材料力学试题有答案

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，直彳线不保持直线。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仃=%，需要考虑的关系有（）A、平在T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。应力幅度6、图示交变应力的循环特征、平均应力m、分别为（）。A-10、20、10;B30、10、20;1_1C3、20、10;D3、10、20。7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力仃1、仃2、仃3分别为（）。A30MPa、100MPa、50MPaB50MPa、30MPa-50MPaC50MPa、0、-50Mpa、D-50MPa、3

3、0MPa50MPa-W曲因8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（）。A、2B、3C、4D、/559、压杆临界力的大小，（）。/A与压杆所承受的轴向压力大小有关；3。MPaB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（）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（10分）2、画出右图所示空心圆轴横截面上沿半径OA方向应力分布示意图.（2分）三、结构尺寸及受力如图所示，AB可视为刚体，CD截面钢杆，

4、直径为D=35mm材料为Q235钢，许用为b=180MPaE=200GPa（共15分）（1）求许可载荷IFo（6分）（2）计算当F=50KN时，B点竖向位移（6分）（3）若D处（双剪切）佛钉许用切应力t=100MPa，试设计佛钉直径d。（3分）四、（13分）在受集中力偶矩Me作用的矩形截梁中，测得中性层上k点处沿45方向的线应变05O，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MaD五、（14分）如图所示结构，杆AB横截面面积A=21.5cm2,抗弯截面模量Wz=102cm3,材料的许用应力。=180MPa圆截面杆CD,其直径d=20mm材料的弹性模量E=200Gpa

5、,羯=250MPa,二p=200MPa,九1=100,，应=50,如果压杆不为杆时采用直线拟合。A、C、均为球较约束，若已知：li=1.25现=0.55mlF=25kN,稳定安全系数nst=1.8,校核此结构是否安六、（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k（产生单位长度变形所需的力），且k=，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欲索取更多考研资料，请上北京天问教育网站官网！、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）1 .轴的扭转剪

6、应力公式叩=:适用于如下截面轴()A.矩形截面轴C.圆形截面轴IPB.椭圆截面轴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的挠度为()a ma(i -) A.2-EI3 ama(l -)B. EI-2-c.ma2 ama(l -)D. e-5 .图示微元体的最大剪应力Tmax为多大？()A. rmax=100M

7、Pa“WMp比B. Tmax=011C. Tmax=50MPa_D. Tmax=200MPa_1加6 .用第三强度理论校核图示圆轴的强度时，所采1用的强度条件为()1A.，(M 2 T 2 )2 +4()2 GC.月也)2+(工)2工、A Wz，WP，D. P 1M 2 1 T 2 J任+wt)2+4(R2 0-7.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),(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

8、个是正确的？（）A. U= -P-a2EAP2l P2bB. U= 2EA 2EA _2_2.C. U=-b 2EA 2EAD. U=匕 巴2EA 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. （T d） a =（ （T d） bB. （T d） a （T d） bC. （Td） a （T d） bD.与h大小有关二、填空题（每空1分，共20分）1 .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 .图小材料和长度相同而横截面面积不同的两杆，设材料的重度为丫 ,则在杆件自重的作用下，两杆在x截面处的应力分别为0- （1）=,0

9、- (2)=/ /C） 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 应力bbs=。=,支承面的挤压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Tmax=40MPa,则横截面上A点的剪应力TA=O5 .阶梯形轴的尺寸及受力如图所示,其AB段的最大剪应力Tmaxi与BC段的最大剪应力Tmax2之比maximax 26 .图示正方形截面简支梁，若载荷不变而将截面边长增加一倍，则其最大弯曲正应力为原来的侪，最大弯曲剪应力为原来的侪。%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21,则梁的最大挠度增大至原来的:倍；(2)若梁截面宽度由b减为b,则梁的最大挠

10、度增大至原来的侪;2(3)若梁截面高度由h减为。，则梁的最大挠度增大至原来的侪。8 .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eeq4=T卜仃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“应力一应变”图上，注明材料的强度指标(名称和代表a饰磁网磅铁符号），并由图判断：星脆性材料，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A8和C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（7E=-40MPa,

11、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=100mm2,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6f。2 .外伸木梁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,自九二160MPa,试设计截面尺寸bo4 .图示曲柄轴直

12、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p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具强度。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）7.A8.A1 .C2.C3.B4.B5.A6.D9.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. _P_4P.idh二（D2-d2）4. 33.3MPa5. 3/86. 1/81/47. 8288. ”2-329. 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（

13、7b,屈服极限（7S铸铁强度指标：拉伸强度极限力铸铁是脆性材料，低碳钢是塑性材料2 .作扭矩图32m37.9m计算扭转男应力：Mb=-3rbc=3-二d二d3%a=3。，作用于BC段表面3.（TA=-60MPa,（TB=20MPa,c=50MPa,6D=-20MPa四、计算题（每小题10分，共40分）1 .两钢杆轴力：Ni=8KN（拉），N2=12KN（拉）杆1:er1=80MPa,l1二0.8mm杆2:（r2=120MPa,l2=1.2mmP力作用点位移：许=21-竺匕=1.04mm52 .支反力：Ra=17.5KN（T）,Rb=22.5KN：max=9.96MPayp-+6pe2=14.9

14、mm一h.h4.应力状态应力值：（y=40.7MPa,r=16.3MPa强度校核：（Teq4=02+3?=49.5MPa20102011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

15、，直彳线不保持直线。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*=200Mpa,弹性模量为E=200Gpa。现将直径为2mm勺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（）。A0.8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。A、平衡条件。B、边界条件。C、连续性条件。D、光滑性（应力即便为MPh ）条件。6、图示交变应力的循环特征r、平均应力0m应力幅度0a分别为（）。A-10、20、10;B30、10、20;11C3、20、10;D3、10、20。7、一点的应力状态如下图所示，则其主

16、应力3、仃2、仃3分别为（）。A30MPa、100MPa50MPaB50MPa、30MPa-50MPaC50MPa、0、-50MpaD-50MPa、30MPa50MPa一.,一8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（）。IA、2B、3C、4D、/559、压杆临界力的大小，（）。/A与压杆所承受的轴向压力大小有关；30B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。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）（1）做轴力图（

17、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Lr=160MPa,q=30KN/m。试求BC需由多少根钢丝组成。（10分）四、（14分）已知圆轴直径d=20mm,在其上边缘bA点处测得纵向线应变00=400x10-6,在水平直径平面的外侧B点处，测得名至=300101|，口材料的弹性模量E=200GPa,泊松比v=0.25,a=2m。若不计弯曲切应力的影响，试名作用轴弋的载荷F和Me的大小。3m45五、（16分）如图所示结构，杆AB横截面面积A=21.5cm2,抗弯截面模量Wz=102cm3,材料的许用应力。=180MPa圆截面杆CD,其直径d=20mm

18、材料的弹性模量E=200Gpa0rs=250MPa,0P=200MPa,人1=100，九2=50,如果压杆不为细长杆时采均为球较约用直线拟合。A、C、D三处束，若已知：l1=1.25mliF=25kN,稳定安全系数试校核此结构是否安全。20102011材料力学A卷参考答案、选择题（每空1分）1.D2.D;3.A;4.C5.A;6.D;7.B;8.A;9.B;10.C.二、作图题1、剪力、弯矩图2、切应力分布三、解：（1）对AB进行受力分析(1分)分）分）分）“MA=0：N1000-F(10002000)=0(2解得N=3FCD杆轴向拉伸与压缩，由强度条件有F,3F一二=工=MPalc.1-18

19、0MPa（2A二A35354解得F3535180N-57.7KN（134（2）画出变形图如下：（2分）根据胡克定律，有350103-2-2000NLCD、,3ALCD=mm=1.8mm（2勿）EA2001093535104分）根据变形图得到=3.6mm；：B=5.4mmii（2（3）佛钉是双剪切（1分）由剪切名义应力计算公式得到一=FS=150000】=i00MPa（1分）A2-d24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。由广义胡克定理有鸟=1F1V（仃2+03=%0（7分）根据应力弯曲剪应力公式：151.嗡（3分）代入广义胡克定理，得到Me2 lbhE，

20、453 1 （3分）五、解：（1）计算CD杆的临界压力（7分）l1 0.55i 5 10”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二2EPcr =%A =二2E_2 _ 9 _2_-63.14200 103.14 20 10K 1102二 51KN（2）.（5分）AB杆平衡 有工MA = 0:F sin 30 21i =Tc1i得 TC =25 KNAB杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力图下图所示-maxAB杆 最大拉 应力（3分）C点的动挠度%=Kd st5Ql3 5Ql3 18EIh 9EI 1 5Ql3七、解：以C处的约束为多余约束，原结构的基本体系为（1分）（2分）MmaxFN

21、12510325、3103吧=3：z=163.2MPaWZA810210221.5103.校核-c=2.05Amst】=1.8压杆稳定性足够（1分）Tc25amax=163.2MPalnst=1.8压杆稳定性足够（1分）Tc25仃max=163.2MPab】=180MPa梁强度足够（1分）六、解：弹簧引起的静位移为梁的静位移为:（8分）、.-Q33KQl39EI（3分）f在步物.2h.5Q1318EIh动荷系数Kd=11=1-da5Ql3（2分）C点的动挠度d=Kdst5Ql39EI5Ql318EIh5Ql3七、解：以C处的约束为多余约束，日基本体系（2分）由力法典型方程X1c1；：1P=03

22、1124l11（ll-llll）=EI233EI（1分）构的基本体系为分）（各4分）C将611和4P代入力法典型方程，得x1=Tip_ql3EIql、116EI41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）1 .根据强度条件仃Eb可以进行以及确定许可载荷三个方面的强度计算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。5 .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

23、分，共15分）1 .扭转切应力公式Tp=T%适用于（）杆件。A.任意截面B.任意实心截面C.任意材料的圆截面D.线弹性材料的圆截面2 .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D八产C.最大拉应力位于截面D,最大压应力位于截面CJ4D.最大拉应力和最大压应力位于同一截面D月4 .等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线的曲率最大发生在（）妞9A.挠度最大B.转角最大C.剪力最大D.

24、弯矩最大5 .在单元体的主平面上（）。正应力一定为零;切应力一定为零。A.正应力一定最大；B.C.切应力一定最小；D.得分三、（13分）作图题1. （4分）作图示杆的轴力图2.（6分）作图示梁的剪力图和弯矩图2F四、（621.（9分）图示结构AB为刚性杆,杆1和杆2为长度相等的钢杆，E=200GPa,两杆横截面面积均为A=10cm2。已知F=100kN,试求杆1、杆2的轴力和应力。/2.（9分）一传动轴传递的外力偶矩为1.06KNmk佯0MPa,G80GPaf轴的单位长度许可扭转角8=1/m,试确定该轴的直径。11mF若许用挠度MPa3. （10分）下图所示矩形截面悬臂梁，已知l=3m,b=9

25、0mm,h=180mm、1f=一l,b=120MPa,E=200GPa,试求该梁的许可载荷q。2504. （6分）单元体各面上的应力如图所示，试求地主应力以及最大切应或切力f位为b】 = 160MPa，折杆的直径d=40mm。试根据第三强度5. （10分）如右图所示梁、柱混合结构，A、B、C处均为较接,当重物W=2.88kN从高度H=60mm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E=10OGPa,截面惯性矩I=lMl0m4,柱的弹性模量E=72GPa,横截面面积A=1x10m2,Fl3截面惯性矩Ii=6.25x10止m4,稳定安全因数为nw=3。（简支梁中点挠度f=）48EI6. （10分）水平放置的钢制折杆如图所示，在RD；皆W竖直向下的集中力F=05kN和F2=1kN作用。已知材料的许用应力理论校核折杆的强度。形心，弯矩图截面C力位于截面力位于截面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。A.挠度最大 B.转角最大C.剪力最