材料力学试题(卷)与答案解析全

WORD格式专业资料整理号学____________名姓-------------------------------------------------------------XX科技大学A)题号一二三四五六总分得分一、选择题（20分）1、图示刚性梁AB由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为A1和A2，若载荷P使刚梁平行下移，则其横截面级班题答准面积（不内A、A1〈A2线题一、1图业专_______________院学术技程工封密---------------------------------------------------B、A1〉A2C、A1=A2D、A1、A2为任意2、建立圆周的扭转应力公式τ=M/I时需考虑下列因素中的哪几个？）（1）扭矩MT与剪应力τ的关系MT=AdA（2）变形的几何关系（即变形协调条件）（3）剪切虎克定律（4）极惯性矩的关系式I=A2dAA1）B12）C123）D、全部3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（）A、σB、2σC、3σ题一、3图D、4σ4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（）A、提高到原来的2倍题一、4B、提高到原来的4倍C、降低到原来的1/2倍D、降低到原来的1/4倍5.已知图示二梁的抗弯截面刚度EI相同，若二者自由端的挠度相等，则P1/P2=（）A、2B、4题一、5图C、8D、16二、作图示梁的剪力图、弯矩图。（１５分）二题图三、如图所示直径为d的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m之值、材料的弹性常数E15分）三题图四、电动机功率为9kW，转速为715r/min，皮带轮直径D=250mm，号学____________名姓级班-------------------------------------------------------------题答主轴外伸部分长度为l=120mm，主轴直径d=40mm=60MPa，用第三强度理论校核轴的强度。（15分）四题图五、重量为Q的重物自由下落在图示刚架C点，设刚架的抗弯刚度为EI，试求冲击时刚架D处的垂直位移。（15分）六、结构如图所示，P=15kN，已知梁和杆为一种材料，E=210GPa。梁ABC的惯性矩I=245cm4，等直圆杆BD的直径D=40mm。规定杆BD的稳定安全系数nst=2。求○1BD杆承受的压力。2用欧拉公式判断BD20分）五题图六题图号学____________---------------------------------------------------XX科技大学B)题号一二三四五六总分得分二、选择题（20分）1、下列结论中正确的是（）A、材料力学主要研究各种材料的力学问题B、材料力学主要研究各种材料的力学性质C、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律D、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系2、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为D1，另一根为空心轴，内外径比为d2/D2=0.8材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同，则它们的重量之比W2/W1为（）A、0.74B、0.62C、0.55D、0.473、低碳钢拉伸试件的应力-应变曲线大致可分为四个阶段，这四个阶段是（）A、弹性变形阶段、塑性变形阶段、屈服阶段、断裂阶段B、弹性变形阶段、塑性变形阶段、强化阶段、颈缩阶段C、弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、断裂阶段D、弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（）A、提高到原来的2倍B、提高到原来的4倍C、降低到原来的1/2倍题一、4图D、降低到原来的1/4倍5.已知图示二梁的抗弯截面刚度EI相同，若二者自由端的挠度相等，则P1/P2=（）A、2B、4题一、5图C、8D、16二、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩图。（１５分）二题图三、如图所示直径为d的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m之值、材料的弹性常数E15分）三题图四、电动机功率为9kW，转速为715r/min，皮带轮直径D=250mm，号学____________名姓级班-------------------------------------------------------------题答准主轴外伸部分长度为l=120mm，主轴直径d=40mm=60MPa，用第三强度理论校核轴的强度。（15分）四题图五、如图所示，重物Q由高度H处自由下落，落在AB梁的中点C处，设EI=常数，求这时C点挠度C15分）不内线封业专_______________院密----------------------------五题图六、图示刚架，已知刚架各梁抗弯刚度为EI，求：1）C点支座反力；2）作刚架弯矩图。（20分）六题图号学____________名姓-------------------------------------------------------------XX科技大学-学年第二学期材料力学考试题课程名称任课教师评卷人专业班级XX学号考试日期题号一二三四五六总分得分三、选择题（20分）1、下列结论中正确的是（）级班题答准A、材料力学主要研究各种材料的力学问题不内B、材料力学主要研究各种材料的力学性质C、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律D、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系2、建立圆周的扭转应力公式τ=M/I时需考虑下列因素中的哪几个？）（5）扭矩MT与剪应力τ的关系MT=AdA（6）变形的几何关系（即变形协调条件）（7）剪切虎克定律（8）极惯性矩的关系式I=A2dAA1）B12）C123）D、全部3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（）A、σB、2σC、3σ题一、3图D、4σ4、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为D1，另一根为空心轴，内外径比为d2/D2=0.8材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同，则它们的重量之比W2/W1为（）A、0.74B、0.62C、0.55D、0.475.已知图示二梁的抗弯截面刚度EI相同，若二者自由端的挠度相等，则P1/P2=（）A、2B、4题一、5图C、8D、16二、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩图。（１５分）二题图三、如图所示直径为d的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m之值、材料的弹性常数E15分）三题图四、如图所示，未开启的易拉罐上沿其轴向粘贴有一应变片，其半径厚号学____________名姓级班-------------------------------------------------------------题答准度之比为200。打开易拉罐，应变片变化为170×10-6，试求罐内压p。设这时E=68GPa，ν=0.3315分）四题图五、悬臂梁ACB由铸铁材料制成，其许用拉应力[]=40MPa，许用压应力[c]=160MPaFP=44kNT型，Iz=101.8×106mm，不内尺寸如图，试校核其强度。（15分）线封业专_______________院学术技程工密---------------------------------------------------五题图六、图示刚架，已知刚架各梁抗弯刚度为EI，求：1）C点支座反力；2）作刚架弯矩图。（20分）六题图XX科技大学-学年第二学期课程考试试卷A号学______________名-------------------------------------------------------------题答考试科目材料力学考试时间考试方式闭卷成绩题号一二三四核总分得分评卷人（本试题满分100分，考试时间120分钟）四、每题4201-5，建环做1-4，6）姓准不内1设轴向拉伸杆横截面上的正应力为450斜截面上的正应力和剪应力。A分别为σ/2和σB均为σC分别为σ和σ/2D均为σ/22、图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知[σ]＝2[τ]，为充分提高材料的利用率，则铆钉的直径ｄ应为。Ad=2tBd=4tCd=4t/πDd=8t/π3一点的应力状态如右图所示，则其主应力1、2、3分别为A30MPa，100MPa，50MPaB50MPa，30MPa，-50MPaC50MPa，0，-50MPaD-50MPa，30MPa，50MPa4、两根材料和柔度都相同的压杆，A临界应力一定相等，临界压力不一定相等B临界应力不一定相等，临界压力一定相等C临界应力和临界压力一定相等D临界应力和临界压力不一定相等5、图示交变应力循环特征r，应力振幅σa和平均应力σm分别为Ar＝2，σa＝20MPa，σm＝－10MpaBr＝2，σa＝－40MPa，σm＝10MpaCr＝－2，σa＝30MPa，σm＝－10MpaDr＝－2，σa＝30MPa，σm＝30MPa6AB杆为等直均质杆，o-o为圆轴。当该十字架绕o-o轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆AB和轴o-o分别发生__________A、拉伸变形、压缩变形；B、拉弯组合变形、压弯组合变形；C、拉弯组合变形、压缩变形；D、拉伸变形、压弯组合变形。二、计算题（共80分，适用农机、机制、建环）115分）梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。215分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa求1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大剪应力。2050310分）一受扭转的圆轴，直径d=260mm，材料的的弹性模量E=200GPa，泊松比v=0.3，现用变形仪测得圆轴表面与轴线成45方向的线应变ε45=5.2×10-4。试求转矩m。415分）直径d60mm的圆截面折杆，A端固定，受力与其他尺寸如图所示。若材料的许用应力[]100MPa论（第三强度理论）校核A端外表面点b的强度(忽略剪力影响)。xBDaa212kNm0ACDb125ABz150y4题图5题图515分）平面刚架如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量EI,已知ma，试求点D在铅垂方向的位移0VD610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kEI3l为EI（产生单位长度变形所需的力），试求C点的挠度。XX科技大学2006-2007学年第二学期课程考试试卷A号学______________名-------------------------------------------------------------题答考试科目材料力学考试时间2007.7考试方式闭卷成绩题号一二三四核总分得分评卷人（本试题满分100分，考试时间120分钟）五、选择题（每题4分，共20分）1、材料的失效模式。A只与材料本身有关，而与应力状态无关；姓准B与材料本身、应力状态均有关；不内C只与应力状态有关，而与材料本身无关；D与材料本身、应力状态均无关。线封级班____________密---------------------------2、图中应力圆a、b、c表示的应力状态分别为A二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态；B单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态；C单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态；D单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。正确答案是3、关于压杆临界力的大小，说法正确的答案是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与压杆所承受的轴向压力大小有关；D与压杆的柔度大小无关。4、图示交变应力的循环特征rma的值分别是A40、20、10B20、10、20C0、20、10D0、20、205、如图所示重量为Q的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数2hk11dVAChk11dVBB2hk11dVCB2hk11dVVDCBQQAABCBC8012、3、4、，非信息学院学生做1、2、3、、5）116分）简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。215分）已知三向应力状态如图所示（图中应力单位：MPa试求：1）主应力；2）主切应力；3）形变应变能密度uf。316分）圆截面杆，受横向外力F和绕轴线的外力偶m0作用。由实验测得杆表面A点处沿轴线方向的线应变40410，杆表面B点453104处沿与轴线成45方向的线应变。材料的弹性模量E=200GPa，泊松比v=0.25，a=0.25L，L=800mm，d=60mm。试求横向外力F和绕轴线的外力偶m0。FFm0mAA0BBa450FFad416分）精密磨床砂轮轴如图所示(单位:mm)，已知电动机功率N=3kW,转速n=1400rpm,转子重量Q=101N,砂轮直径D=25mm,砂轮重量Q2=275N，磨削力Py/Pz=3，轮轴直径d=50mm，材料为轴承钢，[]60MPa，试用第三强度理论校核轴的强度。517分）平面刚架ABC与二力杆CD构成如图所示结构，并承受外力偶0作用。若m0、a已知，刚架的抗弯刚度为EI，CD杆的抗拉刚EA3EI22a度为EA，且。试求CD杆的变形量l。aADa2BCm0617分）用积分法求梁B点的挠度和转角，梁的EI，L已知。XX科技大学2006-2007学年第二学期课程考试试卷B---------------------------------------考试科目材料力学考试时间2007.7考试方式闭卷成绩题号一二三四核总分得分评卷人（本试题满分100分，考试时间120分钟）六、选择题（每题4分，共20分）1、轴向拉伸细长杆件如图所示，则正确答案是__________A1-1、2-2面上应力皆均匀分布；B1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布；C1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布；D1-1、2-2面上应力皆非均匀分布。2、一点的应力状态如右图所示，则其主应力1、2、3分别为A30MPa、100MPa、50MPaB50MPa、30MPa、-50MPaC50MPa、0、-50MPaD-50MPa、30MPa、50MPa正确答案是M(x)MEI(x)dxl3、对莫尔积分的下述讨论，正确的是。A只适用于弯曲变形；B等式两端具有不相同的量纲；C对于基本变形、组合变形均适用；D只适用于直杆。4、图示交变应力的循环特征rma的值分别是A40、20、10B20、10、20C0、20、10D0、20、205、如图所示重量为Q的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数2hk11dVAChk11dVBB2hk11dVCB2hk11dVVDCBQQAABCBC8012、3、4、，非信息学院学生做1、2、3、、5）116分）q、a已知，试作梁的剪力、弯矩图。2qaqqaBACa215分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大切应力。2050316分）由五根直径为d=50mm的圆钢杆组成正方形结构，如图所示，结构连接处均为光滑铰链，正方形边长a=1m，材料Q235钢，试求结构的临界载荷值。（Q235钢，当P132时，2cr(2350068)MpaBaACPPaD416分）精密磨床砂轮轴如图所示(单位:mm)，已知电动机功率N=3kW,转速n=1400rpm,转子重量Q=101N,砂轮直径D=25mm,砂轮重量Q2=275N，磨削力Py/Pz=3，轮轴直径d=50mm，材料为轴承钢，[]60MPa，试用第三强度理论校核轴的强度。517其各部分的抗弯刚度均为常量EI,ma，0试求点D在铅垂方向的位移VDaa2Am0CDB617分）用积分法求梁B点的挠度和转角，梁的EI，L已知。XX科技大学2007-2008学年第二学期课程考试试卷A号学______________名姓-------------------------------------------------------------题答准考试科目材料力学考试时间2008.7考试方式闭卷成绩题号一二三四核总分得分评卷人（本试题满分100分，考试时间120分钟）七、每题4201-5，建环做1-4，6）1设轴向拉伸杆横截面上的正应力为450斜截面上的正应力和剪应力。不内线封A分别为σ/2和σB均为σC分别为σ和σ/2D均为σ/23、图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知[σ]＝2[τ]，为充分提高材料的利用率，则铆钉的直径ｄ应为。Ad=2tBd=4tCd=4t/πDd=8t/π3一点的应力状态如右图所示，则其主应力1、2、3分别为A30MPa、100MPa、50MPaB50MPa、30MPa、-50MPaC50MPa、0、-50MPaD-50MPa、30MPa、50MPa4、两根材料和柔度都相同的压杆，A临界应力一定相等，临界压力不一定相等B临界应力不一定相等，临界压力一定相等C临界应力和临界压力一定相等D临界应力和临界压力不一定相等5、图示交变应力循环特征γ，应力振幅σa和平均应力σm分别为A2，σa＝20MPa，σm＝－10MpaB2，σa＝－40MPa，σm＝10MpaC2，σa＝30MPa，σm＝－10MpaD2，σa＝30MPa，σm＝30MPa6AB杆为等直均质杆，o-o为圆轴。当该十字架绕o-o轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆AB和轴o-o分别发生__________A、拉伸变形、压缩变形；B、拉弯组合变形、压弯组合变形；C、拉弯组合变形、压缩变形；D、拉伸变形、压弯组合变形。------------------------------------二、计算题（共80分）115分）梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。215分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa求1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大切应力。2050310分）一受扭转的圆轴，直径d=260mm，材料的的弹性模量E=200GPa，泊松比v=0.3，现用变形仪测得圆轴表面与轴线成45方向的线应变ε=5.2×10-4。试求转矩m。415分）直径d60mm的圆截面折杆，A端固定，受力与其他尺寸如图所示。若材料的许用应力[]100MPa，试按最大切（剪）应力强度理论（第三强度理论）校核A端外表面点b的强度(忽略剪切)。xBDaa212kNm0ACDb125ABz150y4题图5题图515其各部分的抗弯刚度均为常量EI,ma，0试求点D在铅垂方向的位移VD610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kEI3l为EI（产生单位长度变形所需的力），试求C点的挠度。XX科技大学2007-2008学年第二学期课程考试试卷B-

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--考试科目材料力学考试时间2008.7考试方式闭卷成绩题号一二三四核总分得分评卷人（本试题满分100分，考试时间120分钟）八、选择题（每题4分，共20分）1、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面()A分别是横截面、450斜截面B都是横截面C分别是450斜截面、横截面D都是450斜截面2、图中应力圆a、b、c表示的应力状态分别为A二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态；B单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态；C单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态；D单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。M(x)MEI(x)dxl3、对莫尔积分的下述讨论，正确的是。A只适用于弯曲变形；B等式两端具有不相同的量纲；C对于基本变形、组合变形均适用；D只适用于直杆。4、图示交变应力的循环特征rma的值分别是A40、20、10B20、10、20C0、20、10D0、20、205、在连接件上，剪切面和挤压面分别于外力方向。A垂直、平行B平行、垂直C平行D垂直二、计算题（共80分）115分）q、a已知，试作梁的剪力、弯矩图。2qaqqaABCa2a215分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa求1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大切应力。20502、13xyxy(222)2xy5025022(220)577MPa2xy0tg201920'0xymax(xy)3222MPaxy2号学______________名-------------------------------------------------------------题答315分）皮带轮传动轴如图所示，皮带轮1的重量1800N,直径d1，皮带轮2的重量21200N,直径d2，皮带的紧边拉力为松边拉力的二倍，轴传递功率为100kW,转速为每分钟200转。轴材料为45钢，[]80MPa，试求轴的直径。姓准不内线封0.5m0.75m0.75myt22BCD1dAd12zt12w1w21410d60mm的圆截面折杆，受力与其他尺寸如图所示。试计算点a的第三强度理论的相当应力。515分）总长度为l，抗弯刚度为EI的悬臂梁AB承受分布载荷q，试用能量法求截面B的挠度和转角。qCABal610分）重量为Q的重物以速度V水平运动，冲击梁的B点，梁的抗弯刚度EI为常量，若Q、EI、l、V均已知，试推出B的转角d的表达式。2006-2007（2）材料力学试卷A答案一、选择题1、B2、C3、B4、D5、C二、计算题1、简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。RARB4kN/mxBAC9kN1m2.75mmB0R975A42752R0.9KNAFy0RBRA943.75R5.1KNBFq(KN)5.9x0.9BC3.15.11.1CxAB0.101253.25125M(KNm)剪力方程和弯矩方程：AC段：Fq(x)RA4x4x；24xM(x)RAx0.9x2x22CB段：Fq(x)4(x)RB9.94x；24(3.75x)M(x)(3.75x)2根据上面方程容易求出驻点、零点和剪力、弯矩的极值，如图。2、65,50MPa,15.3MPa1237.65MPa,2332.65MPa,1340.3MPa12uf3/310Jm3、σxxyE80MPa,00E45)60MPa4、Mx(Nm)20.5Mz(Nm)603.85My(Nm)18.18213.2N3扭矩：Mx95499549Nmn1400D进而可以求出磨削力：zM1640N；y3Pz4920Nx2故可以求出My和Mz的极值：3MyP130102NmzmaxM3maxPQ()13010zNmy22222弯矩：MMyMz38Nmmaxmax第三强度理论：22MMxW3222640.382033(5010)52.2MPa[]故该轴满足强度要求。5、322a11a11,m,X11161F01EIam0,l1116EAm06、3qlB6EI，vB4ql8EI2006-2007（2）材料力学试卷B答案二、选择题1、B2、B3、C4、D5、C二、计算题1、q、a已知，试作梁的剪力、弯矩图。q2qaqaABC2aa2、205013xyxy()2222xy5025022(20)2577MPa2xy0tg201920'0xymax(x)32y22MPaxy23、BaACPPaD应用截面法容易求出：AB、AD、BC、DC四根压杆的内力PN，BD拉杆的内力N2P12il4ad410.05180结构临界载荷：cr2(2352d)42P531.7KNcr4、Mx(Nm)20.5Mz(Nm)603.85My(Nm)18.18213.2N3扭矩：Mx95499549Nmn1400D进而可以求出磨削力：1640zMN；y3Pz4920Nx2故可以求出My和Mz的极值：3MyP130102Nmmaxz3MzmaxyQNm()1301022222弯矩：MMyMz38Nmmaxmax第三强度理论：22MMxW3222640.382033(5010)52.2MPa[]故该轴满足强度要求。5、1132a3EI，2a13FEIm0m0X1，2a，VD25a24EIm0（向下）6、3qlB6EI，vB4ql8EI2007-2008（2）材料力学试卷A答案三、选择题1、D2、D3、B4、A5、C6、C二、计算题1、简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。Rc122(qaqa2.5aqa2a)54qaRA34qaQqa3/4qa-1/4qa21/2qa23/4qaM2、205013xyxy(22)22xy5025022(20)2577MPa2xy0tg201920'0xymax(xy)3222MPaxy23、m=125.7N/m4、x82.2MPa，xyMPa，88.5MPar<[]180MPa35、32a3EI，2a3EIm0m0X1，2a，VD25a24EIm011（向下）6、vdC118EIh3)9EI32007-2008（2）材料力学试卷B答案四、选择题1、A2、C3、C4、D5、B二、计算题1、q、a已知，试作梁的剪力、弯矩图。q2qaqaABC2aa2、205013xyxy()2222xy5025022(20)2577MPa2xy0tg201920'0xymax(xy)3222MPaxy23、解：扭矩：NT9549=4775NmnT皮带拉力t94382t18880N111d/21Tt9550N,T2t19100222d/22NP1TtWy11136616P2WP(Tt1200,y2z222)28650内力分析B截面M4775xM18308yC截面M10743y22M960414410MMyMzz轴危险截面为B截面轴径计算22MxMyW32W=236E-6d3w=0.134m4、41.8xMPa，a16.3xzMPa，a47.4aMPa，02a，3aMPa，53r3aMPa5、在B点作用向下单位力2qxM(2AC段）M(xla)(AC段）B点向下位移3aMMqaBdx(4la)向下0EIEI24求转角：在B点作用顺时针单位力偶2qxM(2AC段）M1B点转角23MMaqxqadxdxaB2600EIEIEI顺时针6、23EIQlVd32gQlEI二.绘制结构的剪力、弯矩图。（15分）