材料力学试题及答案

第 1 页共 38 页山 西 农 业 大 学学 年 第 二 学 期 材 料 力 学 试 题 (A卷 ) 一、 选择题（20 分）1、图示刚性梁 AB 由杆 1 和杆 2 支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为 A1和 A2，若载荷 P 使刚梁平行下移，则其横截面面积（ ） 。A、A 1A 2B、A 1 A 2C、A 1=A2D、A 1、A 2 为任意2、建立圆周的扭转应力公式 =M /I 时需考虑下列因素中的哪几个？答：（ ）（1） 扭矩 MT 与剪应力 的关系 MT= A dA（2） 变形的几何关系（即变形协调条件）（3） 剪切虎克定律（4） 极惯性矩的关系式 IT= A 2dAA、 （1） B、 （1） （2） C、 （1） （2） （3） D、全部3、二向应力状态如图所示，其最大主应力 1=（ ）A、 B、2 C、3 D、44、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（ ）A、提高到原来的 2 倍B、提高到原来的 4 倍C、降低到原来的 1/2 倍D、降低到原来的 1/4 倍5. 已知图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=（ ）A、2 B、4C、8 D、16二、作图示梁的剪力图、弯矩图。 （分）题 号 一 二 三 四 五 六 总分得 分题一、3 图工程技术学院 _专业 班级 姓名_学号 -密 封 线 内 不 准 答 题-题一、5 图题一、4图题一、1图第 2 页共 38 页三、如图所示直径为 d 的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩 m 的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成 450 方向的正应变，试求力偶矩 m 之值、材料的弹性常数 E、 均为已知。 （15 分）四、电动机功率为 9kW，转速为 715r/min，皮带轮直径 D=250mm，主轴外伸部分长度为l=120mm，主轴直径 d=40mm， =60MPa，用第三强度理论校核轴的强度。 （15 分）五、重量为 Q 的重物自由下落在图示刚架 C 点，设刚架的抗弯刚度为 EI，试求冲击时刚架 D处的垂直位移。 （15 分）六、结构如图所示，P=15kN，已知梁和杆为一种材料，E=210GPa。梁 ABC 的惯性矩I=245cm4，等直圆杆 BD 的直径 D=40mm。规定杆 BD 的稳定安全系数 nst=2。求 BD 杆承受的压力。 1用欧拉公式判断 BD 杆是否失稳。 （20 分） 2三题图六题图五题图四题图二 题 图工程技术学院 _专业 班级 姓名_学号 -密 封 线 内 不 准 答 题-第 3 页共 38 页山 西 农 业 大 学学 年 第 二 学 期 材 料 力 学 试 题 (B卷 ) 二、 选择题（20 分）1、下列结论中正确的是 （ ）A、材料力学主要研究各种材料的力学问题B、材料力学主要研究各种材料的力学性质C、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律D、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系2、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为 D1，另一根为空心轴，内外径比为 d2/D2=0.8。若两轴的长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同，则它们的重量之比 W2/W1 为（ ）A、0.74 B、0.62 C、0.55 D、0.473、低碳钢拉伸试件的应力-应变曲线大致可分为四个阶段，这四个阶段是（ ）A、弹性变形阶段、塑性变形阶段、屈服阶段、断裂阶段 B、弹性变形阶段、塑性变形阶段、强化阶段、颈缩阶段C、弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、断裂阶段D、弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（ ）A、提高到原来的 2 倍B、提高到原来的 4 倍C、降低到原来的 1/2 倍D、降低到原来的 1/4 倍5. 已知图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=（ ）A、2 B、4C、8 D、16二、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩图。 （分）题 号 一 二 三 四 五 六 总分得 分工程技术学院 _专业 班级 姓名_学号 -密 封 线 内 不 准 答 题-题一、5 图题一、4 图第 4 页共 38 页三、如图所示直径为 d 的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩 m 的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成 450 方向的正应变，试求力偶矩 m 之值、材料的弹性常数 E、 均为已知。 （15 分）四、电动机功率为 9kW，转速为 715r/min，皮带轮直径 D=250mm，主轴外伸部分长度为l=120mm，主轴直径 d=40mm， =60MPa，用第三强度理论校核轴的强度。 （15 分）五、如图所示，重物 Q 由高度 H 处自由下落，落在 AB 梁的中点 C 处，设 EI = 常数，求这时C 点挠度 C。 （15 分）六、图示刚架，已知刚架各梁抗弯刚度为 EI，求：1）C 点支座反力；2）作刚架弯矩图。 （20 分）三题图五题图四题图二 题 图工程技术学院 _专业 班级 姓名_学号 -密 封 线 内 不 准 答 题-第 5 页共 38 页山 西 农 业 大 学 - 学 年 第 二 学 期 材 料 力 学 考 试 题 课 程 名 称 任 课 教 师 评 卷 人 专 业 班 级 姓 名 学 号 考 试 日 期 三、 选择题（20 分）1、下列结论中正确的是 （ ）A、材料力学主要研究各种材料的力学问题B、材料力学主要研究各种材料的力学性质C、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律D、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系2、建立圆周的扭转应力公式 =M /I 时需考虑下列因素中的哪几个？答：（ ）（5） 扭矩 MT 与剪应力 的关系 MT= A dA（6） 变形的几何关系（即变形协调条件）（7） 剪切虎克定律（8） 极惯性矩的关系式 IT= A 2dAA、 （1） B、 （1） （2） C、 （1） （2） （3） D、全部3、二向应力状态如图所示，其最大主应力 1=（ ）A、 B、2 C、3 D、44、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为 D1，另一根为空心轴，内外径比为 d2/D2=0.8。若两轴的长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同，则它们的重量之比 W2/W1 为（ ）A、0.74 B、0.62 C、0.55 D、0.475. 已知图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=（ ）A、2 B、4C、8 D、16二、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩题 号 一 二 三 四 五 六 总分得 分六题图工程技术学院 _专业 班级 姓名_学号 -密 封 线 内 不 准 答 题-题一、5 图题一、3 图第 6 页共 38 页图。 （分）三、如图所示直径为 d的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩 m 的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成 450 方向的正应变，试求力偶矩 m 之值、材料的弹性常数 E、 均为已知。 （15 分）四、如图所示，未开启的易拉罐上沿其轴向粘贴有一应变片，其半径厚度之比为 200。打开易拉罐，应变片变化为 17010-6，试求罐内压 p。设这时 E=68GPa，=0.33 。 （15 分）五、悬臂梁 ACB 由铸铁材料制成，其许用拉应力 t=40MPa，许用压应力 c=160MPa，载荷FP=44kN，梁截面为 T 型，I z=101.8106mm4，尺寸如图，试校核其强度。 （15 分）六、图示刚架，已知刚架各梁抗弯刚度为 EI，求：三题图四题图二 题 图工程技术学院 _专业 班级 姓名_学号 -密 封 线 内 不 准 答 题-五题图第 7 页共 38 页1）C 点支座反力；2）作刚架弯矩图。 （20 分）山 西 农 业 大 学 - 学 年 第 二 学 期 课 程 考 试 试 卷 （A卷 ） 考试科目 材料力学 考试时间 考试方式闭卷 成绩 （本试题满分 100 分，考试时间 120 分钟）四、 选择题（每题 4 分，共 20 分，机制、 农机做 1-5，建环做 1-4，6）1、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为 ，则 450斜截面上的正应力和剪应力 。 A 分别为 /2 和 B 均为 C 分别为 和 /2 D 均为 /22、 图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知 jy2，为充分提高材料的利用率，则铆钉的直径应为 。A d=2t B d=4t C d=4t/ D d=8t/3 一点的应力状态如右图所示，则其主应力 1、 2、 3分别为 A 30MPa，100 MPa，50 MPa题 号 一 二 三 四 核总分得 分评卷人六题图专业_班级 姓名_学号 -密 封 线 内 不 准 答 题-第 8 页共 38 页B 50 MPa，30MPa，-50MPaC 50 MPa，0， -50MPaD -50 MPa，30MPa，50MPa4、两根材料和柔度都相同的压杆， A 临界应力一定相等，临界压力不一定相等B 临界应力不一定相等，临界压力一定相等C 临界应力和临界压力一定相等D 临界应力和临界压力不一定相等5、图示交变应力循环特征 r，应力振幅 a 和平均应力 m 分别为A r2，a 20MPa，m10MpaB r2，a40MPa，m10MpaC r2，a30MPa，m10MpaD r2，a 30MPa，m30MPa6、图示十字架，AB 杆为等直均质杆，o-o 为圆轴。当该十字架绕 o-o 轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆 AB 和轴 o-o 分别发生_A、拉伸变形、压缩变形；B、拉弯组合变形、压弯组合变形；C、拉弯组合变形、压缩变形；D、拉伸变形、压弯组合变形。专业_班级 姓名_学号 -密 封 线 内 不 准 答 题-第 9 页共 38 页二、计算题（共 80 分，适用农机、机制、建环）1、 （15 分）梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。2、 （15 分）已知平面应力状态如图所示（单位为 MPa） ，试用解析法求 1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大剪应力。5 02 03、 （10 分）一受扭转的圆轴，直径 d=260mm，材料的的弹性模量 E = 200GPa，泊松比 v = 0.3，现用变形仪测得圆轴表面与轴线成 45方向的线应变 45=5.210-4。试求转矩 m。4、 （15 分）直径 60dmm 的圆截面折杆， A端固定，受力与其他尺寸如图所示。若材料的许用应力 MPa1，试按最大剪应力强度理论（第三强度理论）校核 A端外表面点b的强度(忽略剪力影响)。第 10 页共 38 页12515012kNABDxyzba2ABCD0m4 题图 5 题图5、 （15 分）平面刚架如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量 EI,已知 、0ma，试