1、青 岛 科 技 大 学二一七年硕士研究生入学考试试题考试科目：材料力学注意事项：1本试卷共 四 道大题（共计 31 个小题），满分150分；2本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；3必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。 一 判断题（每小题2分，共24分，对的用“”表示，错的用“”表示）1. 卡氏第二定理既可以求绝对位移，也可以求相对位移。2. 金属材料拉伸时都有弹性、屈服、强化、局部变形四个阶段。3. 拉伸杆件斜截面上正应力和切应力都存在。4. 从材料力学的设计角度来看，安全系数必须大于1，且越大越好。5. 实
2、心圆轴抗扭截面系数的单位为长度的四次方。6. 梁上有集中力作用的位置，剪力图有突变。7. 梁的中性轴都位于截面高度的二分之一位置。8. 构件上的某一点，若任何方向都无应变，则该点无位移。9. 弹性固体的应变能是可逆的，当外力解除时，可以在恢复变形中，释放全部应变能而做功。超过弹性范围，则应变能不能全部转变为功。10. 两端固定细长压杆的约束系数都是0.5。11. 围绕一点取得的单元体可以不是正六面体。12. 铸铁水管冬天结冰时会因冰膨胀而涨裂，而管内的冰不破碎，这是因为冰处于三向近似等压应力状态。二 填空题（每空2分，共26分）1. 是指构件在外力作用下抵抗破坏的能力。2. 图示在拉力F作用下
3、的六角螺栓，其材料的剪切许用应力是拉伸许用应力的一半，则螺栓直径d和螺栓头高度h的合理比值为_。3. 用卡氏定理求结构某处的位移时，该处需要有与所求位移对应的载荷，如求挠度，需要有 ，如求转角，则要求有 。如若没有，则可采取附加力法。4. 圆轴扭转变形前原为平面的横截面，变形后仍为平面，形状和大小均不变，半径保持为直线；相邻两截面间距离不变。这个被称为圆轴扭转的 假设。5. 图示单元体的主应力= 。hdF题5图31MPa42MPa题2图6. 梁上某处剪力满足FS ，则该截面上的弯矩取得极值。7. 圆形截面梁的中性轴上切应力max= 。8. 用积分法求梁的弯曲变形时，固定端的边界条件表示为： 且
4、 。9. 第四强度理论，也被称为 。10. 满足 的条件的受压杆件视为中柔度压杆。11.长为的杆，等截面，刚度为，一端固定，在另一端作用沿轴线向外的集中力，则其应变能为 。三 作图题 （每图5分，需4图，共20分）根据载荷和约束情况，做出下列构件的内力图（包括轴力图、扭矩图、剪力图和弯矩图）6N17N12N11N题1图1.10N.m20N.m50N.m20N.m题2图2.4kN1kN/m2m1m1mABC题3图3.四 计算题 （每小题16分，共80分）1. 某简易吊重结构，杆件AB=CD=BD=DE=l=1m，BC=2 l，均为圆钢杆，E=200GPa，d=4cm。当前工况下，吊重位于端部E点
5、，P=10kN。试求BE杆的横截面应力，BD杆的内力，以及CD杆的变形量。ABCDEP题1图2. 工厂开展技术革新活动，工程师GG设计了一个创新机构，该机构需要用电动机来带动，通过传动轴，直接带动负载。传动轴设计为实心圆轴，直径D=10cm，长度为l=1m，材料为钢，剪切弹性模量G=80GPa。按照设计要求，外力偶矩等于20N.m，现有转速均为n=1000r/min，功率分别为2.09kW，4.18kW，1.02kW的三种型号电动机可以选用。请问哪种电动机合适？并计算工作状态下，传动轴的相对扭转角。电机输入负载输出题2图3. 居民楼的空调室外机放置台的横截面为矩形，宽b=1m，厚度为t=15c
6、m，其力学模型如图所示。材料为混凝土（无钢筋），许用拉应力=2MPa，试指出危险位置，并计算室外机(P2)重为25kg，安装人员(P1)体重为100kg时，是否强度足够。（弯矩图也要求画出）P1P20.4m0.4mbt题3图4. 从某机构的常见故障点，取出一个单元体，如图所示。试求其主应力，主平面方位，以及最大切应力。（单位：MPa）101010题4图5. 铰接杆系ABC如图所示，ABBC，各杆均可视为细长杆，截面形状及尺寸相同，材料相同，长度不同，受集中力F作用，当力过大时，会在ABC平面内失稳破坏，试求取何值时，机构承受的力F最大。另外，请给出两种能有效提高结构承载力的措施（规定为锐角）FACB题5图4 第 页（共4页）
