材料力学试卷及答案,推荐文档

1、一、 低碳钢试件的拉伸图分为、四个阶段。（10分）二、三角架受力如图所示。己知F=20kN,拉杆采用Q235圆钢，=140MPa,压杆AB采用横截 面为正方形的松木，6j=10MPa,试用强度条件选择拉杆BC的直径d和压杆AB的横截面边长 （15 分）三、实心圆轴的直径。=60 mmo传递功率P=70kW,轴的转速n = 180 r/min,材料的许用切应 力T = 100MPa，试校核该轴的强度o （10分）（15 分）五、图示为一外伸梁，/=2m,荷载F=8kN,材料的许用应力a=150MPa,试校核该梁的正应力强 度。（15分）60mm六、单元体应力如图所示，试计算主应力，并求第四强度理

2、论的相当应力。（10分）7Tx flOOMPa| (Tx =100MPa七、图示矩形截面柱承受压力Fi=100kN和F2=45kN的作用，2与轴线的偏心距e=200mmob=180mm, /)=300mm。求oax 和为仍（15 分）八、图示圆杆直径d=100mm,材料为Q235钢，E=200GPa, XP=100,试求压杆的临界力fcr- （10 分）材料力学试卷(1)答案及评分标准一、弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩断裂阶段。评分标准：各2.5分。二、c/=15mm; a=34mm.评分标准：轴力5分，d结果5分，。结果5分。三、r-87.5 MPa,强度足够.评分标准：T3分，公式4分

3、，结果3分。四、Fs图M图序图1.5qaM图评分标准：受力图、支座反力5分，剪力图5分，弯矩图5分。五、Sax=155.8MPa a =100 MPa ,但没超过许用应力的5%,安全.评分标准：弯矩5分，截面几何参数3分，正应力公式5分，结果2分。六、(1) 6=14 1 .42 MPa, CF= 0 , 6=1 4 1.42 MPa； (2) o?4=245 MPao 评分标准：主应力5分，相当应力5分。七、Omax= 0 .64 MPa, Omin=6.04 MPao评分标准：内力5分，公式6分，结果4分。八、Fcr=53.39kN评分标准：柔度3分，公式5分，结果2分。一、什么博强度失效

4、、刚度失效和稳定性失效？二、如图中实线所示构件内正方形微元，受力后变形 为图中虚线的菱形，则微元的剪应变/为A、aB、90 -aC、 90 2。 D、 2a答案:D三、材料力学中的内力是指（）。A、物体内部的力。B、物体内部各质点间的相互作用力。C、由外力作用引起的各质点间相互作用力的改变量。D、由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量。答案：B四、为保证机械和工程结构的正常工作，其中各构件一般应满足、和 三方面的要求.答案：强度、刚度、稳定性五、截面上任一点处的全应力一般可分解为 方向和 方向的分量。前者称为该点的用 表示；后者称为该点的，用 表示。答案：略第二章内力分析

5、画出图示各梁的Q、M图。qa3qa2L qIIHIIIHI h竺_-2.5kN7.5kN第三章拉伸与压缩一、概念题1、画出低碳钢拉伸时Of 曲线的大致形状，并在图上标出相应地应力特征值。2、a、b、c三种材料的应力应变曲线如图所示。其中强度最高的材料是；弹性模量最小的材料是；塑性最好的材料是 C答案：a、c、c3、延伸率公式5 =化-/）xlOO%中，指的是?答案:A、断裂时试件的长度；B、断裂后试件的长度；C、断裂时试验段的长度；D、断裂后试验段的长度。4、影响杆件工作应力的因素有（）；影响极限应力的因素有（）；影响许用应力的因素有（）。A、载荷 B、材料性质 C、截面尺寸 D、工作条件答案

6、：AC B BD5、对于材料，通常以产生0.2%的 时所对应的 作为屈服极限，称为材料的屈服强度，并用记号 表示。答案：无明显屈服阶段的塑性材料、塑性应变、应力、bo.2。二、图示为简易悬臂式吊车简图，斜杆由两根50X50X5的等边角钢组成，横截面面枳为961mm2；水平杆由两 根10号槽钢组成，横截面面枳为2548mm2材料都是A3钢，许用应力b=120MPa。不计两杆的自重，求允许的最大起吊重量G。Nac = - G = W sin。2叽=G cosa sinacosaNac0Aac = 11532 kNNab (jAac = 305.76kN G = 0,0 = 55.766 kN三、图

7、示变截面杆由两种材料制成。AE段为铜质，EC段为钢质。钢的许用应力b钢=160MPa,铜的许用应力为 同钢=120MPa。AB段横截而面枳是BC段横截面面积的两倍，1000mm2 o外力作用线沿杆轴线方向，P = 60kN。试对此杆进行强度校核。又若己知E钢=210GPa, E铜=lOOGPa。试计算杆的纵向变形和截面的 相对位移。DENbc = P铜杆 bmax = 120 MPa 压应力 钢杆 bmax = 120 MPa 拉应力I ac = 0 94 inmAab =-1.8 111111四、图示结构，矩形截面梁AB和圆形截面杆CD所用材料相同，已知材料许用应力b = 160MPa。CD

8、杆的直径 d= 20mm，试求（1）结构的许可载荷P;（2）画出梁危险截面的正应力分布图。Ncd =L5F1.5mPlc fB2mlm. 70120 TOC o 1-5 h z 22R max max/五、图示矩形截面木梁。己知P = 10kN,(1)P+ = 5.2kN(2) P- = 10.4kNp+ = 8.8kNa = 1.2 m,木材的许用应力b = 10MPa。设梁横截面的高、宽比为? = 2 试计算横截面的尺寸。bh23答案：由- o Mmax = Pa吃=竺=当wz63b = 3 = 122 mm庇第七章弯曲变形一、图示连续梁中，梁AB与BC用铉链联接，A处为固定端约束，CD为

9、直杆。梁的抗弯刚度为E/,杆CD的抗拉C(压)刚度为EA。试写出积分法求梁变形时的边界条件和光滑连续条件。答案：VA = 以=yc=cd如左=%右二、悬臂梁如图所示，画出挠曲线的大致形状。/ m . m答案：xJ左段各点无位移：中段上弯，且开1向上；J L- |右段不弯曲，但有牵连位移。一山三、简支梁如图所示，试写出当用积分法求梁的挠度时确定枳分常数的支承条件和连续条件。答案：naP)A = )B = 777-k(a + b)C左=)C右C左=C右四、等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线曲率最大发生在()处。A、挠度最大B、转角最大C、剪力最大D、弯矩最大答案：D五、用叠加法求梁的位移时，应满足的条

10、件是：1.: 2.答案：线弹性、小变形第九章应力状态与强度理论一、概念题对于图示三种应力状态(a)、(b)、(c)之间的关系，有下列四种答案:A、三种应力状态等价：B、三种应力状态均不等价；C、(b)和(c)等价;D、(a)和(c)等价。正确的答案是答案：D图示单元体的三个主应力为：71=答案:10、0、-10承受轴向拉压的等截面杆，在杆内任一点处（）。A、无切应力 B、无切应变 C、纵截面无正应力 D、无横向线应变答案：C若单元体任一截面上的切应力均为零，试绘出该单元体可能有的平面应力状态。答案：略第一和第二强度理论只适用于脆性材料；第三和第四强度理论只适用于塑性材料。这种说法是否正确，为

11、什么？二、受力构件内某点处，原始单元体应力如图所示。试求主应力、主平面方位角和最大切应力。（单位MPa）max_们2三、己知平面应力状态如图所示（单位MPa）,试求:（1）主应力；（2）该平而内的最大切应力。答案：bmax _ J。？bmm V 7b = 57 er? = 073 = 72050max=32四、钢构件内某点的应力状态如图所示（应力单位MPa）,材料弹性模量E=200GPa,泊松比JLJ = 0.3 o试求对角线AC的长度改变。32W2+T2而1/3=19.2 nmi三、等截面钢轴如图所示。主动轮C上的力4为水平方向，直径为500,从动轮的直径为800,钢轴材料的许用应力司= 6

12、5MPa。若轴传递的功率为20马力，转速150rpm, PV1 = 2PV2，试按形状改变比能理论确定轴的直径。Pv2 = 2375 N PVi = 2PV2 = 4650 N500800= = 949750 Nnmi (M Jmax = 3% = 2850000 Nunn32 危险截面为B处横截面。d =笠一22y)max+m=76.44 nnn7rx(y四、图示为中间开有切槽的板，己知P = 80kN, / = 80imi 没有开1时比较。Ph - I I答案：/? = 1011111, (7 = 1011111 o试求板内最大应力，并与开I M = P N = P2bmax= - + 7

13、 = 163.3MPa不开11Nb = = 100 MPaAP2 = 60n:ldM , m=47rkN m, /=0.5m,直径 d=100mm, (j =160Mpao 校五、己知图示钢杆的Pi = 4tt1 2 ；P-t jAAAA ?c、0.7vv2； D、不能确定。J I i答案：c/ ei若压杆满足稳定条件，是否一定满足强度条件？又若压杆满足强斐条十，是否一定满足稳定条件有四种答 图示两根细长压杆，/、曷相同 （a）杆的稳定安全系数小刃顷实际的稳定安全系数A、1:B、2：C、3；D、4o二、结构如图示。AB斜杆为圆截而，d = 40mm, / = 800mm,两端钗支：CAD为边长

14、100mm的正方形横截面梁，材料皆为 A3 钢。=200 MPa, / = 235 MPa, cr = 400 MPa, &206GPa强度安全系数 =1.2,儿=2.0,稳定安全系数，妇=2.5, 0 = 4OkNo试校核该结构是否安全。答案： 稳定分析:a/8002 -6002 sin a =800600Nar shia = 900gN ab = 90.7 kN人p =) = 100.8bp干= 61.6徉半=80中长杆（叫8）“= 269.4 kN=2.97 = 2.5强度分析:危险截面：A处截面Mm亦= 300。crmqx = 72 MPa bjbm* =3.26 n. = 2.0三、

15、某型号飞机起落架中承受轴向压力的斜撑杆为细长杆如图所示。两端为饺支约束,杆为空心圆管，外径D=52mm,内径d=44mm, /=950mm。材料的=1600MPa,=1200 MPa, E=210CPa。试求该斜撑杆的临界压力P.。答案:人p =41.56A = = 55.786 A/?r% = 401.716 kN答案:= 32.16 MPab = g = 80MPaAbc =80属中长杆400B四、图示结构，AB和BC均为圆截面杆，两杆直径相同d = 40mm,材料相同，材料的弹性模量E = 200GPa,比例极限 bp=200MPa,屈服极限 q=240MPa,人户=99,凡=60, a

16、 = 304MPa , Z? = L12MPa。若两杆的安全系数均取为3, P = 70kN ,试校核此结构的安全性。(NBc)cr = 339.131 kN nsf = 4.2 n = 3五、圆截面压杆 d = 40mm, 7p =200 MPa , o=235MPa, ； =200 GPa, u 二0.25, 8=25%。求：可以用欧拉公式计算临界应力时的最小杆长。“J第十一章能量法一、圆轴如图所示，材料的弹性模量为E,剪切弹性模量G,在自由端承受扭矩7及轴向拉力P,试求圆轴所储存的变形能。-f答案：略17二、图示连续梁，AC和CB的抗弯刚度日相等且为常数。试用能量法求C点的挠度。答案：静

17、定结构如图变形条件 c = (E由图乘法EI 23 3EI(fc)AC =9(P N3SEIN = P代入变形方程得 fc = Uc)cb = 0.257 Pl335El三、求图示结构的总变形能，并用卡氏定理求C点的铅垂位移。u = u bd+U AC =9V2EAP2a +P2a33EI6Pcf _ Ubd _ 4(2Pc + Pb)a _12整2P/厂一yj ZCl rCl 十EAEA 3EI四、结构受力如图所示，刚架各段的抗弯刚度己于图中标出。若不计轴力和剪力对位移的影响，计算8截面的转角EI2答案：CPalxl _ Pal妁瓦五、悬臂梁48长/,抗弯刚度日，受力P,求：用卡氏定理确定A

18、截面挠度及转角。答案：f 2p2/3U = I dx =Jo 2EI6EIr dU Pl3t A 人 dP 3EI6Ui6M f Jo El J0EI 2EI六、（20分）图示刚架，各段杆的抗弯刚度日相等且为常数，忽略轴力的影响。试用力法正则方程求解B、C处的支反力。第十二章静不定系统一、试判断图示结构是否为静不定？若为静不定，是几次静不定？并绘出基本静定系。答案：一次静不定号杆短了一个微量S, AB梁视为刚体，试建立二、图示结构，1、2、3三根杆抗拉压刚度相同，由于加工原因，2 此结构的变形协调方程。三、C处约束力。c32/11 - 3EIA29R?Aid =6EI向上35其他约束力 Yc=

19、P-Ya=P64向上35 Pa顺时针 32四、图示刚架，各段杆的抗弯刚度 曰相等旦为常数，忽略轴力的影响。试用 力法正则方程求解B、C处的支反力。D力法正则方程61X1 + Sl2X2 + A1P = 0, + = 0各系数 s = (1/2-/ + 21-1)= TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark217 o Current Document 11 El 2 33EI1 1?3?= (- 4/2 - 2/ + 4/2 2/) = Z3El 233EI1911517A1P = 2Pl2l = Pl = -(2P12 2/ + - Pl2 - 21) = -P/3

20、 HYPERLINK l bookmark226 o Current Document a El El盘 El23 3EI34代入正则，得X】=PX-=P28- 7五、图示静不定刚架的曰为常量。试用力法正则方程求饺支座的反力。（不考虑轴力和剪力的影响）答案：5 X + 01尸=一；=-L-ql4Xi*El 2J 6EIEl (Jo Jo )六、图示结构，AB和BC均为圆截面杆，两杆直径相同d = 40nmi,材料相同，材料的弹性模量E=200GPa,比B例极限 bp=200MPa,屈服极限 Tv = 240 MPa , Ap=99,心=60, a = 304MPa , Z? = L12MPa。

21、若两杆1、低碳钢拉伸经冷作硬化后，下列哪项指标得到提高的安全系数均取为3, P = 70kN,试校核此结构的安全性。(A)强度极限；(B)比例极限；(C)断而收缩率；(D)伸长率。2、材料相同的悬臂梁I和II,所受载荷与截面尺寸如图所示，关于最大绕度的说法正确的是I梁最大绕度是II梁的1/4倍;I梁最大绕度是II梁的1/2倍;I梁最大绕度是II梁的2倍； I、II梁最大绕度相同。3、图示等直梁承受均布荷载q作用，。处用饺链连接.在截面Co(A)有剪力，无弯矩；(B)有弯矩，无剪力；(0既有剪力又有弯矩；(D)既无剪力又无弯矩。4、图示交变应力的循环特征尸、平均应力”、应力幅值，(应力单位为MPa)(A)40、20、10；(B) 20、10、20；0、20、1