材料力學(xué)試題

1、20102011材料力學(xué)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(gòu)件要正常安全的工作，必須滿足一定的條件。下列除（ ）項(xiàng)，其他各項(xiàng)是必須滿足的條件。A、強(qiáng)度條件 B、剛度條件 C、穩(wěn)定性條件 D、硬度條件2、內(nèi)力和應(yīng)力的關(guān)系是（ ）A、內(nèi)力大于應(yīng)力 B、內(nèi)力等于應(yīng)力的代數(shù)和 C、內(nèi)力是矢量，應(yīng)力是標(biāo)量 D、應(yīng)力是分布內(nèi)力的集度3、根據(jù)圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的平面假設(shè)，可以認(rèn)為圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)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(yīng)力公式,需要考慮的關(guān)

2、系有（ ）。A、平衡關(guān)系,物理關(guān)系，變形幾何關(guān)系； B、變形幾何關(guān)系，物理關(guān)系，靜力關(guān)系；C、變形幾何關(guān)系，平衡關(guān)系，靜力關(guān)系； D、平衡關(guān)系, 物理關(guān)系，靜力關(guān)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(shù)。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(yīng)力的循環(huán)特征、平均應(yīng)力、應(yīng)力幅度分別為（ ）。A -10、20、10； B 30、10、20； C 、20、10； D 、10、20 。7、一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如下圖所示，則其主應(yīng)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(dòng)荷系數(shù)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(guān)；B 與壓桿的柔度大小有關(guān)；C 與壓桿材料無關(guān)；D 與壓桿的柔度大小無關(guān)。10、利用圖乘法計(jì)算彈性梁或者剛架的位移，要求結(jié)構(gòu)滿足三個(gè)條件。以下那個(gè)條件不是必須的（ ）A、EI為常量 B、結(jié)構(gòu)軸線必須為直線。 C、圖必須是直線。 D、和至少有一個(gè)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(yīng)力分布示意圖.（2分）三

4、、結(jié)構(gòu)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(yīng)力為MPa，（共15分）（1）求許可載荷。（6分） (2) 計(jì)算當(dāng)時(shí)，B點(diǎn)豎向位移（6分）(3) 若D處（雙剪切）鉚釘許用切應(yīng)力，試設(shè)計(jì)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(diǎn)處沿45o方向的線應(yīng)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(jié)構(gòu)，桿橫截面面積cm2，抗彎截面模量cm3，材料的許用應(yīng)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(xì)長桿時(shí)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(shù)，校核此結(jié)構(gòu)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(chǎn)生單位長度變形所需的力），且，試求點(diǎn)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。20102011材料力學(xué)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(gòu)件要正常安全的工作，必須滿足一定的條件。下列除（ ）項(xiàng)，其他各項(xiàng)是必須滿足的條件。A、強(qiáng)度條件 B、剛度條件 C、穩(wěn)定性條件 D、硬度條件2、內(nèi)力和應(yīng)力的關(guān)系是（ ）A、內(nèi)力大于應(yīng)力 B、內(nèi)力等于應(yīng)力的代數(shù)和 C、內(nèi)力是矢量，應(yīng)力是

6、標(biāo)量 D、應(yīng)力是分布內(nèi)力的集度3、根據(jù)圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的平面假設(shè)，可以認(rèn)為圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)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、設(shè)某種鋼的屈服應(yīng)力為，彈性模量為。現(xiàn)將直徑為2mm的鋼絲繞在一個(gè)剛性圓柱上，欲使鋼絲放松后不產(chǎn)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(shù)。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(yīng)力的循環(huán)特征、平均應(yīng)力、應(yīng)

7、力幅度分別為（ ）。A -10、20、10； B 30、10、20； C 、20、10； D 、10、20 。7、一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如下圖所示，則其主應(yīng)力、分別為（ ）。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(dòng)荷系數(shù)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(guān)；B 與壓桿的柔度大小有關(guān)；C 與壓桿材料無關(guān)；D 與壓桿的柔度大小無關(guān)。10、利用圖乘法計(jì)算彈性梁或者剛架的位移，要求桿件滿足三

8、個(gè)條件。以下那個(gè)條件不是必須的（ ）A、EI為常量 B、結(jié)構(gòu)軸線必須為直線。 C、圖必須是直線。 D、和至少有一個(gè)是直線。二、按要求做圖(10分) （1）做軸力圖 (2) 做剪力、彎矩圖ABC4m3m三、圖示結(jié)構(gòu)中，BC由一束直徑為2mm的鋼絲組成，若鋼絲的許用應(yīng)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(diǎn)處測得縱向線應(yīng)變，在水平直徑平面的外側(cè)點(diǎn)處，測得，已知材料的彈性模量，泊松比，。若不計(jì)彎曲切應(yīng)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(jié)構(gòu)，桿橫截面面積cm2，抗彎截面模量cm3，材料的許用應(yīng)力MPa。圓截面桿，其

9、直徑mm，材料的彈性模量Gpa，MPa， ，如果壓桿不為細(xì)長桿時(shí)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(shù)，試校核此結(jié)構(gòu)是否安全。20102011材料力學(xué)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(yīng)力分布2分三、解：(1) 對AB進(jìn)行受力分析 （1分） (2分)解得 CD桿軸向拉伸與壓縮，由強(qiáng)度條件有 (2分)解得 (1分) （2）畫出變形圖如下： （ 2分）根據(jù)胡克定律，有 （2分）根據(jù)變形圖得到 (2分)（3）鉚釘是雙

10、剪切 （1分） 由剪切名義應(yīng)力計(jì)算公式得到 （ 1分）解得 （1分）四、解：B點(diǎn)的單元體如圖所示B點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)為純剪切狀態(tài)。由廣義胡克定理有 (7分) 根據(jù)應(yīng)力彎曲剪應(yīng)力公式： (3分) 代入廣義胡克定理，得到 (3分)五、解： （1） 計(jì)算桿的臨界壓力 （7分）， 所以桿為大柔度桿用歐拉公式計(jì)算臨界壓應(yīng)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(yīng)力 _+3校核 壓桿穩(wěn)定性足夠（1分） 梁強(qiáng)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(dòng)荷系數(shù) （2分）點(diǎn)的動(dòng)撓度 （1分）七、解：以C處的約束為多余

11、約束，原結(jié)構(gòu)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材料力學(xué)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(shè)需要n根鋼絲由鋼絲的強(qiáng)度條件 （4分）四、解：B點(diǎn)的單元體如圖所示B點(diǎn)

12、應(yīng)力狀態(tài)為純剪切狀態(tài)。由廣義胡克定理有 (8分)根據(jù)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式：代入廣義胡克定理，得到 (3分)又由應(yīng)變公式，得到得到 (5分)五、解： （1） 計(jì)算桿的臨界壓力 （8分）， 所以桿為大柔度桿用歐拉公式計(jì)算臨界壓應(yīng)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(yīng)力 _+3校核 壓桿穩(wěn)定性足夠（1分） 梁強(qiáng)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(dòng)荷系數(shù) （2分）ABCq點(diǎn)的動(dòng)撓度 （1分）七、解：以C處的約束為多余約束，原結(jié)構(gòu)的基本體系為 基本體系 （2分）由力法典型方程 （2分） ABC （

13、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）一、 選擇題：（每題2分，共10分）1、構(gòu)件維持其原有平衡形式的能力稱為（ ）。A、 強(qiáng)度 B、剛度 C、穩(wěn)定性 D、能正常工作的能力2、低碳鋼試件拉伸發(fā)生屈服時(shí)，與軸線成方向出現(xiàn)滑移線，這與（ ）有關(guān)。A、最大切應(yīng)力 B、最大拉應(yīng)力 C、最大壓應(yīng)力 D、最大線應(yīng)變3、如圖所示一矩形截面，面積為A，高度為b。對稱軸為Z。Z1和Z2均平行于Z，下列計(jì)算式中正確的為（ ）。Z2Z1ZA、B、C、D、4、在梁的正應(yīng)力公式中，為梁截面對（ ）的慣性矩。A、形心軸 B、對稱軸 C、中性軸 D、主慣性軸AGhB5、重物以高度h自由下落沖擊到AB桿

14、上，如圖所示，則AB桿所產(chǎn)生的動(dòng)變形與靜變形的關(guān)系為：（ ）A、動(dòng)變形大于靜變形 B、動(dòng)變形等于靜變形C、動(dòng)變形小于靜變形 D、不能確定二、簡答題：（每題6分，共30分）1、如圖所示為低碳鋼的應(yīng)力應(yīng)變圖，試寫出其中，的名稱。2、：已知鋼板的厚度 t =10mm，鋼板的剪切強(qiáng)度極限為，若要用沖床在鋼板上沖擊直徑為d =18mm的圓孔，問需要多大的沖剪力P。P3、試求圖示單元體的主應(yīng)力大小。（圖中應(yīng)力單位：）。8080804、試指出用積分法求圖示外伸梁的彎曲變形時(shí)有幾個(gè)積分常數(shù)，并寫出確定這些積分常數(shù)時(shí)所用的邊界條件和連續(xù)條件。a25、在設(shè)計(jì)圖示細(xì)長壓桿時(shí)，有正方形和圓形兩種截面可供選擇，它們的面

15、積相同。試判斷哪種截面的穩(wěn)定性好？為什么？三、計(jì)算題：（每題15分，共計(jì)60分）1、圖示結(jié)構(gòu)中，橫梁AB為剛性桿，設(shè)1、2桿的長度、橫截面積和材料均相等。求：在力F作用下1、2桿的軸力。aBCAaFll122、一外伸工字型鋼梁，工字鋼的型號為22a，梁上荷載如圖所示。已知l=6m，F(xiàn)=30kN，q=6kN/m，材料的許用應(yīng)力s=170MPa，t=100MPa，試畫梁的內(nèi)力圖，并檢查此梁是否安全。（已知：；腹板寬度）l/3l/2l/2qFABCD3、 空心圓軸的外徑D=200mm,內(nèi)徑d=160mm。在端部有集中力P=60KN,作用點(diǎn)為切于圓周的A點(diǎn)。已知：=80Mpa，l=500mm。試校核軸

16、的強(qiáng)度。PAl ql/2l/2ABC4、試用卡氏第二定理求AB梁自由端A截面的撓度。設(shè)EI常數(shù)。練習(xí)卷答案及評分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題：（每題2分，共10分）C A B C A二、簡答題：（每題6分，共計(jì)30分）1、比例極限；屈服極限； 強(qiáng)度極限2、3、；4、邊界條件：； 連續(xù)條件：， ，5、 則方形截面的柔度比圓形截面的小，因此方形截面的穩(wěn)定性好。三、計(jì)算題：（每題15分，共計(jì)60分）1小題1、確定超靜定次數(shù)（1分），W=m-u=3-2=1l1aa2、變形幾何方程（2分）l2（1）變形圖 (2) 變形幾何方程由變形圖可得：， (1)3、物理方程（2分） (2) (3) 4、補(bǔ)充方程（2分）將(2)(3)代入（1）可得： （4）aaAFN1FN2F5、平衡方程(2分)受力圖如圖示：MA=0 2a FN2+a FN1- 2a