四套《材料力学》试题及答案

材料力学试题A成绩班级姓名学号一、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C、内力是矢量，应力是标量B、内力等于应力的代数和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，需要考虑的关系有(）.A、平衡关系，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A-10、20、10；B30、10、20；、应力幅度分别为（）。C、20、10；D、10、20。7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力、、分别为（)。A30MPa、100MPa、50MPaB50MPa、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、59、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。以下那个条件不是必须的（)A、EI为常量B、结构轴线必须为直线.C、图必须是直线.D、和二、按要求作图(共12分）至少有一个是直线。1、做梁的剪力、弯矩图（10分)（反力已给出）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）AT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mm，材料为Q235钢,许用应力为MPa，（共15分）(1)求许可载荷。（6分）(2)计算当时,B点竖向位移(6分）（3)若D处（双剪切）铆钉许用切应力(3分)，试设计铆钉直径。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，已知材料的E,ν和梁横截面面积cm2，抗弯截面模量cm3，材料的许用应力MPa。圆截面杆，其直径mm,材料的弹性模量Gpa，，采用直线拟合。、、三处均为球铰约束,若已知：MPa,，,如果压杆不为细长杆时m，m，kN,稳定安全系数，校核此结构是否安全.六、（12分）重为的物体从高度处自由落下，若已知梁的抗弯刚度为材料力学试题B，成绩一、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（)8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为(）。A、2B、3C、4D、59、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、图必须是直线。D、和二、按要求做图(10分)至少有一个是直线。（1）做轴力图（2)做剪力、弯矩图ABC4m3m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，。试求BC需由多少根钢丝组成。（10分)（2）FdaAB45四、（14分)已知圆轴直径,在其上边缘点处测得纵向线应变，在水平，泊松比直径平面的外侧点处，测得，已知材料的弹性模量，。若不计弯曲切应力的影响，试求作用在轴上的载荷和的大小。五、(16分）如图所示结构，杆横截面面积cm2，抗弯截面模量cm3，材料的许用应力MPa。圆截面杆MPa，,，如果压杆不为细长杆时采用直线拟合.、、三处均为球铰约束,若已知：kN，稳定安全系数，试校核此结构是否安全.，其直径mm，材料的弹性模量Gpa，,m，m,2009～2010第二学期材料力学A卷参考答案与评分标准适用班级：08级机自1—4班考试用时：120分钟制作人:贾坤荣审核人: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1、剪力、弯矩图2、切应力分布2分三、解：（1)对AB进行受力分析（1分）(2分）解得CD杆轴向拉伸与压缩，由强度条件有（2分)解得(1分）（2）画出变形图如下：（2分）根据胡克定律,有(2分)根据变形图得到(2分）(3)铆钉是双剪切(1分）由剪切名义应力计算公式得到(1分)解得（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（7分)根据应力弯曲剪应力公式:(3分)代入广义胡克定理，得到（3分）五、解：（1)计算杆的临界压力（7分),所以杆为大柔度杆用欧拉公式计算临界压应力和临界压力,(2）。（5分）AB杆平衡有：得AB杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力图下图所示_+AB杆最大拉应力3．校核压杆稳定性足够(1分）梁强度足够（1分)六、解：弹簧引起的静位移为（3分）梁的静位移为：（6分）动荷系数(2分)点的动挠度（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（1分）（各3分)将和代入力法典型方程,得（2分)刚架的弯矩图右图示（2分）2009～2010第二学期材料力学b卷参考答案与评分标准适用班级:08级机自5—7班考试用时：120分钟制作人：贾坤荣审核人：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Q(KN)1020201.(3分）做轴力图2。（9分）F——+—2FM(KNm)1010剪力图4分,弯矩图5分ABC4m3m三、解:（1）.取AC为研究对象,受力分析下图所示:解得(6分)(2）设需要n根钢丝由钢丝的强度条件(4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。由广义胡克定理有根据扭转应力公式:（8分）代入广义胡克定理,得到（3分）又由应变公式，得到得到(5分)五、解：(1）计算杆的临界压力（8分)，所以杆为大柔度杆用欧拉公式计算临界压应力和临界压力，(2）。（6分)AB杆平衡有:得AB杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力图下图所示AB杆最大拉应力_+3．校核压杆稳定性足够（1分)梁强度足够（1分）六、解:弹簧引起的静位移为（3分）梁的静位移为:（8分）动荷系数(2分）ABCq点的动挠度(1分)七、解：以C处的约束为多余约束，原结构的基本体系为基本体系（2分）由力法典型方程（2分）ABC（各4分）将和代入力法典型方程,得刚架的弯矩图右图示（2分）一、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。轴的扭转剪应力公式=适用于如下截面轴(）A。矩形截面轴C.圆形截面轴B。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。B.C。D。5.图示微元体的最大剪应力τmax为多大？(）A。τmax=100MPaB.τmax=0C。τmax=50MPaD。τmax=200MPa6。用第三强度理论校核图示圆轴的强度时，所采用的强度条件为（）A。B.≤［σ］≤［σ］C.≤［σ]D.≤[σ]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的下列表达式哪个是正确的？（）A.U=B。U=C。U=D.U=9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。（σd）a=(σd)bB。(σd)a>(σd）bC.（σd)a<(σd)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。图示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γ,则在杆件自重的作用下,两杆在x截面处的应力分别为σ（1）=_______,σ（2）=_______。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τ=_______，支承面的挤压应力σbs=_______.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τmax=40MPa，则横截面上A点的剪应力τA=_______。5。阶梯形轴的尺寸及受力如图所示,其AB段的最大剪应力τmax1与BC段的最大剪应力τmax2之比=_______。6.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_______倍,最大弯曲剪应力为原来的_______倍。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2l，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，则梁的最大挠度增大至原来的______倍;（3）若梁截面高度由h减为，则梁的最大挠度增大至原来的______倍。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σeq4=_______。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_______,临界载荷将_______。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-应变”图上，注明材料的强度指标(名称和代表符号），并由图判断：_______是脆性材料，_______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σE=－40MPa,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δF。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［σ］=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,［σ]=160MPa，试设计截面尺寸b。4。图示曲柄轴直径d=50mm,受集中力P=1KN作用,试：（1)画出危险点A的应力状态并计算其应力值；（2)若材料的许用应力［σ］=70MPa,试按第四强度理论校核其强度。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)1。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。C3。B4。B5.A6.D7。A8。A9。C2.(l-x）（l—x)3。4。33.3MPa5.3/86.1/81/47.8288。9.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σb,屈服极限σs铸铁强度指标：拉伸强度极限铸铁是脆性材料,低碳钢是塑性材料2。作扭矩图计算扭转剪应力:=τBC==,作用于BC段表面3。σA=—60MPa，σB=20MPa，σC=50MPa，σD=—20MPa四、计算题(每小题10分，共40分）1.两钢杆轴力：N1=8KN（拉），N2=12KN（拉)杆1：σ1=80MPa，△l1=0。8mm杆2：σ2=120MPa，△l2=1。2mmP力作用点位移:==1。04mm2.支反力：RA=17。5KN（↑），RB=22.5KN（↑）剪力图：弯矩图:强度校核：3。N=p，M=pe=9。96MPa〈［σ]≤[σ］σ=b≥=14.9mm4。应力状态应力值：σ=40。7MPa，τ=16.3MPa强度校核：σeq4==49.5MPa材料力学—模拟试题一、单项选择题1.截面上的全应力的方向(）A、平行于截面B、垂直于截面C、可以与截面任意夹角D、与截面无关2。脆性材料的延伸率(）A、小于5％B、小于等于5％C、大于5%D、大于等于5％3。如图所示简支梁，已知C点转角为θ.在其它条件不变的情况下,若将荷载F减小一半，则C点的转角为（)FCA、0。125θB、0。5θC、θD、2θ4。危险截面是（）所在的截面。A、最大面积B、最小面积C、最大应力D、最大内力5.图示单元体应力状态,沿x方向的线应变εx可表示为()σyτσxA、B、C、D、6.描述构件上一截面变形前后的夹角叫（）A、线位移B、转角C、线应变D、角应变7。塑性材料的名义屈服应力使用（）A、σS表示B、σb表示C、σp表示D、σ0.2表示8。拉（压）杆应力公式A、应力在比例极限内B、应力在屈服极限内的应用条件是()C、外力合力作用线必须沿着杆的轴线D、杆件必须为矩形截面杆9.下列截面中，弯曲中心与其形心重合者是(）A、Z字形型钢B、槽钢C、T字形型钢D、等边角钢FC10。如图所示简支梁，已知C点转角为θ。在其它条件不变的情况下,若将杆长增加一倍，则C点的转角为(）A、2θB、4θC、8θD、16θ二、填空题1。用主应力表示的第四强度理论的相当应力是。2。已知自由落体冲击问题的动荷系数Kd，对应静载荷问题的最大位移为Δjmax,则冲击问题的最大位移可以表示为。3。图示木榫联接.横截面为正方形,边长为a，联接处长度为2t。则木榫联接处受剪切面的名义切应力等于。FF2tta4。主平面上的切应力等于5.功的互等定理的表达式为..6。自由落体冲击问题的动荷系数为。，其中h表示7.交变应力循环特征值r等于。8.变截面梁的主要优点是________________。等强度梁的条件是_____________。9。一受拉弯组合变形的圆截面钢轴，若用第三强度理论设计的直径为,用第四强度理论设计的直径为,则___。10。若材料服从胡克定律,且物体的变形满足小变形,则该物体的变形能与载荷之间呈现____________关系.三、计算题FWTT1。水轮机主轴输出功率P=37500kW，转速n=150r／min,叶轮和主轴共重W=300kN，轴向推力F=5000kN,主轴内外径分别为d=350mm，D=750mm，［σ]=100MPa，按第四强度理论校核主轴的强度。（12分)2。图示托架,F=20kN，CD杆为刚杆，AB为圆管，外径D=50mm，内径d=40mm，材料为Q235钢，弹性模量E=200GPa，a=304MPa,b=1。118MPa,λp=105，λS=61。4，AB杆的规定稳定安全因数［nst]=2。试校核此托架是否安全.(10分)ADC3。图示桁架各杆抗拉压刚度EA相等，试求各杆的内力.（8分）ααlDCBAF4.图示皮带轮传动轴尺寸及受力已知，［σ］=80MPa,按第四强度理论选择轴的直径d。10kNA500BC400400200BD4kN10kN4kNxyzd（12分）5。图示外径D=100mm，内径d