(完整版)四套材料力学试题及答案最新（精华版）

1、成绩材料力学试题 a一、单选题（每小题2 分，共 10 小题， 20 分）1、 工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（必须满足的条件。d）项，其他各项是a 、强度条件b 、刚度条件c、稳定性条件d、硬度条件3、根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（a）。a 、形状尺寸不变，直径线仍为直线。c、形状尺寸不变，直径线不保持直线。b、形状尺寸改变，直径线仍为直线。d、形状尺寸改变，直径线不保持直线。4、建立平面弯曲正应力公式myi z,需要考虑的关系有（c）。a 、平衡关系 ,物理关系，变形几何关系；c、变形几何关系，平衡关系，静力关系；b、变形几何关系，物理关系，静力

2、关系；d、平衡关系 , 物理关系，静力关系；5、利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件（a 、平衡条件。光滑性条件。a ）来确定积分常数。b、边界条件。c、连续性条件。d、6、图示交变应力的循环特征r 、平均应力m 、应力7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力1 、 2 、3 分别为（ b）。a30mpa 、100 mpa 、50 mpa b50 mpa、30mpa 、-50mpac50 mpa、0、-50mpa 、d-50 mpa 、30mpa 、50mpa班级姓名学号2、内力和应力的关系是（d）a 、内力大于应力c、内力是矢量，应力是标量b、内力等于应力的代数和d、应力是分布内力的

3、集度幅度a 分别为（d）。a-10、 20、10；b130、10、20；1c3 、20、10；d3 、10、 20 。308、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（a）。a 、2b 、3c、4d 、5 9、压杆临界力的大小， （ b ）。a 与压杆所承受的轴向压力大小有关；b 与压杆的柔度大小有关；c 与压杆材料无关；d 与压杆的柔度大小无关。10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求结构满足三个条件。以下那个条件不是必须的（ c）a 、ei 为常量b 、结构轴线必须为直线。c、 m 图必须是直线。d、 m 和 m 至少有一个是直线。二、按要求作图 (共 12 分)1、做梁的剪力、弯矩图 (

4、10 分)（ 反力已给出 ）1、剪力、弯矩图t2、画出右图所示空心圆轴横截面上沿半径oa 方向的剪应力分布示意图 .（ 2 分）oa三、 结构尺寸及受力如图所示，ab 可视为刚体， cd 为圆截面钢杆，直径为d35 mm，材料为 q235 钢，许用应力为180 mpa ， e200gpa （共 15 分）（1）求许可载荷f 。（ 6 分）(2) 计算当f50kn 时， b 点竖向位移 （ 6 分）(3) 若 d 处（双剪切）铆钉许用切应力 100mpa，试设计铆钉直径 d 。（ 3 分）四、（ 13 分） 在受集中力偶矩me 作用的矩形截面简o支梁中，测得中性层上 k 点处沿 45 方向的线应

5、变为 45o ，已知材料的e, 和梁的横截面及长度尺寸b,h,a,l. 试求集中力偶矩 me。五、（ 14 分） 如图所示结构，杆ab 横截面面积a21.5 cm2，抗弯截面模量wz102 cm3，材料的许用应力 180 mpa。圆截面杆cd ，其直径 d20 mm，材料的弹性模量e200 gpa， s250 mpa ，p200mpa，1100,250 ，如果压杆不为细长杆时采用直线拟合。a 、 c 、d 三处均为球铰约束，若已知：l11.25 m， l 20.55 m，f n st25 kn，稳定安全系数1.8 ，校核此结构是否安全。六、（ 12 分） 重为 q 的物体从高度 h 处自由落下

6、，若已知梁的抗弯刚度为ei ，k支座的弹簧刚度为 k （产生单位长度变形所需的力），且eil 3，试求 c 点冲击挠度。七、（ 14 分） 平面刚架如图所示，ei 为常量，试用力法作其弯距图。aqbcaa成绩材料力学 试题 b一、单选或多选题（每小题2 分，共 10 小题， 20 分）1、 工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（）项，其他各项是必须满足的条件。a 、强度条件b 、刚度条件c、稳定性条件d、硬度条件2、内力和应力的关系是（）a 、内力大于应力c、内力是矢量，应力是标量b、内力等于应力的代数和d、应力是分布内力的集度3、根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横

7、截面（）。a 、形状尺寸不变，直径线仍为直线。b、形状尺寸改变，直径线仍为直线。 c、形状尺寸不变，直径线不保持直线。d、形状尺寸改变，直径线不保持直线。4、设某种钢的屈服应力为s200 mpa ，弹性模量为e200gpa 。现将直径为2mm的钢丝绕在一个刚性圆柱上，欲使钢丝放松后不产生残余变形，则圆柱直径不能小于（）。a 、0.8 米b、1.6 米c、 2.0 米d、2.4 米5、利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件（）来确定积分常数。光滑性条件。6、图示交变应力的循环特征r 、平均应力m 、应力7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力1 、 2 、3 分别为（）。a 30mpa 、

8、100 mpa 、50 mpab 50 mpa、30mpa 、-50mpac 50 mpa、0、-50mpa 、d-50 mpa 、30mpa 、50mpaa 、平衡条件。 b、边界条件。 c、连续性条件。 d、幅度a 分别为（）。a-10、 20、10；b130、10、20；1c3 、20、10；d3 、10、 20 。8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（）。a 、2b 、3c、4d 、59、压杆临界力的大小， （ ）。a 与压杆所承受的轴向压力大小有关；b 与压杆的柔度大小有关；c 与压杆材料无关；d 与压杆的柔度大小无关。10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求杆件满足三个条件

9、。以下那个条件不是必须的（）a 、ei 为常量b 、结构轴线必须为直线。c、 m 图必须是直线。d、 m 和 m 至少有一个是直线。二、按要求做图 (10 分)2q=f/a1f 2f30kncd1m20kn/mb1m21aaa3m(e)（1） 做轴力图(2) 做剪力、弯矩图三、图示结构中， bc 由一束直径为2mm 的钢丝组成， 若钢丝的许用应力为160mpa ，q30kn / m 。试求 bc 需由多少根钢丝组成。 （ 10 分）（2） b3mca4m四、（ 14 分）已知圆轴直径 d20mm ，在其上边缘 a 点处测得纵向线应变040010 6 ，在水平直径平面的外侧b 点处，测得4530

10、010 6 ，已知材料的弹性模量e200gpa，泊松比大小。0.25， a2m 。若不计弯曲切应力的影响，试求作用在轴上的载荷f 和 m e 的fadb45m ea五、（16 分）如图所示结构，杆ab 横截面面积 a21.5 cm2 ，抗弯截面模量wz102 cm3，材料的许用应力 180 mpa。圆截面杆 cd ，其直径 d20 mm，材料的弹性模量e200 gpa， s250mpa ，p200mpa，1100,250 ，如果压杆不为细长杆时采用直线拟合。a 、c 、d 三处均为球铰约束， 若已知： l 11.25m，l 20.55 m， f25kn ，稳定安全系数nst1.8 ，试校核此结

11、构是否安全。20092010 第二学期材料力学 a 卷参考答案与评分标准适用班级： 08 级机自 1-4 班考试用时： 120 分钟制作人：贾坤荣审核人：一、选择题（每空 1 分）1.d； 2. d；3.a；4.c；5.a;6.d;7.b;8.a;9.b;10.c./二、作图题1、剪力、弯矩图2、切应力分布2 分三、解： (1) 对 ab进行受力分析m a0:n1000f(10002000)0（ 1 分）(2 分)解得 n3fcd 杆轴向拉伸与压缩，由强度条件有fn3fmpaa35354180mpa(2 分)解得f3535 180n3457.7kn(1 分)（2） 画出变形图如下：（ 2 分）

12、根据胡克定律，有350 10322000lcdn lcdea200 1093mm3535 10 641.8mm（ 2 分）根据变形图得到d3.6mmb5.4mm(2 分)（3） 铆钉是双剪切（ 1 分）由剪切名义应力计算公式得到fs150000100mpa（ 1 分）a2d 24解得d31mm（ 1 分）四、解： b 点的单元体如图所示b 点应力状态为纯剪切状态。由广义胡克定理有111ee123450(7 分)根据应力弯曲剪应力公式：1.5 fs1.5 m e(3 分)bhlbh代入广义胡克定理，得到m2 lbhe(3 分)e3 145五、解： （1） 计算 cd 杆的临界压力（ 7 分）id

13、5mm 4l10.55110 ，所以 cd 杆为大柔度杆i510 31用欧拉公式计算临界压应力和临界压力222926ee3.14200103.142010cr2,pcrcr a2a110 251kn4(2). （ 5 分） ab杆平衡有m a0 :f sin 302l1tc l1得 tc25knab 杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力图下图所示_+12582532ab 杆最大拉应力m maxfn125 10325 3103163.2mpa3校核maxwza8102 10 6221.5 10 4pcr tc512.0525nst1.8压杆稳定性足够（ 1 分）max163.2mpa六、解： 弹簧引起的

14、静位移为180mpa梁强度足够（ 1 分）1qql 3（ 3 分）梁的静位移为：33k9 eilqll1222st1 2l2 ql22 l33ql5ql（6 分）233323339ei9 ei动荷系数k d112h15ql 318eih3（2 分）st5qlc 点的动挠度dk dst5ql 315ql 318 eih3（ 1 分）9 ei5ql七、解：以 c 处的约束为多余约束，原结构的基本体系为:（ 2 分）由力法典型方程x 1111p0（ 1 分）1p1ei1 a 2q222 a32q a 224aa5ql8ei3111ei(a21a23aaaa)4 a3 ei（各 3 分）将11 和1p

15、 代入力法典型方程，得x115qa32（ 2 分）刚架的弯矩图右图示（ 2 分）20092010第二学期材料力学 b 卷参考答案与评分标准适用班级： 08 级机自 5-7 班考试用时： 120 分钟制作人：贾坤荣审核人：一、选择题（每空 1 分）1.d； 2. d； 3.a； 4.c； 5.a; 6.d;7.b;8.a;9.b;10. c.二、作图题1. （ 3 分）做轴力图2. （9 分）q(kn)102020f+m(knm)10fn2f10剪力图 4 分，弯矩图 5 分三、解： (1). 取 ac 为研究对象，受力分析下图所示bam(f )0 :3 t5430423t解得 t100kn（

16、6 分）（2）设需要 n 根钢丝由钢丝的强度条件t na3fax ac4fayn4t4 100 10199(根）（ 4 分）d 23.142210 6160 106四、解： b 点的单元体如图所示b 点应力状态为纯剪切状态。由广义胡克定理有111e123e450根据扭转应力公式 ：代入广义胡克定理，得到(8 分)med 316m e94.2nm(3 分)又由应变公式，得到00 /e fa / e400106得到f31.4n(5 分)五、解： （1） 计算 cd 杆的临界压力（ 8 分）id5mm 4l10.55110 ，所以 cd 杆为大柔度杆i510 31用欧拉公式计算临界压应力和临界压力2

17、 ecr2,pcrcr a2 e3.14 22a200109110 23n(2). （ 6 分） ab杆平衡有m a0 :f sin 302l1tc l1得 tc25knab 杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力图下图所示_+12582532ab 杆最大拉应力m maxfn125 10325 3103163.2mpa3校核maxwza8102 10 6221.5 10 4pcr tc512.0525nst1.8压杆稳定性足够（ 1 分）max163.2mpa六、解： 弹簧引起的静位移为180mpa梁强度足够（ 1 分）1qql 3（ 3 分）梁的静位移为：3 3k9 ei12

18、221222ql 35ql 3stlqll2lqll（8 分）233323339ei9 ei动荷系数k d2h1115ql 318eih3（2 分）st5qlc点的动挠度dk dst35ql135ql18 eih3q（ 1 分）9ei5ql七、解：以 c 处的约束为多余约束，原结构的ba基 本 体 系为基本体系（ 2 分）cx 1由力法典型方程x 1 111p0（2 分）lbalx111 ql 2231124lc111ql 4(llllll )lql 2l（各 4 分）11ei233 ei1pei326 eiql1 p1将 11 和 1p 代入力法典型方程，得x43eiql3116ei4l8刚

19、架的弯矩图右图示（ 2 分）一、单项选择题 ( 在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2 分，共 20 分)t1.轴的扭转剪应力公式=适用于如下截面轴()i pa. 矩形截面轴b.椭圆截面轴c. 圆形截面轴d.任意形状截面轴2.用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴，若长度和横截面面积均相同，则抗扭刚度较大的是哪个 ?()a. 实心圆轴b.空心圆轴c.两者一样d. 无法判断 3.矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、宽度减小一半时，从正应力强度考虑，该梁的承载能力的变化为 ()a. 不变b.增大一倍c.减小一半d. 增大三倍4. 图示悬臂梁自由端b 的挠

20、度为 ()ma(la.eia)2b.ma3 (la) 2eic. maeima2 (la)d.2ei5. 图示微元体的最大剪应力max 为多大 ?()a. max=100mpab. max=0c. max=50mpad. max=200mpa6. 用第三强度理论校核图示圆轴的强度时，所采用的强度条件为 ()a. p a( m) 24(t wzwp) 2 b. pmawztwpc. ( p am ) 2 wz( t ) 2 wpd. ( p am) 24(t wzwp) 2 7. 图示四根压杆的材料、截面均相同，它 们在纸面内失稳的先后次序为()a. (a),(b),(c),(d)b. (d),

21、(a),(b),(c)c. (c),(d),(a),(b)d. (b),(c),(d),(a)8. 图示杆件的拉压刚度为ea ，在图示外力作用下其变形能 u 的下列表达式哪个是正确的?()p 2aa. u=b. u=c. u=d. u=2 eap2 l 2eap2 l2eap2 a 2eap2 b 2eap2 b2eap2 b 2ea9 图示两梁抗弯刚度相同， 弹簧的刚度系数也相同，则两梁中最大动应力的关系为()a. ( d) a =( d) bb. ( d) a >( d) bc. ( d) a <( d) bd. 与 h 大小有关二、填空题 ( 每空 1 分，共 20 分)1.

22、 在材料力学中，为了简化对问题的研究，特对变形固体作出如下三个假设： ， ，。2. 图示材料和长度相同而横截面面积不同的两杆，设材料的重度为，则在杆件自重的作用下，两杆在 x 截面处的应力分别为(1)=， (2)=。3. 图示销钉受轴向拉力p 作用，尺寸如图，则销钉内的剪应力=力 bs=。，支承面的挤压应4. 图示为一受扭圆轴的横截面。已知横截面上的最大剪应力max=40mpa ，则横截面上a 点的剪应力 a=。5. 阶梯形轴的尺寸及受力如图所示，其ab 段的最大剪应力max1 与 bc 段的最大剪应力max2之比max 1max 2=。6. 图示正方形截面简支梁，若载荷不变而将截面边长增加一

23、倍，则其最大弯曲正应力为原来的倍，最大弯曲剪应力为原来的 倍。7. 矩形截面悬臂梁的尺寸及受载如图所示，(1) 若梁长 l 增大至 2l，则梁的最大挠度增大至原来的 倍；b(2) 若梁截面宽度由 b 减为(3) 若梁截面高度由 h 减为，则梁的最大挠度增大至原来的 倍；2h，则梁的最大挠度增大至原来的 倍。28. 图示为某构件内危险点的应力状态，若用第四强度理论校核其强度，则相当应力 eq4=。9. 将圆截面压杆改为面积相等的圆环截面压杆，其它条件不变，则其柔度将 ，临界载荷将。三、分析题 ( 每小题 5 分，共 20 分)1. 在图示低碳钢和铸铁拉伸试验的“应力应变”图上，注明材料的强度指标

24、(名称和代表符号 )，并由图判断：是脆性材料，是塑性材料。2. 画出图示阶梯形圆轴的扭矩图，用图中 m 和 d 写出圆轴最大剪应力的计算式，并指出其作用点位置。3. 图示矩形截面悬臂梁，若已知危险截面上e 点的应力为 e= 40mpa，试分析该截面上四个角点 a 、b、c、d 的应力 (不必写出分析过程，只须写出分析结果，即四个角点的应力值)。四、计算题 ( 每小题 10 分，共 40 分)1.钢杆 1， 2 吊一刚性横梁ab 。已知钢杆的弹性模量e=200gpa，两杆的横截面面积均为a=100mm 2，载荷 p=20kn ，试求两钢杆的应力、伸长量及p 力作用点 f 的位移 f。2.外伸木梁

25、各部分的尺寸和所受载荷如图所示。设梁材料的许用应力=10mpa。试： (1)作梁的剪力图和弯矩图；(2)校核梁的正应力强度。3. 弓形夹紧器如图， 若夹紧力 p=2kn ，距离 e=120mm，立柱为矩形截面， 其 h=25mm，=160mpa ，试设计截面尺寸b。4. 图示曲柄轴直径d=50mm ，受集中力 p=1kn 作用，试： (1) 画出危险点 a 的应力状态并计算其应力值； (2)若材料的许用应力=70mpa, 试按第四强度理论校核其强度。浙江省 2001 年 10 月高等教育自学考试材料力学试题参考答案一、单项选择题 ( 每小题 2 分，共 20 分)1.c2.c3.b4.b5.a

26、6.d7.a8.a9.c二、填空题 ( 每空 1 分，共 20 分)1. 连续性假设均匀性假设各向同性假设2.(l-x)(l -x)3.pd h4. 33.3mpa5. 3/86. 1/81/44p ( d 2d2 )7. 8288.23 29.降低增大三、分析题 (每小题 5 分，共 20 分)1. 低碳钢强度指标：强度极限b,屈服极限 s铸铁强度指标：拉伸强度极限b铸铁是脆性材料，低碳钢是塑性材料2. 作扭矩图计算扭转剪应力：ab=32m d 3 bc=37.9md 3max =bc ,作用于 bc 段表面3. a=-60mpa, b=20mpa, c=50mpa, d=-20mpa四、计

27、算题 ( 每小题 10 分，共 40 分)1.两钢杆轴力： n 1=8kn( 拉)， n2=12kn( 拉)杆 1： 1=80mpa ， l 1=0.8mm杆 2： 2=120mpa ， l2=1.2mmp 力作用点位移：2l 13f =5l 2=1.04mm2.支反力： ra=17.5kn( )， rb=22.5kn( )剪力图：弯矩图：强度校核：max =9.96mpa< 3.n=p,m=penm =awb p hpbh 6peh26pe bh2=14.9mm4. 应力状态应力值： =40.7mpa， =16.3mpa强度校核： eq4=23 2 =49.5mpa材料力学 - 模拟试

28、题一、单项选择题1. 截面上的全应力的方向（）a、平行于截面b 、垂直于截面c 、可以与截面任意夹角d 、与截面无关2. 脆性材料的延伸率（）a、小于 5% b 、小于等于 5% c、大于 5% d 、大于等于 5%3. 如图所示简支梁，已知c 点转角为 。在其它条件不变的情况下，若将荷载f 减小一半，则 c点的转角为（）a、 0.125 fb、 0.5 cc、 d、 24. 危险截面是（）所在的截面。a、最大面积b、最小面积c、最大应力d、最大内力5. 图示单元体应力状态，沿x 方向的线应变 x 可表示为（ ）y1a、b、(xy )eeyc、 1 (exx )d、g6. 描述构件上一截面变形

29、前后的夹角叫（）ya、线位移 b 、转角 c 、线应变 d 、角应变7. 塑性材料的名义屈服应力使用（）a、 s 表示 b 、 b 表示 c 、 p 表示 d 、 0.2 表示8. 拉（压）杆应力公式a、应力在比例极限内b、应力在屈服极限内fna 的应用条件是（）c、外力合力作用线必须沿着杆的轴线d、杆件必须为矩形截面杆9. 下列截面中，弯曲中心与其形心重合者是（）a、z 字形型钢b、槽钢c、t 字形型钢d、等边角钢10. 如图所示简支梁，已知c 点转角为 。在其它条件不变的情况下，若将杆长增加一倍，则 c 点的转角为（）a、2bc、8d、4、16fc二、填空题1. 用主应力表示的第四强度理论

30、的相当应力是。2. 已知自由落体冲击问题的动荷系数kd，对应静载荷问题的最大位移为jmax，则冲击问题的最大位移可以表示为。3. 图示木榫联接。横截面为正方形，边长为a，联接处长度为2t。则木榫联接处受剪切面的名义切应力等于。taff2t4. 主平面上的切应力等于。5. 功的互等定理的表达式为。6. 自由落体冲击问题的动荷系数为k d11 2hj，其中 h 表示。7. 交变应力循环特征值r 等于。8. 变截面梁的主要优点是 。等强度梁的条件是。9. 一受拉弯组合变形的圆截面钢轴，若用第三强度理论设计的直径为d 3 ，用第四强度理论设计的直径为d 4 ，则d 3d 4 。10. 若材料服从胡克定

31、律，且物体的变形满足小变形，则该物体的变形能与载荷之间呈现 关系。三、计算题1. 水轮机主轴输出功率p = 37500 kw ，转速 n = 150 r min ，叶轮和主轴共重w = 300 kn ， 轴向推力 f = 5000 kn ，主轴内外径分别为d =350 mm ， d = 750 mm ， = 100 mpa ，按第四强度理论校核主轴的强度。 （ 12 分）twtf2. 图示托架， f = 20 kn ，cd 杆为刚杆， ab 为圆管，外径 d = 50 mm ，内径 d = 40 mm ，材料为 q235 钢，弹性模量 e = 200 gpa， a=304mpa ，b=1.11

32、8mpa ， p=105， s=61.4 ， ab 杆的规定稳定安全因数 nst = 2 。试校核此托架是否安全。 （ 10 分）1.5m0.5mfc30bda3. 图示桁架各杆抗拉压刚度ea 相等，试求各杆的内力。 （ 8 分）cabl df4. 图示皮带轮传动轴尺寸及受力已知， = 80 mpa ，按第四强度理论选择轴的直径d。（12 分）y500az10kndbc4kn10knxd4kn4004002005. 图示外径 d = 100 mm，内径 d = 80 mm 的钢管在室温下进行安装，安装后钢管两端固定，此时钢管两端不受力。 已知钢管材料的线膨胀系数=12.5 ×10-6

33、 k -1 ，弹性模量 e = 210 gpa，s= 306 mpa ， p= 200 mpa ， a = 460 mpa ， b = 2.57 mpa 。试求温度升高多少度时钢管将失稳。（ 10 分）dd7 m6. 求图示简支梁的剪力图和弯矩图， 并求出最大剪力和最大弯矩。 （8 分）。abcaa7. 直径 d20mm的圆轴受力如下图所示。已知e=200gpa。今测得轴向应变a32010 6 ，横向应变96106 。oc方向应变56510 6 。计算轴向bc外力 p 及扭转力偶矩 m。（10 分）mbcp45.0°axxy答案：一、dabcbbacab二、1.1 (1222)(223 )(321)j max2.2f( k d1) 213.2a4. 05.f112f2216. 自由落体的高度7. m in或m axm ax m in8. 加工方便，结构优化，合理分配载荷；w ( x)m (x)9. 等于10. 非线性三p375001. 扭矩9549n95491502.39mpa轴向wf a(3001 / 45000)2(0.7510320.35 )15.3mpax15.3mpaxy2.39 mpayx0y0主应力：12xyx