 状 和 尺 寸 B、 材 料 、 长 度 和 约 束 条 件C、 材 料 、 约 束 条 件 、 横 截 面 形 状 和 尺 寸 D、 材 料 、 长 度 、 横 截 面 形 状 和 尺 寸8 、 细 长 压 杆 的 _， 则 其 临 界 应 力 越 大 。A、 弹 性 模 量 越 大 或 柔 度 越 小 B、 弹 性 模 量 越 大 或 柔 度 越 大C、 弹 性 模 量 越 小 或 柔 度 越 大 D、 弹 性 模 量 越 小 或 柔 度 越 小二 、 钢 质 等 截 面 圆 轴 的 左 端 为 固 定 端 约 束 ， 受 力 及 尺 寸 如 图 示 。 已 知 ： 轴 内 的 最 大 切 应 力 为 max=4 0 .8 MPa,C 截 面 和 A 截 面 的 相 对 扭 转 角 CA 0 .9 8 1 0 -2 rad(弧 度 )， 材 料 的 剪 切 弹 性 模量 为 G 8 0 GPa.试 求 外 力 偶 M B， MC的 数 值 。 （ 注 ： 图 中 尺 寸 单 位 为 毫 米 ） （ 2 0 分 ）三 、 图 示 梁 所 受 载 荷 中 ， P 2 0 kN,M=4 0 kN m,试 画 梁 的 剪 力 图 和 弯 矩 图 。 （ 1 8 分 ） 四 、 铸 铁 梁 受 力 及 尺 寸 如 图 示 ， 已 求 得 横 截 面 对 中 性 轴 的 惯 性 矩 为 IZ=2 9 8 0 cm4 ,试 求 ：1 、 分 别 作 出 最 大 正 弯 矩 和 最 大 负 弯 矩 所 在 横 截 面 的 正 应 力 分 布 图 ， 并 标 注 正 应 力 数 值 ； （ 1 0分 ）2 、 计 算 梁 内 的 最 大 拉 应 力 和 最 大 压 应 力 。 （ 1 0 分 ）五 、 （ 统 考 题 ） 图 示 实 心 圆 截 面 钢 质 平 面 刚 架 ABCD， 直 径 均 为 d,材 料 的 许 用 应 力 为 1 2 0 MPa， 已 知 载荷 q=1 0 N/cm,P1 =2 0 0 N,P2 =1 0 0 N,P1 与 P2 平 行 且 与 Z 轴 平 行 ， a=5 0 cm.试 按 第 三 强 度 理 论 设 计 刚架 的 直 径 d。 （ 2 5 分 ） 五 、 （ 单 考 题 ）电 动 机 带 动 皮 带 轮 轴 匀 速 转 动 ， 已 知 电 动 机 功 率 N=8 .8 kw,转 速 n=8 0 0 转 /分 ， 皮 带 轮 直 径 D 2 5 0 mm,重 量 为 G=7 0 0 N,电 动 机 轴 可 视 为 长 度 L=1 2 0 mm 的 悬 臂 梁 ， 材 料 的 许 用 应 力 1 0 0 MPa。 试 按 第 三 强 度 理 论 设 计 电 动 机 轴 的 直 径 d。（ 注 ： T 为 皮 带 轮 松 边 拉 力 ） （ 2 5 分 ） 六 、 （ 统 考 题 ）图 示 平 面 刚 架 ABCD 各 段 的 抗 弯 刚 度 EI 相 等 ， 已 知 P、 L、 EI、 ， 试 用 莫 尔 定 理 的 图 乘 法 求解 刚 架 上 A 点 的 水 平 位 移 A和 截 面 A 的 转 角 A。 （ 20 分 ）六 、 （ 单 考 题 ）图 示 平 面 刚 架 各 段 的 抗 弯 刚 度 EI相 等 ， 已 知 P、 a， 试 用 莫 尔 定 理 的 图 乘 法 求 解 刚 架 上 A、 B两 点 的 相 对 位 移 AB。 （ 20分 ） 七 、 试 用 “ 力 法 及 正 则 方 程 ” 求 解 图 示 超 静 定 刚 架 固 定 铰 链 A， B 处 的 约 束 反 力 。 （ 刚 架 各 段EI相 等 ） （ 15 分 ）（ 已 知 P、 L、 EI、 h） 北 京 科 技 大 学2012 年 硕 士 学 位 研 究 生 入 学 考 试 试 题=试 题 编 号 ： 813 试 题 名 称 ： 材 料 力 学 C （ 共 4 页 ）适 用 专 业 ： 车 辆 工 程 (专 业 学 位 )、 物 流 工 程 、 物 流 工 程 (专 业 学 位 )、 机 械 工 程 、机 械 工 程 (专 业 学 位 )说 明 ： 所 有 答 案 必 须 写 在 答 题 纸 上 ， 做 在 试 题 或 草 稿 纸 上 无 效 。 =一 、 选 择 题 （ 以 下 各 题 都 提 供 （ A） 、 （ B） 、 （ C） 、 （ D） 四 个 选 项 ， 只 有 一 项 正 确 。试 选 出 正 确 的 答 案 。 共 10题 ， 每 题 5分 ）1、 下 面 有 关 强 度 理 论 知 识 的 几 个 论 述 ， 正 确 的 是 。（ A） 需 模 拟 实 际 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 ， 但 无 需 关 于 材 料 破 坏 原 因 的 假 说 ；(D) 归 纳 材 料 破 坏 的 共 同 原 因 ， 利 用 有 限 的 简 单 试 验 的 结 果 得 到 材 料 破 坏 原 因的 假 说 。2、 由 两 种 不 同 材 料 牢 固 结 合 组 成 的 圆 轴 ， 里 层 和 外 层 材 料 的 剪切 弹 性 模 量 分 别 为 G 1和 G2， 且 G1=2G2。 圆 轴 尺 寸 如 图 所 示 。 圆 轴受 扭 时 ， 横 截 面 沿 垂 直 向 上 半 径 的 切 应 力 分 布 ， 有 图 中（ A） 、 （ B） 、 （ C） 、 （ D） 所 示 的 四 种 结 论 ， 正 确 的 是 。3、 如 图 所 示 ， 一 重 10N的 小 球 沿 水 平 滑 道 滑 入 等 高 的 悬 臂 梁 端 部 。 在 小 球 滑 入梁 端 部 瞬 间 ， 它 对 梁 的 最 大 弯 矩 为 。 (A) 5Nm； (B) 10Nm；(C) 20Nm； (D) 40Nm。4、 根 据 均 匀 、 连 续 性 假 设 ， 可 以 认 为 。（ A） 构 件 内 的 变 形 处 处 相 同 ； （ B） 构 件 内 的 位 移 处 处 相 同 ；（ C） 构 件 内 的 应 力 处 处 相 同 ； （ D） 构 件 内 的 弹 性 模 量 处 处 相 同 。 G1(C) (D)(B)(A) T2 d d第 2题 图1 m 第 3题 图 5、 三 种 材 料 拉 断 后 的 应 力 应 变 曲 线 如 右 图 所 示 。 则 。（ A） 材 料 1强 度 最 好 ， 材 料 2刚 度 最 好 ， 材 料 3塑 性 最 好 ；（ B） 材 料 1强 度 最 好 ， 材 料 3刚 度 最 好 ， 材 料 2塑 性 最 好 ；（ C） 材 料 1强 度 最 好 ， 材 料 1刚 度 最 好 ， 材 料 2塑 性 最 好 ；（ D） 材 料 1强 度 最 好 ， 材 料 1刚 度 最 好 ， 材 料 3塑 性 最 好 。6、 图 示 铆 钉 联 接 ， 作 用 在 铆 钉 的 挤 压 应 力 be是 。（ A） 2P/( d2)；（ B） P/(2dt)；（ C） P/(2bt)；（ D） 4P/( d2)。7、 图 示 矩 形 截 面 拉 杆 中 间 开 一 深 度 为 h/2 的 缺 口 ， 与 不 开 口 的 拉 杆 相 比 ， 开 口处 的 最 大 应 力 的 增 大 倍 数 为 。 （ A） 2倍 ； （ B） 4倍 ；（ C） 8倍 ； （ D） 16倍 。8、 一 根 受 轴 向 拉 伸 的 矩 形 截 面 杆 表 面 贴 有 沿 水 平 、 45o和 竖 直 方 向 的 三 个 应 变 片 。材 料 的 弹 性 模 量 E=200GPa, 泊 松 比 =0.35， 横 截 面 应 力 。 如 果 应 变 仪 预 先 已经 平 衡 ， 则 应 变 片 的 读 数 绝 对 值 的 大 小 顺 序 为 。（ A） 1 2 3；（ B） 1 3 2；（ C） 3 2 1；（ D） 3 1 2。9、 图 示 梁 中 (3a 10h， 此 处 h为 梁 的 高 度 )， A、 B、 C、 D、 E五 点 处 于 应力 状 态 (注 ： 荷 载 q对 A点 的 挤 压 可 忽 略 不 计 )？（ A） 均 为 二 向 应 力 状 态 ；（ B） A 、 E为 单 向 应 力 状 态 ，B、 C、 D为 二 向 应 力 状 态 ；（ C） A、 E、 C为 单 向 应 力 状 态 ，B、 D为 二 向 应 力 状 态 ；（ D） A、 B、 D、 E为 单 向 应 力 状 态 ， C为 零 应 力 状 态 。 1 23 第 5题 图 qA BEC Da a a第 9题 图 第 6题 图 123 第 8题 图h 第 7题 图 10、 图 示 变 截 面 悬 臂 梁 在 B、 D两 点 各 作 用 一 集 中 力 F 。 积 分 梁 的 挠 曲 线 近 似 微分 方 程 。（ A） 产 生 4个 积 分 常 数 ,需 要 2个 边 界 条 件 和 2个 连 续 性 条 件 ；（ B） 产 生 4个 积 分 常 数 ,需 要 2个 边 界 条 件 和 4个 连 续 性 条 件 ；（ C） 产 生 6个 积 分 常 数 ,需 要 2个 边 界 条 件 和 4个 连 续 性 条 件 ；（ D） 产 生 6个 积 分 常 数 ,需 要 3个 边 界 条 件 和 3个 连 续 性 条 件 。 二 、 （ 25分 ） 已 知 刚 架 的 弯 曲 刚 度 为 EI， 试 求 刚 架 的 约 束 反 力 。 三 、 （ 25分 ） 水 平 开 口 圆 环 ,EI为 常 量 。 在 上 、 下 顶 点 作 用 一 对 力 P。 求 ： AB 之间 相 对 垂 直 位 移 yAB和 相 对 转 角 AB。 3EI FFA BA CB DCEI第 10题 图 A FB DE a a aa C R ABPP 四 、 （ 25 分 ） 梁 AC 与 杆 CD 均 用 Q235 钢 制 成 。 CD 为 矩 形 截 面 杆 ， 宽 b 50mm，高 h 100mm。 AC为 圆 截 面 杆 ， 其 直 径 d 200mm。 受 均 布 载 荷 作 用 ， AC跨 度 l=2m,C、 D两 处 均 为 球 铰 。 E 200GPa， p 200MPa， s 240MPa， b 400MPa； 1=100，2=60， a=304MPa， b=1.12MPa。 强 度 安 全 系 数 n 2.0， 稳 定 安 全 系 数 nst 3.5。试 确 定 最 大 许 可 荷 载 集 度 qmax。 五 、 （ 25分 ） 已 知 圆 钢 轴 ,在 其 右 拐 端 部 作 用 有 竖 直 方 向 载 荷 F=10kN,在 圆 轴 右 端中 心 作 用 有 x方 向 F=10kN和 z方 向 2F =20kN。 已 知 ： 梁 跨 长 L=1.5 m, a =1m。材 料 的 许 用 应 力 =100MPa。 若 不 计 弯 曲 切 应 力 的 影 响 。 试 ： 按 照 圆 钢 轴 的 强度 要 求 ， 用 第 三 强 度 理 论 确 定 圆 钢 轴 直 径 d（ 取 整 为 mm） 。q2 m xL ayz A Bd C2F FF