第五版_材料力學試題及答案

1、20102011材料力學試題及答案A 一、單選題（每小題2分，共10小題，20分）1、 工程構件要正常安全的工作，必須滿足一定的條件。下列除（ ）項，其他各項是必須滿足的條件。A、強度條件 B、剛度條件 C、穩(wěn)定性條件 D、硬度條件2、內力和應力的關系是（ ）A、內力大于應力 B、內力等于應力的代數和 C、內力是矢量，應力是標量 D、應力是分布內力的集度3、根據圓軸扭轉時的平面假設，可以認為圓軸扭轉時橫截面（ ）。A、形狀尺寸不變，直徑線仍為直線。 B、形狀尺寸改變，直徑線仍為直線。C、形狀尺寸不變，直徑線不保持直線。D、形狀尺寸改變，直徑線不保持直線。4、建立平面彎曲正應力公式,需要考慮的關

2、系有（ ）。A、平衡關系,物理關系，變形幾何關系； B、變形幾何關系，物理關系，靜力關系；C、變形幾何關系，平衡關系，靜力關系； D、平衡關系, 物理關系，靜力關系；5、利用積分法求梁的變形，不需要用到下面那類條件（ ）來確定積分常數。A、平衡條件。 B、邊界條件。 C、連續(xù)性條件。 D、光滑性條件。6、圖示交變應力的循環(huán)特征、平均應力、應力幅度分別為（ ）。A -10、20、10； B 30、10、20； C 、20、10； D 、10、20 。7、一點的應力狀態(tài)如下圖所示，則其主應力、分別為（ ）。A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 5

3、0 MPa、0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa8、對于突加載的情形，系統(tǒng)的動荷系數為（ ）。A、2 B、3 C、4 D、59、壓桿臨界力的大小，（ ）。A 與壓桿所承受的軸向壓力大小有關；B 與壓桿的柔度大小有關；C 與壓桿材料無關；D 與壓桿的柔度大小無關。10、利用圖乘法計算彈性梁或者剛架的位移，要求結構滿足三個條件。以下那個條件不是必須的（ ）A、EI為常量 B、結構軸線必須為直線。 C、圖必須是直線。 D、和至少有一個是直線。二、按要求作圖(共12分)1、做梁的剪力、彎矩圖(10分) 2、畫出右圖所示空心圓軸橫截面上沿半徑OA方向的剪應力分布示意圖.（2分）三

4、、結構尺寸及受力如圖所示，AB可視為剛體，CD為圓截面鋼桿，直徑為mm，材料為Q235鋼，許用應力為MPa，（共15分）（1）求許可載荷。（6分） (2) 計算當時，B點豎向位移（6分）(3) 若D處（雙剪切）鉚釘許用切應力，試設計鉚釘直徑。（3分）四、（13分）在受集中力偶矩Me作用的矩形截面簡支梁中，測得中性層 上k點處沿45o方向的線應變?yōu)?，已知材料的E,和梁的橫截面及長度尺寸b,h,a,l.試求集中力偶矩Me。ATO五、（14分）如圖所示結構，桿橫截面面積cm2，抗彎截面模量cm3，材料的許用應力MPa。圓截面桿，其直徑mm，材料的彈性模量Gpa，MPa，如果壓桿不為細長桿時采用直線擬

5、合。、三處均為球鉸約束，若已知：m，m，kN，穩(wěn)定安全系數，校核此結構是否安全。六、（12分）重為的物體從高度處自由落下，若已知梁的抗彎剛度為，支座的彈簧剛度為（產生單位長度變形所需的力），且，試求點沖擊撓度。七、（14分）平面剛架如圖所示，為常量，試用力法作其彎距圖。欲索取更多考研資料，請上北京天問教育網站官網！一、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內。每小題2分，共20分)1.軸的扭轉剪應力公式=適用于如下截面軸( ) A.矩形截面軸 B.橢圓截面軸 C.圓形截面軸 D.任意形狀截面軸2.用同一材料制成的實心圓軸和空心圓軸，若長度和橫截

6、面面積均相同，則抗扭剛度較大的是哪個?( ) A.實心圓軸 B.空心圓軸 C.兩者一樣 D.無法判斷3.矩形截面梁當橫截面的高度增加一倍、寬度減小一半時，從正應力強度考慮，該梁的承載能力的變化為( ) A.不變 B.增大一倍 C.減小一半 D.增大三倍4.圖示懸臂梁自由端B的撓度為( )A. B. C. D. 5.圖示微元體的最大剪應力max為多大?( )A. max=100MPaB. max=0C. max=50MPaD. max=200MPa6.用第三強度理論校核圖示圓軸的強度時，所采用的強度條件為( )A. B.C. D. 7.圖示四根壓桿的材料、截面均相同，它們在紙面內失穩(wěn)的先后次序為

7、( )A. (a),(b),(c),(d)B. (d),(a),(b),(c)C. (c),(d),(a),(b)D. (b),(c),(d),(a)8.圖示桿件的拉壓剛度為EA，在圖示外力作用下其變形能U的下列表達式哪個是正確的?( )A. U=B. U=C. U=D. U=9圖示兩梁抗彎剛度相同，彈簧的剛度系數也相同，則兩梁中最大動應力的關系為( )A. (d) a =(d) bB. (d) a >(d) bC. (d) a <(d) bD. 與h大小有關二、填空題(每空1分，共20分)1.在材料力學中，為了簡化對問題的研究，特對變形固體作出如下三個假設：_，_，_。2.圖示材

8、料和長度相同而橫截面面積不同的兩桿，設材料的重度為，則在桿件自重的作用下，兩桿在x截面處的應力分別為(1)=_，(2)=_。3.圖示銷釘受軸向拉力P作用，尺寸如圖，則銷釘內的剪應力=_，支承面的擠壓應力bs=_。4.圖示為一受扭圓軸的橫截面。已知橫截面上的最大剪應力max=40MPa，則橫截面上A點的剪應力A=_。5.階梯形軸的尺寸及受力如圖所示，其AB段的最大剪應力max1與BC段的最大剪應力max2之比=_。6.圖示正方形截面簡支梁，若載荷不變而將截面邊長增加一倍，則其最大彎曲正應力為原來的_倍，最大彎曲剪應力為原來的_倍。7.矩形截面懸臂梁的尺寸及受載如圖所示，(1)若梁長l增大至2l，

9、則梁的最大撓度增大至原來的_倍；(2)若梁截面寬度由b減為，則梁的最大撓度增大至原來的_倍；(3)若梁截面高度由h減為，則梁的最大撓度增大至原來的_倍。8.圖示為某構件內危險點的應力狀態(tài)，若用第四強度理論校核其強度，則相當應力 eq4=_。9.將圓截面壓桿改為面積相等的圓環(huán)截面壓桿，其它條件不變，則其柔度將_，臨界載荷將_。三、分析題(每小題5分，共20分)1.在圖示低碳鋼和鑄鐵拉伸試驗的“應力應變”圖上，注明材料的強度指標(名稱和代表符號)，并由圖判斷：_是脆性材料，_是塑性材料。2.畫出圖示階梯形圓軸的扭矩圖，用圖中m和d寫出圓軸最大剪應力的計算式，并指出其作用點位置。3.圖示矩形截面懸臂

10、梁，若已知危險截面上E點的應力為E=40MPa，試分析該截面上四個角點A、B、C、D的應力(不必寫出分析過程，只須寫出分析結果，即四個角點的應力值)。四、計算題(每小題10分，共40分)1. 鋼桿1，2吊一剛性橫梁AB。已知鋼桿的彈性模量E=200GPa，兩桿的橫截面面積均為A=100mm2，載荷P=20KN，試求兩鋼桿的應力、伸長量及P力作用點F的位移F。2.外伸木梁各部分的尺寸和所受載荷如圖所示。設梁材料的許用應力=10MPa。 試：(1)作梁的剪力圖和彎矩圖；(2)校核梁的正應力強度。3.弓形夾緊器如圖，若夾緊力P=2KN，距離e=120mm，立柱為矩形截面，其h=25mm，=160MP

11、a，試設計截面尺寸b。4.圖示曲柄軸直徑d=50mm，受集中力P=1KN作用，試：(1)畫出危險點A的應力狀態(tài)并計算其應力值；(2)若材料的許用應力=70MPa,試按第四強度理論校核其強度。浙江省2001年10月高等教育自學考試材料力學試題參考答案一、單項選擇題(每小題2分，共20分) 1.C 2.C 3.B 4.B 5.A 6.D 7.A 8.A 9.C二、填空題(每空1分，共20分) 1. 連續(xù)性假設 均勻性假設 各向同性假設 2. (l-x) (l-x) 3. 4. 33.3MPa 5. 3/8 6. 1/8 1/4 7. 8 2 8 8. 9.降低 增大三、分析題(每小題5分，共20分

12、) 1.低碳鋼強度指標：強度極限b,屈服極限s 鑄鐵強度指標：拉伸強度極限 鑄鐵是脆性材料，低碳鋼是塑性材料 2.作扭矩圖 計算扭轉剪應力： = BC= =,作用于BC段表面 3.A=-60MPa,B=20MPa,C=50MPa,D=-20MPa四、計算題(每小題10分，共40分) 1.兩鋼桿軸力：N1=8KN(拉)，N2=12KN(拉) 桿1：1=80MPa， l1=0.8mm 桿2：2=120MPa， l2=1.2mm P力作用點位移：=1.04mm 2.支反力：RA=17.5KN()，RB=22.5KN() 剪力圖： 彎矩圖： 強度校核：=9.96MPa< 3.N=p,M=pe =

13、 b=14.9mm 4.應力狀態(tài) 應力值：=40.7MPa，=16.3MPa 強度校核：eq4=49.5MPa20102011材料力學試題及答案B一、單選或多選題（每小題2分，共10小題，20分）1、 工程構件要正常安全的工作，必須滿足一定的條件。下列除（ ）項，其他各項是必須滿足的條件。A、強度條件 B、剛度條件 C、穩(wěn)定性條件 D、硬度條件2、內力和應力的關系是（ ）A、內力大于應力 B、內力等于應力的代數和 C、內力是矢量，應力是標量 D、應力是分布內力的集度3、根據圓軸扭轉時的平面假設，可以認為圓軸扭轉時橫截面（ ）。A、形狀尺寸不變，直徑線仍為直線。 B、形狀尺寸改變，直徑線仍為直線

14、。C、形狀尺寸不變，直徑線不保持直線。D、形狀尺寸改變，直徑線不保持直線。4、設某種鋼的屈服應力為，彈性模量為。現將直徑為2mm的鋼絲繞在一個剛性圓柱上，欲使鋼絲放松后不產生殘余變形，則圓柱直徑不能小于（ ）。A、0.8米 B、1.6米 C、2.0米 D、2.4米5、利用積分法求梁的變形，不需要用到下面那類條件（ ）來確定積分常數。A、平衡條件。 B、邊界條件。 C、連續(xù)性條件。 D、光滑性條件。6、圖示交變應力的循環(huán)特征、平均應力、應力幅度分別為（ ）。A -10、20、10； B 30、10、20； C 、20、10； D 、10、20 。7、一點的應力狀態(tài)如下圖所示，則其主應力、分別為（

15、 ）。A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa8、對于突加載的情形，系統(tǒng)的動荷系數為（ ）。A、2 B、3 C、4 D、59、壓桿臨界力的大小，（ ）。A 與壓桿所承受的軸向壓力大小有關；B 與壓桿的柔度大小有關；C 與壓桿材料無關；D 與壓桿的柔度大小無關。10、利用圖乘法計算彈性梁或者剛架的位移，要求桿件滿足三個條件。以下那個條件不是必須的（ ）A、EI為常量 B、結構軸線必須為直線。 C、圖必須是直線。 D、和至少有一個是直線。二、按要求做圖(10分) （1）做軸力

16、圖 (2) 做剪力、彎矩圖ABC4m3m三、圖示結構中，BC由一束直徑為2mm的鋼絲組成，若鋼絲的許用應力為，。試求BC需由多少根鋼絲組成。（10分）FdaAB45四、（14分）已知圓軸直徑，在其上邊緣點處測得縱向線應變，在水平直徑平面的外側點處，測得，已知材料的彈性模量，泊松比，。若不計彎曲切應力的影響，試求作用在軸上的載荷和的大小。五、（16分）如圖所示結構，桿橫截面面積cm2，抗彎截面模量cm3，材料的許用應力MPa。圓截面桿，其直徑mm，材料的彈性模量Gpa，MPa， ，如果壓桿不為細長桿時采用直線擬合。、三處均為球鉸約束，若已知：m，m，kN，穩(wěn)定安全系數，試校核此結構是否安全。20

17、102011材料力學A卷參考答案一、選擇題（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、作圖題 1、剪力、彎矩圖 2、切應力分布2分三、解：(1) 對AB進行受力分析 （1分） (2分)解得 CD桿軸向拉伸與壓縮，由強度條件有 (2分)解得 (1分) （2）畫出變形圖如下： （ 2分）根據胡克定律，有 （2分）根據變形圖得到 (2分)（3）鉚釘是雙剪切 （1分） 由剪切名義應力計算公式得到 （ 1分）解得 （1分）四、解：B點的單元體如圖所示B點應力狀態(tài)為純剪切狀態(tài)。由廣義胡克定理有 (7分) 根據應力彎

18、曲剪應力公式： (3分) 代入廣義胡克定理，得到 (3分)五、解： （1） 計算桿的臨界壓力 （7分）， 所以桿為大柔度桿用歐拉公式計算臨界壓應力和臨界壓力, (2). （5分）AB桿平衡 有: 得 AB桿拉彎組合變形，彎矩圖和軸力圖下圖所示 AB桿最大拉應力 _+3校核 壓桿穩(wěn)定性足夠（1分） 梁強度足夠 （1分）六、解：彈簧引起的靜位移為（3分）梁的靜位移為： （6分）動荷系數 （2分）點的動撓度 （1分）七、解：以C處的約束為多余約束，原結構的基本體系為: （2分） 由力法典型方程 （1分） （各3分）將和代入力法典型方程，得 （2分） 剛架的彎矩圖右圖示 （2分）20102011材料力

19、學B卷參考答案一、選擇題（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、作圖題 Q(KN)1020201. （3分）做軸力圖 2. （9分）F+2FM(KNm)1010 剪力圖4分，彎矩圖5分ABC4m3m三、解：(1).取AC為研究對象，受力分析下圖所示: 解得 （6分）（2）設需要n根鋼絲由鋼絲的強度條件 （4分）四、解：B點的單元體如圖所示B點應力狀態(tài)為純剪切狀態(tài)。由廣義胡克定理有 (8分)根據扭轉應力公式：代入廣義胡克定理，得到 (3分)又由應變公式，得到得到 (5分)五、解： （1） 計算桿的臨界

20、壓力 （8分）， 所以桿為大柔度桿用歐拉公式計算臨界壓應力和臨界壓力, (2). （6分）AB桿平衡 有: 得 AB桿拉彎組合變形，彎矩圖和軸力圖下圖所示 AB桿最大拉應力 _+3校核 壓桿穩(wěn)定性足夠（1分） 梁強度足夠 （1分）六、解：彈簧引起的靜位移為（3分）梁的靜位移為： （8分）動荷系數 （2分）ABCq點的動撓度 （1分）七、解：以C處的約束為多余約束，原結構的基本體系為 基本體系 （2分）由力法典型方程 （2分） ABC （各4分）將和代入力法典型方程，得剛架的彎矩圖右圖示 （2分）材料力學試題一、填空題（每空2分，共10分）1 根據強度條件可以進行_ 以及確定許可載荷三個方面的強

21、度計算。 2. 直徑為D的實心圓軸，最大的許可扭矩為T，若將軸的橫截面積增加一倍，則其最大許可扭矩為_。3. 純剪切狀態(tài)屬于_（單、雙、三）向應力狀態(tài)。4. 構件受自由落體沖擊時，靜變形愈大，則動荷系數_。5. 一梁在集中力F作用下，其應變能為U，若將力F改為2F, 其他條件不變，則其應變能為 。 二、單項選擇題：(每題3分，共15分)1. 扭轉切應力公式適用于（ ）桿件。A. 任意截面 B. 任意實心截面C. 任意材料的圓截面 D. 線彈性材料的圓截面2. 梁在某一段內作用有向下的均布力時，則在該段內彎矩圖是一條（ ） A. 上凸曲線 B. 下凸曲線 C. 帶有拐點的曲線 D. 斜直線 3.

22、 梁的截面為T字型，Z軸通過橫截面的形心，彎矩圖如圖所示，則有( )。 A. 最大拉應力和最大壓應力位于同一截面C B. 最大拉應力位于截面C，最大壓應力位于截面D C. 最大拉應力位于截面D，最大壓應力位于截面C D. 最大拉應力和最大壓應力位于同一截面D4. 等截面直梁在彎曲變形時，撓曲線的曲率最大發(fā)生在（ ）處。 A. 撓度最大 B. 轉角最大 C. 剪力最大 D. 彎矩最大 5在單元體的主平面上（ ）。 A 正應力一定最大； B. 正應力一定為零； C. 切應力一定最??； D. 切應力一定為零。得分 三、（13分）作圖題1.（4分）作圖示桿的軸力圖 2. （6分）作圖示梁的剪力圖和彎矩

23、圖3KN/m2m2m2F3F3F3. （3分）作圖示桿的扭矩圖四、（62分）計算題111112ABF1（9分）圖示結構為剛性桿, 桿1和桿2為長度相等的鋼桿，兩桿橫截面面積均為。已知, 試求桿1、桿2的軸力和應力。2. （9分）一傳動軸傳遞的外力偶矩為1.06 =40MPa, G=80GPa，軸的單位長度許可扭轉角=1°/m，試確定該軸的直徑。q3. （10分）下圖所示矩形截面懸臂梁，已知，。若許用撓度，試求該梁的許可載荷。4.(6分) 單元體各面上的應力如圖所示，試求其主應力以及最大切應力。應力單位為MPa。5030W5（10分）如右圖所示梁、柱混合結構，、處均為鉸接，當重物從高度處自由下落到梁上時，試校核立柱的穩(wěn)定性。已知梁的彈性模量，截面慣性矩，柱的彈性模量，橫截面面積，截面慣性矩，穩(wěn)定安全因數為。(簡支梁中點撓度)400400400ABCD6. （10分）水平放置的鋼制折桿如圖所示，在B、D處各受豎直向下的集中力和作用。已知材料的許用應力，折桿的直徑。試根據第三強度理論校核折桿的強度。ABA7. （8分）剛架各部分的相等，試求在一對力作用下，、兩點之間的相對位移。（要計軸力）3. 梁的截面為T字型，Z軸通過橫截面的形心，彎矩圖如