材料力学试卷问题详解

1、资料力学的试卷及问题详解资料力学的试卷及问题详解资料力学的试卷及问题详解适用标准文案一、低碳钢试件的拉伸图分为、四个阶段。(10分)二、三角架受力以以下图。已知F=20kN,拉杆BC采纳Q235圆钢，钢=140MPa,压杆AB采纳横截面为正方形的松木，木=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a。(15分)三、实心圆轴的直径D60mm。传达功率P70kW，轴的转速n180r/min，资料的许用切应力100MPa，试校核该轴的强度。（10分）四、试绘制图示外伸梁的剪力争和弯矩图，q、a均为已知。（15分）qqa2qaABC2aa出色文档适用标准文案五、图示为一外伸梁，

2、l=2m，荷载F=8kN，资料的许用应力=150MPa，试校核该梁的正应力强度。(15分)100m六、单元体应力以以下图，试计算主应力，并求第四强度理论的相当应力。(10分)七、图示矩形截面柱承受压力F1=100kN和F2=45kN的作用，F2与轴线的偏爱距e=200mm。b=180mm，h=300mm。求max和min。（15分）出色文档适用标准文案八、图示圆杆直径d=100mm，资料为Q235钢，E=200GPa，p=100，试求压杆的临界力Fcr。(10分)m3资料力学试卷（1）答案及评分标准一、弹性阶段、敬佩阶段、增强阶段、颈缩断裂阶段。评分标准：各2.5分。出色文档适用标准文案二、d

3、=15mm;a=34mm评分标准：轴力5分，d结果5分，a结果5分。三、=87.a,强度足够评分标准：T3分，公式4分，结果3分。四、FS图1.5qa评分标准：受力争、支座反力5分，剪力争5分，弯矩图5分。M图五、max=155.8MPa=100MPa，但没超出许用应力的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）.42MPa，.42MPa；（2）r4=245MPa。评分标准：主应力5分，相当应力5分。七、max=.64MPa，min=-6.04MPa。出色文档适用标准文案评分标准：内力5分，公式6分，结果4分。八、cr=53.39kN评分标准：柔度3分

4、，公式5分，结果2分。q一、什么是强度无效、刚度无效和稳固性无效？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，则微元的剪应变成？A、B、900C、9002D、2答案：D三、资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互相作用力。C、由外力作用引起的各质点间互相作用力的改变量。D、由外力作用引起的某一截面双侧各质点间互相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，此中各构件一般应满足、和三方面的要求。出色文档适用标准文案答案：强度、刚度、稳固性五、截面上任一点处的全应力一般可分解为方向和方向的重量。前者称为该点的，用表示；后者称为该

5、点的，用表示。答案：略第二章内力分析画出图示各梁的Q、M图。出色文档适用标准文案出色文档适用标准文案第三章拉伸与压缩一、看法题1、画出低碳钢拉伸时曲线的大体形状，并在图上标出相应地应力特色值。2、a、b、c三种资料的应力应变曲线以以下图。此中强度最高的资料是；弹性模量最小的资料是；塑性最好的资料是。答案：a、c、c3、延伸率公式l1l/l100%中l1指的是?答案：DA、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要素有（）；影响极限应力的要素有（）；影响许用应力的要素有（）。A、载荷B、资料性质C、截面尺寸D、工作条件答案：A

6、CBBD5、关于资料，平常以产生0.2%的时所对应的作为敬佩极限，称为资料的敬佩强度，并用记号表示。答案：无明显敬佩阶段的塑性资料、塑性应变、应力、0.2。二、图示为简单悬臂式吊车简图，斜杆由两根50505的等边角钢构成，横截面面积为961mm2；水平杆由两根10号槽钢构成，横截面面积为2548mm2。资料都是A3钢，许用应力120MPa。不计两杆的自重，求允许的最大起吊重量G。出色文档适用标准文案NACGGNACsin2NBCNACGG3NABcossincosNACNACAAC115.32kNG155.766kN2NABAAC305.76kNG23NAB529.591kNGG1,G2min

7、55.766kN三、图示变截面杆由两种资料制成。AE段为铜质，EC段为钢质。钢的许用应力钢160MPa，铜的许用应力为铜120MPa。AB段横截面面积是BC段横截面面积的两倍，AAB1000mm2。外力作用线沿杆轴线方向，P60kN。试对此杆进行强度校核。又若已知E钢210GPa，E铜100GPa。试计算杆的纵向变形和AB截面的相对位移。NAD2PNDENEBPNBCP铜杆max120MPa压应力钢杆max120MPa拉应力lAC0.94mmAB1.8mm四、图示结构，矩形截面梁AB和圆形截面杆CD所用资料同样，已知资料许用应力160MPa。CD杆的直径d=20mm，试求1）结构的允许载荷P；

8、2）画出梁危险截面的正应力分布图。NCD1.5PP12NCD2A33510N33.51kN33Mmax1000PM1000PWWP2W16070120210001000626880N26.88kNPP1,P2min26.88kN出色文档适用标准文案剪切一、判断剪切面和挤压面时应注意：剪切面是构件的两部分有发生的平面；挤压面是构件的表面。答案：互相错动、接触二、图示螺钉杆穿过刚度较大的水平梁并由螺帽悬挂，螺杆下端悬挂一重为P的物体。试分别写出螺钉的剪切应力；挤压应力；拉伸应力。答案：拉伸强度：剪切强度：挤压强度：P4PQPPbs4PAd2Adhbs(D2d2)Abs三、拉杆头部尺寸以以下图，已知

9、接头的许用切应力100MPa，许用挤压应力bs=200MPa。试校核拉杆头部的强度Pdhbs4P2d2D四、以以下图，厚度为t的基础上有一方柱，柱受轴向压力P作用，则基础的剪切面面积为，挤压面积为aPt答案：A=2atAbs=a2出色文档适用标准文案五、以以下图两板用圆锥销联系，则圆锥销的受剪切面积为（）；计算挤压面积为（）。A、1D2B、1d244C、1D2d241Dd2hDdh答案：D、FD、E、4F、3dD424第五章扭转一、实心圆轴1和空心圆轴2横截面面积同样，受同样的扭矩作用，若空心圆轴的内、外径之比=0.6，求空心圆轴与实心圆轴最大切应力之比max2。max1答案：0.588二、试

10、画出以下各圆截面上的扭转剪应力分布答案：略三、在图示受扭圆轴横截面上的剪应力分布图中，正确答案是。出色文档适用标准文案(A)(B)(C)(D)答案：D四、一内外径之比为=d/D的空心圆轴，当两端承受扭转力偶矩时，横截面上的最大剪应力为，则内圆周处的剪应力有四种答案：（A）；（B）；（C）(1-3)；（D）(1-4)正确答案是。答案：B五、两根直径同样而长度及资料不一样的圆轴，在同样扭矩作用下，其最大切应力和单位长度扭转角之间的关系是（）。A、max1max2，12B、max1max2，12C、max1max2，12D、max1max2，12答案：B六、在扭转破坏实验中，低碳钢圆试样沿剪断；铸铁

11、圆试样沿拉断。答案：横截面、近似450斜截面第六章曲折应力出色文档适用标准文案一、看法题1、图示铸铁简支梁，当梁的横截面面积一准时，最合理的截面形状是?答案：D2、画出悬臂梁任一截面上曲折正应力及剪应力分布。答案：略3、为了提升梁的承载能力，梁的支座有图示四种方案，合理方案是。(A)(B)出色文档答案：D4、以以下图圆截面悬臂梁，而直径增添一倍，则其最大正应力答案：八分之一5、梁的横截面形状以以下图。圆截面上半部有一圆孔。在xoy平面内作用有正弯矩M，(1)试画出正应力分布图；(2)绝对值最大的正应力地址有以下四种答案：A、a点B、b点C、c点D、d点正确答案是。适用标准文案(C)(D)若梁的

12、其余条件不变，是本来的倍。yabcozd出色文档适用标准文案答案：1、略；2、a点。二、图示简支梁AB，若梁长l，抗弯截面模量Wz和许用应力均为已知。试求：（1）当载荷P直接作用在主梁AB上时（图a），求梁的允许载荷P1。（2）若加一长为a的辅助梁CD，如图b所示。不考虑辅助梁的强度，求梁的许用载荷P2。（3）若辅助梁CD的抗弯截面模量Wz和许用应力与主梁AB同样，求a的合理长度。答案：P14WP14Wal/2lla三、铸铁梁载荷及反力以以下图，。已知：Iz=188106mm4。求：（1）画出梁的弯矩图及危险截面的正应力分布图，（2）求该梁的最大拉应力max及最大压应力max，并指出发生在哪个

13、截面及哪些点。答案：1、略2、maxCmax23.94MPa（C截面的上面沿各点）maxBmax47.87MPa（B截面的上面沿各点）四、图示T形截面简支梁,=30Mpa,44E。=60Mpa,Iz=76310mm,=120Gpa求：（1）梁的许用载荷P；（2）若梁倒置，P=？。出色文档适用标准文案答案：由maxMmaxymaxMmaxPlP4IZIZ4ymaxl（1）P5.2kN（2）P10.4kNP8.8kN五、图示矩形截面木梁。已知P10kN，a1.2m，木材的许用应力10MPa。设梁横截面的高、宽比为h2。试计算横截面的尺寸。b答案：由maxMmaxMmaxPaWZbh22b3WZ63

14、b3Pa122mm32第七章曲折变形一、图示连续梁中，梁AB与BC用铰链联接，A处为固定端拘束，CD为直杆。梁的抗弯刚度为EI，杆CD的抗拉（压）刚度为EA。试写出积分法求梁变形时的界限条件和圆滑连续条件。答案：yA0A0yClCDC左C右二、悬臂梁以以下图，画出挠曲线的大体形状。答案：左段各点无位移；中段上弯，且张口向上；右段不曲折，但有涉及位移。三、简支梁以以下图,试写出当用积分法求梁的挠度时确立积分常数的支承条件和连续条件。答案：出色文档适用标准文案yA0yBaPk(ab)yC左yC右C左C右四、等截面直梁在曲折变形时，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、

15、弯矩最大答案：D五、用叠加法求梁的位移时，应满足的条件是：1.；2.。答案：线弹性、小变形第九章应力状态与强度理论一、看法题关于图示三种应力状态(a)、(b)、(c)之间的关系,有以下四种答案：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：D2.图示单元体的三个主应力为：；。答案：、3.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。出色文档适用标准文案答案：略5.第一和第二强度理论只适用于脆性

16、资料；第三和第四强度理论只适用于塑性资料。这类说法能否正确，为什么？二、受力构件内某点处，原始单元体应力以以下图。试求主应力、主平面方向角和最大切应力。（单位MPa）答案：x40y20 xy40max11.2min71.2111.220371.2单位：MPatan122xy40288.6044.30 xymaxmin41.2max2三、已知平面应力状态以以下图（单位MPa），试求：（1）主应力；（2）该平面内的最大切应力。答案：max57min71572037maxmaxmin322四、钢构件内某点的应力状态以以下图（应力单位MPa），资料弹性模量E=200GPa，泊松比0.3。试求对角线AC

17、的长度改变。30035.5MPa12005.5MPaACAC109.29103mmAC50300120E出色文档适用标准文案五、两端封闭的铸铁圆筒，其内径d=100mm，壁厚t=10mm，承受内压p=5MPa，而且在两端受轴向压力P=100kN的作用，资料的许用拉应力=40MPa，试用第三强度理论校核其强度。（可近似地看作薄壁圆筒）答案：环向30.25径向15.125-7.23=28.937=-13.81第三相当应力44.06不满足强度条件。第九章组合变形一、看法题1.图示结构中，杆1发生变形；杆2发生变形；杆3发生变形。答案：拉伸、压缩、曲折2.应用叠加原理分析组合变形杆内的应力，应满足的条

18、件为：1.；2.。答案：线弹性、小变形3.斜曲折时危险点处于向应力状态；拉（压）与曲折组合变形时危险点处于向应力状态；扭转与曲折组合变形时危险点处于向应力状态。答案：单、单、双4.构件受偏爱压力作用时，外力作用点离截面形心愈近，则中性轴距形心愈；当外力作用点位于截面形心周边一地域内时，可保证截面上不产生拉应力，这一地域成为。答案：近、压力中心5.在斜曲折中，横截面上危险点的最大正应力、截面挠度都分别等于两互相垂直平面内的曲折正应力、挠度的叠加，这两种叠加有何不一样。答案：代数叠加、矢量叠加二、图示ABC折杆，C端受平行于y轴的力P=1kN，资料为钢质，=160MPa。试用第三强度理论计算圆轴A

19、B的直径d。出色文档适用标准文案答案：危险截面：固定端TPaMPla50mml100mmM232M213T2d3T2WZWZ32d19.2mm三、等截面钢轴以以下图。主动轮C上的力Ph为水平方向，直径为500，从动轮的直径为800，钢轴资料的许用应力65MPa。若轴传达的功率为20马力，转速150rpm，PV12PV2，试按形状改变比能理论确立轴的直径。答案：m936.5NmPh3799N出色文档适用标准文案P2375NPV12PV24650NV2500949750Nmm(My)max3PV28002850000Nmm(MZ)maxPh2232(My)max2m2危险截面为B处横截面。d376

20、.44mm四、图示为中间开有切槽的板，已知P80kN，h80mm，b10mm，a10mm。试求板内最大应力，并与没有张口时比较。答案：张口MPaNP2MNN100MPamaxWA163.3MPa不张口A五、已知图示钢杆的P14kN，P260kN，m=4kNm，l=0.5m，直径d=100mm，=160Mpa。校核该杆的强度。答案：MP288MPaWAm64MPar3242155.3MPaWp六、图示铣刀C的直径D=90mm，切削力Pz=2.2kN，圆截面刀杆AB长l=320mm，许用应力=80MPa，Me为绕x轴外力偶矩，AB处于均衡状态。试用第三强度理论求刀杆AB的直径d。出色文档适用标准文

21、案答案：DPl32M2T2TMePZ2MZr3d3d29.5mm4第十章压杆稳固一、看法题1.影响压杆临界力大小的要素有、。2.关于压杆临界力的含义，以下几种说法正确的有（）。A、压杆横截面上应力达到比率极限时的压力值；B、压杆能保持稳固直线均衡形态时的最大压力值；C、压杆丧失稳固直线均衡形态时的最小压力值；、压杆在曲折均衡形态时的压力值；E、压杆由稳固均衡过渡到不稳固均衡时的压力值；F、压杆丧失承载能力时的最小压力值。3.一端固定、一端为弹性支撑的压杆以以下图，其长度系数的范围为（）。A、0.7；B、2；出色文档适用标准文案C、0.72；D、不可以确立。答案：C4.若压杆满足稳固条件，能否必

22、定满足强度条件？又若压杆满足强度条件，能否必定满足稳固条件？5.图示两根修长压杆，l、EI同样。（a）杆的稳固安全系数nst=4；则（b）杆实质的稳固安全系数nst有四种答案,正确答案是。A、1；B、2；C、3；D、4。答案：B二、结构如图示。AB斜杆为圆截面，d40mm，l800mm，两端铰支；CAD为边长100mm的正方形横截面梁，资料皆为A3钢。p200MPa，s235MPa，b400MPa，E=206GPa，强度安全系数ns1.2，nb2.0，稳固安全系数nst2.5，Q40kN。试校核该结构能否安全。答案：稳固分析：出色文档适用标准文案80026002sin800600NABsin9

23、00QNAB90.7kNpEsas4l中长杆100.8b61.680pdNABcr269.4kNnw2.97nst2.5强度分析：危险截面：A处截面Mmax300Qmax72MPasmax3.26ns2.0三、某型号飞机起落架中承受轴向压力的斜撑杆为修长杆以以下图。两端为铰支拘束，杆为空心圆管，外径D=52mm，内径d44mm，950mm。资料的b=1600MPa，p=1200MPa，E。试求该斜撑杆l=210CPa的临界压力PLj。答案：pID2)41.56i(1A4lpPLj401.716kN55.786i出色文档适用标准文案四、图示结构，AB和BC均为圆截面杆，两杆直径同样d40mm，资

24、料同样，资料的弹性模量E200GPa，比率极限P200MPa，敬佩极限s240MPa，P99，s60，a304MPa，b1.12MPa。若两杆的安全系数均取为3，P70kN，试校核此结构的安全性。答案：NBC2P压NAB1P拉33AB32.16MPas80MPanBC80属中长杆(NBC)cr339.131kNnst4.2n3五、圆截面压杆d=40mm，p=200MPa，s=235MPa，E=200GPa，=0.25，=25%。求：可以用欧拉公式计算临界应力时的最小杆长。PL答案：LminizE1.419mp第十一章能量法出色文档适用标准文案一、圆轴以以下图，资料的弹性模量为E，剪切弹性模量G

25、，在自由端承受扭矩T及轴向拉力P，试求圆轴所存储的变形能。答案：略二、图示连续梁，AC和CB的抗弯刚度EI相等且为常数。试用能量法求C点的挠度。答案：静定结构如图变形条件(fC)AC(fC)CB由图乘法(fC)CB11Nl22lNl3EI233EI(fC)AC9(PN)l38EI出色文档适用标准文案N27P代入变形方程得fC(fC)CB130.257Pl35EI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。答案：令PC=PB=PNBD22PCPBUBD22PP2922aCBaPEAEAaP2x2P2a3UAC2UBC2CdxC2EI3EI0UUBDUAC92P2aP2a33EIEAf

26、CUBD242PCPBa122Pa2Pa3PCEAEA3EI出色文档适用标准文案四、结构受力以以下图，刚架各段的抗弯刚度已于图中标出。若不计轴力和剪力对位移的影响，计算B截面的转角B。答案：BPal1PalEI2EI2五、悬臂梁AB长l，抗弯刚度EI，受力P。求：用卡氏定理确立A截面挠度及转角。答案：UlP2x2P2l302EIdx6EIUPl3lPx2fAMfdxP3EIU12EI0AU1lPxMflPxPl2Mfdxdx2EI0EI0EI出色文档适用标准文案六、（20分）图示刚架，各段杆的抗弯刚度EI相等且为常数，忽视轴力的影响。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、

27、试判断图示结构能否为静不定？若为静不定，是几次静不定？并绘出基本静定系。答案：一次静不定二、图示结构，1、2、3三根杆抗拉压刚度同样，因为加工原由，2号杆短了一个微量，AB梁视为刚体，试建出色文档适用标准文案立此结构的变形协调方程。答案：l1l3l2三、以以下图平面刚架，各杆EI相等，均为常数，受分布力q和力偶m作用。求A、C处拘束力。答案：出色文档适用标准文案32a329Pa3113EI1P6EI由11X11P0X129PYA向上64其余拘束力YCPYA35P向上MA35Pa顺时针6432四、图示刚架，各段杆的抗弯刚度EI相等且为常数，忽视轴力的影响。试用力法正则方程求解B、C处的支反力。答

28、案：力法正则方程11X112X21P012X122X22P0各系数111(1l22l2l2l)8l3EI233EI221(14l222l4l22l)32l3122114l2l4l3EI233EIEIEI出色文档适用标准文案1P12Pl2l2Pl32P1(2Pl22l1Pl252l)17Pl3EIEIEI233EIX134代入正则，得PX2P287五、图示静不定刚架的EI为常量。试用力法正则方程求铰支座的反力。（不考虑轴力和剪力的影响）答案：11X11P01P1lqx2ldx0EI021ll11x2dxl2dxEI00ql46EI4l3X11ql3EI8六、图示结构，AB和BC均为圆截面杆，两杆直径同样d40mm，资料同样，资料的弹性模量E200GPa，比率极限P200MPa，敬佩极限s240MPa，P99，s60，a304MPa，b1.12MPa。若两杆的安全系数均取为3，P70kN，试校核此结构的安全性。出色文档适用标准文案1、低碳钢拉伸经冷作硬化后，以下哪项指标获取提升。I(A)强度极限；(B)比率极限；(C)断面缩短率；(D)伸长率。qIIAoBC2P2hPhb2、资料同样L/2的悬臂梁I和II，L/2所受载荷与截面尺寸以以下图，关于最大绕度的说法正确的