材料力学考试试题（卷）A答案解析
本资源提供了材料力学考试试题的答案解析，涵盖选择题、判断题、简答题和计算题四部分。选择题部分涉及偏心拉伸、材料的选择、扭矩和剪应力等topics；判断题部分涵盖材料力学的基本概念和原理；简答题部分涵盖 T 形截面梁的应用、圆截面扭转轴的主应力和主平面上的主应力、钉受拉力的剪应力和挤压应力等topics；计算题部分涵盖结构的强度计算、剪力图和弯矩图的绘制、传动轴的扭矩图和最佳排列方法等topics。
选择题部分：
1. 偏心拉伸（压缩）实质上是轴向拉伸（压缩）与平面弯曲的组合变形。
2. 一铸铁梁，截面最大弯矩为负，其合理截面应为倒“T”字形。
3. 材料不同的两根受扭圆轴，其直径和长度均相同，在扭矩相同的情况下，它们的最大剪应力之间和扭转角之间的关系是相等的。
4. 在图示受扭圆轴横截面上的切应力分布图中，正确的结果是切应力分布为零。
5. 图示矩形截面，Z 轴过形心 C，则该截面关于 Z、Z1 及 Z2 轴的惯性矩关系是 Iz = Iz1 + Iz2。
6. 今有两种压杆，一为中长杆，另一为细长杆，在计算临界力时，如中长杆误用细长杆公式，而细长杆误用中长杆公式，其后果是两杆都不安全。
判断题部分：
1. 在材料力学中，根据构件的主要属性，应将其抽象为变形固体。
2. 工程上某些受力的构件，如钢筋、链条及钢绳等，常常是通过发生一定的塑性变形或通过加工硬化来提高其承载能力的。
3. 传递一定功率的传动轴的转速越高，其横截面上所受的扭矩也就越大。（错误）
4. 直径相同的两根实心轴，横截面上所受的扭矩也相等，当两轴的材料不同时，其单位长度扭转角也不同。
5. 在梁某一段的各个横截面上，若剪力均为零，则该段的弯矩必为常量。
6. 对跨度远大于截面高度的梁，其剪力对弯曲变形的影响是可以忽略的。
7. 若压杆的柔度值越大，则表明压杆的稳定性就越高。（错误）
8. 在梁的弯矩为最大的截面处，梁的挠度一定是最大的。（错误）
简答题部分：
1. 对于均匀材料，什么情况下用 T 形截面梁是合理的？为什么？
答：当材料的抗拉强度和抗压强度不相等时，如铸铁，采用 T 形截面梁可使梁的最大拉应力和最大压应力同时接近许用应力，节约材料。
2. 对于圆截面扭转轴，在其表面取一微元体，其受力如图示，即扭转轴横截面上只有切应力τ，而在与横截面成-45°和+45°的斜截面上的切应力为零，试问该主平面上的主应力和（其中=0）为多少？
答： ；
3. 图示钉受拉力 P 作用，试问该钉头部的剪应力和挤压应力为多少？
答：τ＝ ； σjy＝
4. 在变速箱中，为什么低速轴的直径比高速轴的直径大？
答：发动机的功率 P 是一定的，与之配套的变速箱所传递的功率也是不变的。根据外力偶矩 Me 与功率 P 及转速 n 的关系可知：因低转速时 n 小，所以比高转速 n 大时传递的扭矩大。当材料相同时，低速轴承受的扭矩比高速轴的大，因此低速轴的直径比高速轴的直径大。
计算题部分：
1. 图示结构中①杆是直径为 32mm 的圆杆， ②杆为槽钢，面积为 7cm2。两杆材料相同，许用应力为[s]=160Mpa。求该结构的许可荷载 F。
解：1)、计算各杆上的轴力；2)、按 AB 杆进行强度计算，许可荷载：；3)、按 BC 杆进行强度计算，许可荷载：；4)、确定许用荷载
2. 试绘出图示梁的剪力图和弯矩图。
3. 等截面实心传动轴的转速为 n=191r/min，轮 A 为主动轮，输入功率为 PA=8kW，轮 B、C 和 D 为从动轮。输出功率分别为 PB=3kW、PC=1kW 和 PD=4kW。已知轴材料的许用剪应力为[τ]=60MPa，剪切模量为 G=80GPa，试：（1）求四个轮 A、B、C、D 的最佳排列方法，并在图中轮上标出；（2）作最佳排列时的扭矩图；（3）确定最佳排列时轴
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