材料力學(xué)試題

1、河北工程大學(xué) 期末考試 試卷1卷一、結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)該具有足夠的 、 和 。（本題3分）二、低碳鋼拉伸破壞經(jīng)歷了四個(gè)典型階段： 階段、 階段、 階段和 階段。衡量材料強(qiáng)度的指標(biāo)是 、 。 （本題6分）三、在其他條件不變的前提下，壓桿的柔度越大，則臨界應(yīng)力越 、臨界力越 ；材料的臨界柔度只與 有關(guān)。 （本題3分）四、兩圓截面桿直徑關(guān)系為：，則； ； ； ； （本題8分）五、已知構(gòu)件上危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，計(jì)算第一強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力；第二強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力；第三強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力；第四強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。泊松比。（本題15分）六、等截面直桿受力如圖，已知桿的橫截面積為A=400mm2， P=20kN 。試作直桿的軸

2、力圖；計(jì)算桿內(nèi)的最大正應(yīng)力；材料的彈性模量E=200Gpa，計(jì)算桿的軸向總變形。（本題15分）七、矩形截面梁，截面高寬比h=2b，l=4米，均布載荷q=30kN/m 許用應(yīng)力， 1、畫(huà)梁的剪力圖、彎矩圖 2、設(shè)計(jì)梁的截面 (本題20分)。八、一圓木柱高l=6米，直徑D=200mm ，兩端鉸支，承受軸向載荷F=50kN，校核柱子的穩(wěn)定性。已知木材的許用應(yīng)力，折減系數(shù)與柔度的關(guān)系為：。 (本題15分)九、用能量法計(jì)算結(jié)構(gòu)B點(diǎn)的轉(zhuǎn)角和豎向位移，已知。（本題15分）河北工程大學(xué) 試卷1 參考答案一、結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)該具有足夠的 強(qiáng)度 、 剛度 和 穩(wěn)定性 。（本題3分）二、低碳鋼拉伸破壞經(jīng)歷了四個(gè)典型階段：

3、 彈性 階段、 屈服 階段、 強(qiáng)化 階段和 頸縮階段。衡量材料強(qiáng)度的指標(biāo)是 屈服極限 、 強(qiáng)度極限 。 （本題6分）三、在其他條件不變的前提下，壓桿的柔度越大，則臨界應(yīng)力越 小 、臨界力越 小 ；材料的臨界柔度只與 材料 有關(guān)。 （本題3分）四、兩圓截面桿直徑關(guān)系為：，則； ； ； ； （本題8分）五、解：三、（15分）解：主應(yīng)力第一強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力第二強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力第三強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力 第四強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力六、解：軸力圖如圖所示 （三段共6分，每一段2分）由：（3分） 得：（6分）（5分）七、解：畫(huà)梁的受力圖 （2分）由 （2分）由 （2分）梁的剪力圖、彎矩圖如圖所示 （4分）最大剪力為:

4、Fs=60kN 最大彎矩為：M=60kNm（2分）（2分） （2分）（2分）所以梁截面尺寸為：?。?分） 八、解：圓截面的慣性半徑和柔度為：（5分） （5分）由公式（5分）（5分）柱子滿足穩(wěn)定性要求。九、（15分）解：利用摩爾積分法得： 河北工程大學(xué) 期末考試 試卷2卷一、（5分）圖（a）與圖（b）所示兩個(gè)矩形微體，虛線表示其變形后的情況，確定該二微體在A處切應(yīng)變的大小。二、（10分）計(jì)算圖形的慣性矩 。圖中尺寸單位：毫米。三、（15分）已知構(gòu)件上危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，計(jì)算第三強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力；第四強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。四、（10分）畫(huà)圖示桿的軸力圖；計(jì)算橫截面上最大正應(yīng)力；計(jì)算桿最大軸向應(yīng)變。已知桿

5、的橫截面積A=400 mm2，E=200GPa 。五、（15分）某傳動(dòng)軸外徑，傳遞的扭矩為：，材料的許用應(yīng)力為，試校核軸的強(qiáng)度。六、（15分） 一矩形截面梁，截面寬，高，梁的許用應(yīng)力，畫(huà)梁的剪力圖、彎矩圖，并校核梁的正應(yīng)力強(qiáng)度。七、（15分） 兩端固定支承圓截面鋼壓桿，直徑，長(zhǎng)，鋼的彈性模量，試用歐拉公式計(jì)算壓桿的臨界應(yīng)力。八、（15分）用能量法計(jì)算結(jié)構(gòu)B點(diǎn)的豎向位移，梁的長(zhǎng)度為L(zhǎng) ，抗彎剛度為。河北工程大學(xué) 期末考試 試卷2 參考答案一、（5分）解：切應(yīng)變，二、（15分）解：形心坐標(biāo)，三、（15分）解：主應(yīng)力第一強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力第二強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力第三強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力 第四強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力四

6、、（15分）解：軸力分別為20kN,5kN， 由胡克定律得最大應(yīng)變由泊松效應(yīng)得：五、（15分）解： 抗扭截面系數(shù) 強(qiáng)度足夠！六、（15分） 解：最大彎曲正應(yīng)力 強(qiáng)度滿足！七、（15分）解：柔度 臨界應(yīng)力八、（15分）解：利用摩爾積分法得：河北工程大學(xué) 期末考試 試卷3卷一、（10分）重量為P的重物自高度h自由落下，沖擊梁的自由端B，梁的抗彎剛度EI已知，計(jì)算懸臂梁自由端的最大撓度。二、（15分）畫(huà)圖示桿的軸力圖，并求最大正應(yīng)力。已知桿的橫截面積A=8cm2。三、（15分）某空心傳動(dòng)軸外徑，內(nèi)徑，傳遞的扭矩為，計(jì)算軸的最大、最小扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力。四、（15分） 畫(huà)圖示梁的剪力圖、彎矩圖。設(shè)圓截面直桿的

7、直徑為D=200mm，求梁的最大彎曲正應(yīng)力。 五、（15分）已知構(gòu)件上危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，求該點(diǎn)的主應(yīng)力以及第三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力。六、（15分） 兩端鉸支圓截面鋼壓桿，直徑，長(zhǎng)，鋼的彈性模量，試用歐拉公式計(jì)算壓桿的臨界壓力。七、（15分）用能量法計(jì)算結(jié)構(gòu)B點(diǎn)的轉(zhuǎn)角。已知。河北工程大學(xué) 期末考試 試卷3 參考答案一、（10分）解：靜位移 動(dòng)荷系數(shù)最大撓度二、（15分）解：最大正應(yīng)力（圖略）三、（15分）解： 抗扭截面系數(shù)四、（15分）解： 最大彎矩最大彎曲正應(yīng)力五、（15分）解： 主應(yīng)力第三強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力六、（15分） 解：柔度臨界應(yīng)力臨界力七、（15分）解：利用摩爾積分法得：河北工程大學(xué) 期

8、末考試 試卷 4卷一、計(jì)算小題1、圓桿橫截面半徑增大一倍，其抗拉壓剛度、抗扭剛度以及抗彎剛度有何變化？（10分）2、自由落體物體，重力為P，求B截面的沖擊撓度。（10分）PBAqh二、作圖題：（共20分）1試?yán)L圖示桿件的軸力圖（6分）qaqaaa2如圖所示，繪出剪力圖和彎矩圖。（14分）lBBPMA三、 圖示圓軸AB的直徑d =80mm，材料的=160MPa。已知P = 5kN，M = 3kN·m，l =1m。指出危險(xiǎn)截面、危險(xiǎn)點(diǎn)的位置；試按第三強(qiáng)度理論校核軸的強(qiáng)度。（15分）四. 圖示矩形截面簡(jiǎn)支梁，材料容許應(yīng)力10MPa，已知b12cm，若采用截面高寬比為h/b5/3，試求梁能承

9、受的最大荷載。（15分）五、試確定圖示軸心壓桿的臨界力。已知桿長(zhǎng)，直徑為，臨界柔度為，彈性模量，（經(jīng)驗(yàn)公式為）（15分）六、用單位載荷法求剛架C點(diǎn)的水平位移。（EI已知）FabBCA河北工程大學(xué) 期末考試 試卷4 參考答案一、計(jì)算小題1、（10分）答：分別變?yōu)樵瓉?lái)的4倍；16倍；16倍。2、（10分）解： 二、作圖題：（共20分）1軸力圖如圖所示（6分）2剪力圖和彎矩圖如圖所示（14分）三、（15分）解：周左端點(diǎn)上下表面為危險(xiǎn)點(diǎn)。 軸安全！四.（15分）解： 得：五、（15分）解：屬于中柔度桿， 六、（15分）解：河北工程大學(xué) 期末考試 試卷5卷一、圖（a）與圖（b）所示兩個(gè)矩形微體，虛線表示

10、其變形后的情況，確定該二微體在A處切應(yīng)變的大小。（本題5分）二、硬鋁試樣,厚度，試驗(yàn)段板寬b=20mm，標(biāo)距長(zhǎng)度l=70mm，在軸向拉力F=6kN的作用下，測(cè)得試驗(yàn)段伸長(zhǎng)，板寬縮短量，試計(jì)算硬鋁的彈性模量E與泊松比。（本題10分） 三、某圓截面鋼軸，轉(zhuǎn)速n=250r/min，傳遞功率P=60kW，許用切應(yīng)力為，單位長(zhǎng)度許用扭轉(zhuǎn)角，切變模量G=80GPa，試確定軸的直徑。（本題15分）四、圖示矩形截面外伸梁，承受載荷F作用，F(xiàn)=20kN，許用應(yīng)力，許用切應(yīng)力，截面高寬比，畫(huà)梁的剪力圖、彎矩圖。確定梁的截面尺寸（本題20分）。五、已知構(gòu)件上危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，許用應(yīng)力，用第三強(qiáng)度理論校核該點(diǎn)的強(qiáng)度。

11、（本題15分）六、圖示結(jié)構(gòu)水平橫梁AB的彎曲剛度無(wú)限大，承受均布載荷q作用，立柱CD直徑，立柱長(zhǎng)度，立柱材料為A3號(hào)鋼，其臨界柔度為：，彈性模量，兩端可以看作固定鉸支，若穩(wěn)定安全系數(shù)nw=2，試確定載荷q的最大值。（本題20分）七、用能量法計(jì)算圖示外伸梁C點(diǎn)的豎向位移，已知。（本題15分）河北工程大學(xué) 期末考試 試卷5 參考答案一、（5分）解：切應(yīng)變 （2分） ， （3分）二、（10分）解： （2分） （2分）（2分）（2分）（2分）三、（15分）解： （5分） （2分）（3分） （5分） 四、（20分）解：剪力圖、彎矩圖（略）（各4分）（1分） （2分） （2分） （2分） （1分） （2分

12、） （2分）五、（15分）解： 由 （4分）得主應(yīng)力（2分）（2分）（2分）所以：第三強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力 強(qiáng)度足夠?。?分）六、（20分）解：立柱的柔度（5分）立柱的臨界壓力（5分）立柱的容許壓力（3分）由平衡方程確定外載荷最大值（7分）七、（15分）解：兩個(gè)彎矩圖（各5分）利用圖乘法得：（5分）用其他方法解題時(shí)具體問(wèn)題具體分析！河北工程大學(xué) 期末考試 試卷6卷一、某材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖所示，圖中水平坐標(biāo)每一格代表0.5×10-3，豎坐標(biāo)每一格代表30Mpa。試確定材料的彈性模量E，屈服極限s，強(qiáng)度極限b。（本題10分）二、硬鋁試樣,厚度，試驗(yàn)段板寬b=20mm，標(biāo)距長(zhǎng)度l=70m

13、m，在軸向拉力F=6kN的作用下，測(cè)得試驗(yàn)段伸長(zhǎng)，板寬縮短量，試計(jì)算硬鋁的彈性模量E與泊松比。（本題10分） 三、某圓截面鋼軸，轉(zhuǎn)速n=250r/min，傳遞功率P=60kW，許用切應(yīng)力為，試確定軸的直徑。（本題15分）四、圖示矩形截面外伸梁，承受載荷F作用，F(xiàn)=20kN，許用應(yīng)力，截面高寬比，畫(huà)梁的剪力圖、彎矩圖。確定梁的截面尺寸（本題20分）。五、已知構(gòu)件上危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，許用應(yīng)力，用第三強(qiáng)度理論校核該點(diǎn)的強(qiáng)度。（本題15分）六、理想軸心壓桿直徑，長(zhǎng)度，材料為A3號(hào)鋼，其臨界柔度為：，彈性模量，兩端可以看作是鉸支座，若穩(wěn)定安全系數(shù)nw=2，試確定壓桿的容許壓力最大值。（本題15分）七、用

14、能量法計(jì)算圖示剛架C點(diǎn)的豎向位移，兩段桿長(zhǎng)度均為l，不考慮軸力及剪力的影響，為常數(shù)。（本題15分）河北工程大學(xué) 期末考試 試卷6 參考答案一、（10分）解：彈性模量約為 （4分） ，屈服極限s240Mpa，（3分）強(qiáng)度極限b420Mpa。（3分）二、（10分）解： （2分） （2分）（2分）（2分）（2分）三、（15分）解： （5分） （2分）（3分） （5分） 四、（20分）解：剪力圖、彎矩圖（略）（各5分）（2分） （2分） （2分） （2分） （2分）五、（15分）解： 由 （4分）得主應(yīng)力（2分）（2分）（2分）所以：第三強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力 強(qiáng)度足夠！（5分）六、（15分）解：壓桿的慣性

15、半徑（2分）壓桿的柔度（5分）壓桿的臨界壓力（5分）壓桿的最大容許壓力（3分）七、（15分）解：兩個(gè)彎矩圖（各5分）利用圖乘法得：（5分）河北工程大學(xué) 期末考試 試卷7一、概念題（本題22分）1、 指的是構(gòu)件抵抗破壞的能力； 指的是構(gòu)件抵抗彈性變形的能力； 指的是構(gòu)件在原始狀態(tài)保持平衡的能力。（3分）2、由于構(gòu)件截面急劇變化所引起的應(yīng)力局部增大的現(xiàn)象稱(chēng)為 。（1分）3、軸向受力構(gòu)件在比例極限內(nèi)，其橫向應(yīng)變與軸向應(yīng)變成正比，比例系數(shù)稱(chēng)為材料的 。（1分）4、根據(jù)下圖所示A、B、C、D四種不同材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，可以判斷：材料 的彈性模量最大；材料 的強(qiáng)度極限最大；材料 的塑性最好；材料 的強(qiáng)度

16、最小。（4分）5、圓桿橫截面直徑增大一倍，其抗拉壓剛度變成原來(lái)的 倍、抗扭剛度變成原來(lái)的 倍、抗彎剛度變成原來(lái)的 倍。（6分）6、對(duì)于大柔度中心壓桿，在其它條件都不變的情況下，若將壓桿兩端的約束由兩端鉸支改為兩端固支，則其臨界壓力變?yōu)樵瓉?lái)的 倍。（3分）7、第二強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力 。（2分）8、變形能的計(jì)算與加載次序有關(guān)嗎？答： 。（2分）二、（本題12分）畫(huà)桿的軸力圖。若橫截面積為A，彈性模量為E，計(jì)算桿的最大正應(yīng)力和總的變形。三、（本題12分）如圖所示外伸梁，q=30kN/m，a=2m，畫(huà)梁的剪力圖和彎矩圖。四、（本題15分）圖示矩形截面簡(jiǎn)支梁，材料容許應(yīng)力，已知b12cm，若采用截面高寬比為h/b5/3，試求梁能承受的最大荷載。五、（本題15分）試確定圖示軸心壓桿的臨界力。已知桿長(zhǎng)，直徑為，臨界柔度為，彈性模量，（經(jīng)驗(yàn)公式為）六、（本題15分）已知構(gòu)件上危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，許用應(yīng)力，用第三強(qiáng)度理論校核該點(diǎn)的強(qiáng)度。（本題15分）七、（本題9分）用單位載荷法求剛架B點(diǎn)的豎向位移，剛架各桿長(zhǎng)度都是l，抗彎剛度EI為常數(shù)。河北工程大學(xué) 期末考試 試卷7 參考答案一、概念題（本