—材料力学材料力学试题及答案)

1、20102011材料力学试题及答案A、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（）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B、内力等于应力的代数和C、内力是矢量，应力是标量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、建立平面弯曲正应力公式M/；,需要考虑的关系有（）。A、平衡关

2、系，物理关系，变形几何关系；B、变形几何关系，物理关系，静力关系;C、变形几何关系，平衡关系，静力关系；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（）来确定积分常数A、平衡条件。B、边界条件。C、连续性条件。D、光滑性条件。6、图示交变应力的循环特征、平均应力m、应力幅度a分别为（）。A-10、20、10;B30、10、20;C3、20、10;D3、10、20。1、2、3分别为（）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。7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力A30MPa、100MPa、50MPaB

3、50MPa、30MPa、-50MPaC50MPa、0、-50Mpa、D-50MPa、30MPa、50MPa8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（A、2B、3C、49、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，要求结构满足三个条件。以下那个条件不是二、按要求作图（共12分）1、做梁的剪力、弯矩图（10分）2、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）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D35mm，材料为Q235钢

4、，许用应力为180MPa,E200GPa（共15分）（1）求许可载荷F。（6分）计算当F50KN时，B点竖向位移（6分）若D处（双剪切）钏钉许用切应力100MPa,试设计钏钉直径d。（3分）老片四、（13分）在受集中力偶矩Me作用的矩形截面简支梁中，测得中性层上k点处沿45o方向的线应变为45o，已知材料的E,v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A21.5cm2,抗弯截面模量Wz102cm3,材料的许用应力180MPa。圆截面杆CD，其直径d20mm,材料的弹性模量E200Gpa,s250MPa,p200MPa,1100,250

5、,如果压i杆不为细长杆时米用直线拟合。A、C、D三处均为球皎约束，若已知：h1.25m,l2°.55m,F25kN，稳定安全系数川寸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，若已知梁的抗弯刚度为EI,支座的弹簧刚度为kE单位长度变形所需的力），且k膈求C点冲击挠度。七、（14分）平面刚架如图所小，EI为常量，试用力法作其弯距图。aqb"II口C3、20、10;D3、10、2020102011材料力学试题及答案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

6、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B、内力等于应力的代数和C、内力是矢量，应力是标量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s200MPa，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

7、形，不需要用到下面那类条件（）来确定积分常数A、平衡条件。B、边界条件。C、连续性条件。D、光滑性条件。6、图示交变应力的循环特征r、平均应力m、应力幅度a分别为（）。A-10、20、10;B30、10、20;112、3分别为（）A30MPa、100MPa50MPaB50MPa、30MPa、-50MPaC50MPa、0、-50Mpa、D-50MPa、30MPa、50MPa8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（）。A、2B、3C、4D、7、一点的应力状态如下图所示，贝U其主应力1、9、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；50MPaC与压杆材料无关；

8、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。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。二、按要求做图（10分）D、M和M至少有一个是直线。20kN/m!口口Jb（1）做轴力图1mc<-3m(e)（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）B3mAC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°400106,在水平直径平面的外侧B点处，测得45300106，已知

9、材料的弹性模量E200GPa,泊松比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Me的大小。核此结构是五、（16分）如图所示结构，杆AB横截面面积A21.5cm2，抗弯截面模量Wz102cm3,材料的许用应力180MPa。圆截面杆CD，其直径d20mm,材料的弹性模量E200Gpa,s250MPa,p200MPa,1100,250,如果压杆不为细长杆时采用直线拟合。A、C、D三处均为球皎约束，若已知：'1.25m,'20.55m,F25kN,稳定安全系数nst1.8，试校否安全。图(KN)2.11¥2010-2011材料力学A卷参考答案一、选择题

10、（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H图(KN.H)2、切应力分布三、解：（1）对AB进行受力分析Ma0：N1000F(10002000)0(2分)(1分)解得N3FCD杆轴向拉伸与压缩，由强度条件有F3FMPa180MPa（2分）A-35354解得F3535180N57.7KN（1分）34（2）画出变形图如下：（2分）根据胡克定律，有N4EA3501032=2000mm1.8mm_g_6200O35351064根据变形图得到D3.6mmB5.4mm（2分）（2分）（1分）（1分）（1分）（3）钏钉是双剪切由

11、剪切名义应力计算公式得到Fs150000100MPaA2d24解得d31mm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1E450（7分）根据应力弯曲剪应力公式：1.5bS（3分）代入广义胡克定理，得到2lbhEMe31五、解：（1）计算CD杆的临界压力45（7分）（3分）di5mm4l10.55“八一3110，i51031所以CD杆为大柔度杆用欧拉公式计算临界压应力和临界压力cr罗PcrcrA-A_2_93.14200101102263.142010451KN（2）.（5分）AB杆平衡有Ma0:Fsin302l1TCl1得TC25KNAB杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力

12、图下图所示125825.32AB杆最大拉应力maxMmaxFnWZA125103810210625一3103221.5104163.2MPa3. 校核RrTc512.0525nst1.8压杆稳定性足够（1分）max163.2MPa180MPa梁强度足够（1分）六、解：弹簧引起的静位移为梁的静位移为:33K9EIQl3八（3分）2 2i312l23Ql21Ql33 39E?5Ql（6分）9EI动荷系数K:35Ql18EIh5Ql3（2分）C点的动挠度Kdst5Ql9EI3l318EIh5Ql3（1分）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Xi111P02-a3（

13、各3分）（1分）45ql8EIiiVaaEI2将11和1P代入力法典型方程,得X115qa32（2分）刚架的弯矩图右图示（2分）2010-2011材料力学B卷参考答案一、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（9街（KN）2.1.（3分）做轴力图20F2F10剪力图三、解：（1）.取AC为研究对象，受力分析下图所EMa（F）0:3T45解得T100KN3042（6分）（2）设需要n根钢丝4分，弯矩图5分BT4FayFaXa*nilMilLiIir由钢丝的强度条件4Tn苛二nA1001033.1422106160106199（

14、根）（4分）*AM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450（8分）根据扭转应力公式：Me代入广义胡克定理，得到又由应变公式，得到00/EFA/E400106得到Me94.2NM（3分）F31.4N（5分）五、解:(1)计算CD杆的临界压力(8分)5mm.di-41所以CD杆为大柔度杆严110,i5103用欧拉公式计算临界压应力和临界压力cr2ecrAA_2_93.14200101102263.14201051KN(2).(6分)AB杆平衡有Ma0:Fsin3021iTc1i得Tc25KNAB杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力图下图所示拉应力Mmaxmax12525

15、.3AB杆最大1251036WZA8102102531034221.510163.2MPa512.05nst251.8压杆稳定性足够（1分）max163.2MPa180MPa梁强度足够（1分）六、解：弹簧引起的静位移为1_Q_33KQl39EI（3分）1l23Ql22l12l23Ql22lQl35Ql3st3l33l39EI9EI梁的静位移为:（8分）-七心左滞.2'5Ql318EIh动荷系数Kd1113dst5Ql3（2分）C点的动挠度dKdst5Ql39EI5Ql318EIh5Ql3七、解:C处的约束为多余约束，原结基本体系（2分）（1分）构的基本体系为分）由力法典型方程X1111

16、P11234l11（l1l-llll）EI233EI1EI2ql（各4分）将11和1P代入力法典型方程，得X111ql43EIql6ET下百刚架的弯矩图右图示（2分）材料力学试题一、填空题（每空2分，共10分）根据强度条件可以进行以及确定许可载荷三个方而的强度计算。2. 直径为D的实心圆轴，最大的许可扭矩为T,若将轴的横截面积增加一倍，则其最大许可扭矩为。3. 纯剪切状态属于（单、双、三）向应力状态。4. 构件受自由落体冲击时，静变形愈大，则动荷系数。1. 一梁在集中力F作用下，其应变能为U,若将力F改为2F,其他条件不变，则其应变能为二、单项选择题：（每题3分，共15分）扭转切应力公式丁/适

17、用于（）杆件。A.任意截面B.任意实心截面2. C.任意材料的圆截面D.线弹性材料的圆截面梁在某一段内作用有向下的均布力时，则在该段内弯矩图是一条（）A.上凸曲线B.下凸曲线C.带有拐点的曲线D.斜直线3. 梁的截面为T字型，Z轴通过横截面的形心，弯矩图如图所示，则有（）A. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面CB. 最大拉应力位于截面C,最大压应力位于截面C. 最大拉应力位于截面D,最大压应力位于截面D. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面D4. 等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线的曲率最大发生在（）处。5. A.挠度最大B.转角最大C.剪力最大D.弯矩最大在单元体的主平面上（）。A.正应力一定

18、最大；B.正应力一定为零；C.切应力一定最小；D.切应力一定为零。得分三、（13分）作图题2. （6分）作图示梁的男力图和弯矩图1.（4分）作图示杆的轴力图3. （3分）作图示杆的扭矩图1.2KNmV四、（62分）计算题（9分）图示结构AB为刚性杆，杆1和杆2为长度相等的钢杆，E200GPa,两杆横截面面积均为A10cm2已知F100kN，试求杆1、杆2的轴力和应力A1i12cJ1mBJ1m1m1m（10分）下图所示矩形截血悬臂梁，已知l3m,b90mm,h180mm。右许用挠度1fl,120MPa,E200GPa，试求该梁的许可载荷q。250b（6分）单元体各面上的应力如图所示，试求其主应力

19、以及最大切应力。应力单位为MPa48EI1m1m1m（10分）如右图所示梁、柱混合结构，A、B、C处均为皎接，当重物W2.88kN从高度H60mm处自由下落到AB梁上时，试校核立柱BC的稳定性。已知梁的弹性模量E100GPa，截面惯性矩I110（10分）水平放置的钢制折杆如图所示，在B、D处各受竖直向下的集中力F0.5kN和F21kN作用。已知材料的许用应力160MPa，折杆的直径d40mm。试根据第二强度m4，柱的弹性模量E72GPa，横截面面积A1104m2,3截面惯性矩Ii6.2510理论校核折杆的强度。m4,稳定安全因数为nw3。（简支梁中点挠度f-F）400400BFiD400AD4

20、00400400BF2（8分）刚架各部分的EI相等，试求在一对P力作用下，A、B两点之间的相对位移。（要计轴力）3.梁的截面为T字型，Z轴通过横截面的形心，弯矩图如图所示，则有（）A. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面C最大拉应力位于截面C,最大压应力位于截面最大拉应力位于截面D,最大压应力位于截面最大拉应力和最大压应力位于同一截面D4. 等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线的曲率最大发生在（）处。5. A.挠度最大B.转角最大C.剪力最大D.弯矩最大在单元体的主平面上（）。A.正应力一定最大；B.正应力一定为零；C.切应力一定最小；D.切应力一定为零。得分三、（13分）作图题1.（4分）作图示杆的轴力图2.（6分）作图示梁的男力图和弯矩图3F.rtr3F3KN/m（3分）作图示杆的扭矩图1.2KNm四、（62分）计算