材料力学试卷试题(附参考答案)

1、.题号一二三四五六总分得 分评卷人一、简单计算题 （共 38 分）1 如图所示是一枚被称为“孔方兄 ”的中国古钱币 ，设圆的直径为 d ，挖去的正方形边长为 b ，若 bd / 2 ，求该截面的弯曲截面系数WZ 。（ 6 分）yZ2. 已知某点处的应力状态如图所示，60MPa ,100MPa,弹性模量E 200GPa，泊松比0.25，求该点处的三个主应力及最大正应变 。（ 6 分）z.下载可编辑 .yO.3 试画出低碳钢的拉伸应力应变曲线 ，并在图上标出4 个极限应力 。（ 4分）.下载可编辑 .4已知交变应力的max3MPa ,min5MPa , ， 求其应力循环特征r 及应力幅度a 。（

2、4 分）.下载可编辑 .5如图所示为矩形截面悬臂梁，在梁的自由端突然加一个重为Q 的物块 ，求梁的最大弯曲动应力 。（ 4 分）QhLb.下载可编辑 .6 如图所示为两根材料相同的简支梁，求两梁中点的挠度之比wa / wb 。（ 4分）P2PEI2EIL / 2L / 2LL(a)(b).下载可编辑 .7两块相同的钢板用5 个铆钉连接如图所示 ，已知铆钉直径 d ，钢板厚度 t，宽度 b ，求铆钉所受的最大切应力，并画出上钢板的轴力图 。（ 6 分）tPPtPPb.下载可编辑 .8超静定结构如图所示 ，所有杆件不计自重 ，AB 为刚性杆 ，试写出变形协调方程。（4 分）D1C3a / 2ABE

3、a2PaaaF.下载可编辑 .二、作图示梁的剪力图与弯矩图。（ 10 分）2qa / 2qqaABaa三、不计剪力的影响 ，已知 EI，试用能量法求图示悬臂梁自由端的挠度w A 。.下载可编辑 .（12 分）qABCaa四、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示，其中yC157.5mm,I Z6012.5cm4 。 已知许用拉应力t 40MPa ，许用压应力 C 160MPa 。试按正应力条件校核梁的强度。若载荷不变 ，但将截.下载可编辑 .面倒置，问是否合理 ？为什么？（ 14 分）20010 kN20 kN30BEzAD200C2 m3m1myC30y（单位： mm）.下载可编辑 .五、圆截面直角

4、弯杆ABC 放置于图示的水平位置，已知 L50 cm ，水平力F40kN ，铅垂均布载荷q28kN / m ，材料的许用应力160MPa ，试用第三强度理论设计杆的直径d 。（ 14 分）AqCFB.下载可编辑 .LLL.下载可编辑 .六、如图所示的结构中，各杆的重量不计，杆 AB 可视为刚性杆。已知a100cm,b 50cm ，杆 CD 长 L 2m ，横截面为边长 h 5cm 的正方形 ，材料 的弹性模 量 E 200GPa, 比 例极限 P200MPa ，稳定 安全 系数nst3 。求结构的许可外力 P 。（12 分）abPACB030D.下载可编辑 . 诚信应考 ,考试作弊将带来严重后

5、果！ 华南理工大学期末考试号位座.下载可编辑 .材料力学 试卷（2005 级 A 卷）注意事项 ：1. 考前请将密封线内填写清楚；2. 所有答案请直接答在试卷上 ；3 考试形式 ：闭卷 ；4. 本试卷共 六 大题 ，满分 100 分， 考试时间 120 分钟 。题号一二三四五六总分得 分评卷人一、简单计算题 （共 38 分）1 如图所示是一枚被称为“孔方兄 ”的中国古钱币 ，设圆的直径为 d ，挖去的正方形边长为 b ，若 bd / 2 ，求该截面的弯曲截面系数WZ 。（ 6 分）yZd4b44I Zd （3）（ 分）641219212W Zd 4b 4d 3(6412) /(d / 2)（3

6、1）（4分）962. 已知某点处的应力状态如图所示，60MPa ,100MPa,弹性模量E 200GPa，泊松比0.25，求该点处的三个主应力及最大正应变 。（ 6 分）.下载可编辑 .z1 100MPa ，260MPa ，360 MPa(3分）1( 23)max1yE11000.25(60 60)0.510 3（3分）O20010 3x3 试画出低碳钢的拉伸应力应变曲线 ，并在图上标出4 个极限应力 。（ 4分）画图 2 分，标应力值 4 分bsepo.下载可编辑 .4已知交变应力的max3MPa ,min5MPa , ， 求其应力循环特征r 及应力幅度a 。（ 4 分）rmax3分）0.6

7、(3min5amaxmin3(5)分）224MPa(3.下载可编辑 .5如图所示为矩形截面悬臂梁，在梁的自由端突然加一个重为Q 的物块 ，求梁的最大弯曲动应力 。（ 4 分）QhLK d 2分）b(2M max6QL分）maxbh2(3Wz12QL分）d max2(1bh6 如图所示为两根材料相同的简支梁，求两梁中点的挠度之比wa / wb 。（ 4分）P2PEI2EI.下载可编辑 .L/2L/2LL(a)(b).wakPL3k 2P(2L)31wb/EI2EI87两块相同的钢板用5 个铆钉连接如图所示 ，已知铆钉直径 d ，钢板厚度 t，宽度 b ，求铆钉所受的最大切应力，并画出上钢板的轴力

8、图 。（ 6 分）.下载可编辑 .tPPtPPbP /5P / 5QP/54P（3 分）m a xd 2/ 4 5 d 2P / 5PAP /5P /53P/52P/5P8超静定结构如图所示 ，所有杆件不计自重 ，AB 为刚性杆 ，试写出变形协调方程。（4 分）Dyl 2l1C2，y21sinsinECB3a / 2A2l 2 sinl1 sin（2 分）Ea2P.下载可编辑 .aaaF.sin32l 252， sin，l1 （ 25212分）.下载可编辑 .二、作图示梁的剪力图与弯矩图。（ 10 分）2qa / 2qqaABaa3qa2F s1 qa2(4分）1qa22qaM2(6分）2qa

9、三、不计剪力的影响 ，已知 EI，试用能量法求图示悬臂梁自由端的挠度w A 。.下载可编辑 .（12 分）qABCaa段：Mqx2Mx分)AB2,( 4a段：M)Mx分)BCqa( x(421 aqx2）（x）dx12aqa(xax）dx（w AEI 02EIa)241qa4（ 分)24EI4四、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示，其中 yC 157.5mm, I Z 6012.5cm4 。 已知许用拉应力 t 40MPa ，许用压应力 C 160MPa 。试按正应力条件校核梁的强度 。若载荷不变 ，但将截面倒置，问是否合理 ？为什么？（ 14 分）20010 kN20 kN30BEzAD200C

10、2 m3m1myC30.下载可编辑 .y（单位： mm）.画出正确的弯矩图 ，20kN m或写出 B、E 截面的弯矩值（3 分）10kN mB 截面M B y上2010372.5 103t (2分)t6012.510824.1MPaI ZM B y下20103157.510 3C (2分）c6012.510852.4MPaI ZE 截面M E y下1010 3157.510326.1MPa(2分)t6012.5108tI ZM E y上1010372.510312.1MPa(2分）c6012.510 8CI Z如倒置 ，则不合理 。 （1 分）M B y下20 103 157.5103分t85

11、2.4MPa t 6012.5 10( 2 )I Z.下载可编辑 .五、圆截面直角弯杆ABC 放置于图示的水平位置，已知 L50 cm ，水平力F40kN ，铅垂均布载荷q28kN / m ，材料的许用应力160MPa ，试用第三强度理论设计杆的直径d 。（ 14 分）qCAFBLLL作出内力图或求出内力值（4 分）Wd 3T 2M y2M z2分3.5kN m32(4 )T32 M z2M y2T 2d14kN m3（ 分）4M z3323.522021421033.14160106M y11.6 cm（ 分）220kN m.下载可编辑 .下载可编辑 .六、如图所示的结构中，各杆的重量不计，

12、杆 AB 可视为刚性杆。已知a100cm,b 50cm ，杆 CD 长 L 2m ，横截面为边长 h 5cm 的正方形 ，材料 的弹性模 量 E 200GPa, 比 例极限 P200MPa ，稳定 安全 系数nst3 。求结构的许可外力 P 。（12 分）abPACB030D取 AB杆abPmA0F AxABCFCcos30100P1500F Ay0FC3P(2分）30取CD杆FCpE3.1420010 999.3（2分）p20010 6l 23 l21.732 12（3分）ih5 102138.6p可以使用 Euler公式（1分）.下载可编辑 ._.2 EI3.14220010 9(5 10

13、2 )4（2分）F C cr2(12) 212256.8( kN )( L)由 F C crnstF CF C3PF C crnstF C cr256.8 P49.4( kN )（2分）3n33st诚信应考 ,考试作弊将带来严重后果 ！华南理工大学期末考试号位材料力学 试卷（2005级 B卷）座1.2.34.100120。业题 号一二三四五六总 分专得 分评卷人)院一、简单计算题 （共 30 分）学1 重量为 Q 的重物自由下落冲击梁的B 点，梁的抗弯刚度 EI 为常量 ，若Q 、 EI 、 l 、 h 均已知，试推出 B 的转角B 的表达式 。（ 6 分）(.下载可编辑 .号学.2试求图示交

14、变应力的循环特征r 、应力幅值a 。（ 4 分）3图示为某构件内危险点的应力状态（图中应力单位为MPa ），试分别求其第二 、第四强度理论的相当应力r 2 、r 4 （0.3）。（ 6 分）.下载可编辑 .4 直径为 d 的圆柱放在直径为D =3 d、厚为 t 的圆形基座上 ，地基对基座的支反力为均匀分布，圆柱承受轴向压力P，试求基座剪切面的剪力Q。（6 分）PdtD.下载可编辑 .5. 试求图示悬臂梁自由端B 的挠度 。（ 4 分）AmBxCEIaly.下载可编辑 .6 如下结构中 ， OA 为刚性杆 ，杆 2 的长度短了，现强行将三杆装配 ，试写出变形协调方程 。（ 4 分）CD21lBO

15、Aaa.下载可编辑 .二、已知 q 、 a ，试作梁的剪力图和弯矩图。（ 12 分）.下载可编辑 .下载可编辑 .三、平面刚架如图所示 ， EI 为常量，试用能量法求出A、 C 处的约束力 。（16 分）.下载可编辑 .下载可编辑 .四、横截面为 b h 的矩形截面梁如图所示 ，已知： h 2b 5.2cm ，F1kN ，q1kN/m ，材料的许用应力为 140MPa 。 试校核该梁的正应力强度。（10 分）q =1 kN/mF=1 kNABCh4m1mb.下载可编辑 .五、圆截面杆 ，受横向外力 F 和绕轴线的外力偶 m 0 作用 。由实验测得杆表面A点处沿轴线方向的线应变04 10 4，杆

16、表面 B点处沿与轴线成 45 方向的线应变 45 3.75104 。 材料的弹性模量 E =200GPa，泊松比 v =0.25，许用应力 = 180MPa 。 试按第三强度理论校核杆的强度 。（ 16分）FFm0Am 0ABB450adaFF.下载可编辑 .六、图示支架 ，斜杆 BC 为圆截面杆 ，直径 d = 45mm 、长度 l =1.25m ，材料为优质碳钢 ，比例极限p=200MPa，弹性模量 =200GPa。若 =4，En st试按 BC 杆的稳定性确定支架的许可载荷F。（16 分）.下载可编辑 .诚信应考 ,考试作弊将带来严重后果 ！华南理工大学期末考试号位.下载可编辑 .座.材

17、料力学 试卷（2005 级 B 卷）注意事项 ：1. 考前请将密封线内填写清楚；2. 所有答案请直接答在试卷上 ；3 考试形式 ：闭卷 ；4. 本试卷共 六 大题 ，满分 100 分， 考试时间 120 分钟 。题号一二三四五六总分得 分评卷人一、简单计算题 （共 30 分）1 重量为 Q 的重物自由下落冲击梁的B 点，梁的抗弯刚度 EI 为常量 ，若Q 、 EI 、 l 、 h 均已知，试推出 B 的转角 B 的表达式 。（ 6 分）K d12h（2 分）1ststQl 3（1 分）3EIstQl 2（1 分）2EI16EIhQl 2（2 分）d1（顺时针）Ql 32EI2试求图示交变应力的循环特征r 、应力幅值a 。（ 4 分）.下载可编辑 .rminmax1（2分）3maxmin30 ( 10)（ 2分）a20MPa223图示为某构件内危险点的应力状态（图中应力单位为MPa ），试分别求其第二 、第四强度理论的相当应力r 2 、r 4 （0.3）。（ 6 分）160 MPa ，（ 1 分）256.06 MPa ，（ 1 分）3 16.06 MPa（ 1 分）r 248MPa