2021材料力學(xué)試卷(A卷)

1、 10/102021材料力學(xué)試卷(A卷) 2011-2012材料力學(xué)試卷（A卷） 一、選擇題（每題4分，共20分，機(jī)制、農(nóng)機(jī)做1-5，建環(huán)做1-4，6） 1、設(shè)軸向拉伸桿橫截面上的正應(yīng)力為，則450斜截面上的正應(yīng)力和剪應(yīng) 力。 A 分別為/2和 B 均為 C 分別為和/2 D 均為/2 2，為充分提高材料的利2、圖示鉚接件，若板與鉚釘為同一材料，且已知 jy 用率，則鉚釘?shù)闹睆綉?yīng)為。 A d=2t B d=4t C d=4t/ D d=8t/ 3一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如右圖所示，則其主應(yīng)力1、2、3分別為 A 30MPa、100 MPa、50 MPa B 50 MPa、30MPa、-50MPa C 5

2、0 MPa、0、-50MPa D -50 MPa、30MPa、50MPa 4、兩根材料和柔度都相同的壓桿， A臨界應(yīng)力一定相等，臨界壓力不一定相等 B臨界應(yīng)力不一定相等，臨界壓力一定相等 C臨界應(yīng)力和臨界壓力一定相等 D臨界應(yīng)力和臨界壓力不一定相等 5、圖示交變應(yīng)力循環(huán)特征，應(yīng)力振幅a和平均應(yīng)力m分別為 A 2，a20MPa，m10Mpa B 2，a40MPa，m10Mpa C 2，a30MPa，m10Mpa D 2，a30MPa，m30MPa 6、圖示十字架，AB桿為等直均質(zhì)桿，o-o為圓軸。當(dāng)該十字架繞o-o軸勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在自重和慣性力作用下桿AB和軸o-o分別發(fā)生_ A、拉伸變形、壓縮變

3、形； B、拉彎組合變形、壓彎組合變形； C、拉彎組合變形、壓縮變形； D、拉伸變形、壓彎組合變形。 二、計(jì)算題（共80分） 1、（15分）梁受載荷如圖所示，請(qǐng)畫出梁的剪力圖，彎矩圖。 2、（15分）已知平面應(yīng)力狀態(tài)如圖所示（單位為MPa），試用解析法求1、主應(yīng)力及主平面，并畫出正應(yīng)力單元體。2、面內(nèi)最大切應(yīng)力。 3、（10分）一受扭轉(zhuǎn)的圓軸，直徑d=260mm，材料的的彈性模量E = 200GPa，泊松比v = 0.3，現(xiàn)用變形儀測(cè)得圓軸表面與軸線成45 方向的線應(yīng)變=5.210-4。試求轉(zhuǎn)矩m。 4、（15分）直徑60=d mm 的圓截面折桿，A 端固定，受力與其他尺寸如圖所示。若材料的許用

4、應(yīng)力MPa 100=，試按最大切（剪）應(yīng)力強(qiáng)度理論（第三強(qiáng)度理論）校核A 端外表面點(diǎn)b 的強(qiáng)度(忽略剪切)。 a 4題圖 5題圖 5、（15分）平面剛架如圖所示。其各部分的抗彎剛度均為常量EI ,、 0m a ，試求點(diǎn)D 在鉛垂方向的位移D V 。（忽略截面剪力與軸力） 6、（10分）重為Q 的物體從高度h 處自由落下，若已知梁的抗彎剛度為EI ，支座的彈 簧剛度為k （產(chǎn)生單位長(zhǎng)度變形所需的力），且 3 l EI k =，試求C 點(diǎn)的撓度。 2007-2008材料力學(xué)試卷（B 卷） 一、選擇題（每題4分，共20分） 1、軸向拉伸桿，正應(yīng)力最大的截面和剪應(yīng)力最大的截面( ) A 分別是橫截面、

5、450斜截面 B 都是橫截面 C 分別是450斜截面、橫截面 D 都是450斜截面 2、圖中應(yīng)力圓a 、b 、c 表示的應(yīng)力狀態(tài)分別為 A 二向應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)、三向應(yīng)力狀態(tài)； B 單向拉應(yīng)力狀態(tài)、單向壓應(yīng)力狀態(tài)、三向應(yīng)力狀態(tài)； C 單向壓應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)、單向拉應(yīng)力狀態(tài)； D 單向拉應(yīng)力狀態(tài)、單向壓應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)。 3、對(duì)莫爾積分dx EI x M x M l ? =?) ()(的下述討論，正確的是 。 A 只適用于彎曲變形； B 等式兩端具有不相同的量綱； C 對(duì)于基本變形、組合變形均適用； D 只適用于直桿。 4、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征r 、平均應(yīng)力m 、應(yīng)力幅

6、值a 的值分別是 A 40、20、10 B 20、10、20 C 0、20、10 D 0、20、20 5、在連接件上，剪切面和擠壓面分別 于外力方向。 A 垂直、平行 B 平行、垂直 C 平行 D 垂直 二、計(jì)算題（共80分） 1、（15分）q 、a 已知，試作梁的剪力、彎矩圖。 2 2、（15分）已知平面應(yīng)力狀態(tài)如圖所示（單位為MPa ），試用解析法求1、主應(yīng)力及主平面，并畫出正應(yīng)力單元體。2、面內(nèi)最大切應(yīng)力。 2、 MPa xy y x y x 757)20(250250)2 (222 2 231-=-+? ? ?= +-+= 8.0220=- =y x xy tg 201900=? MP

7、a xy y x 32)2 ( 2 2max =+-= 3、（15分）皮帶輪傳動(dòng)軸如圖所示，皮帶輪1的重量N W 8001=, 直徑m d 8.01=，皮帶輪2的重量N W 12002=, 直徑m d 12=，皮帶的緊邊拉力為松邊拉力的二倍，軸傳遞功率為100kW, 轉(zhuǎn)速為每分鐘200轉(zhuǎn)。 軸材料為45鋼，MPa 80=，試求軸的直徑。 4、（10分）直徑60=d mm 的圓截面折桿，受力與其他尺寸如圖所示。試計(jì)算點(diǎn)a 的第三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力。 5、（15分）總長(zhǎng)度為l ，抗彎剛度為EI 的懸臂梁AB 承受分布載荷q ，試用能量法求截面B 的撓度和轉(zhuǎn)角。 B 6、（10分）重量為Q 的重物以

8、速度V 水平運(yùn)動(dòng)，沖擊梁的B 點(diǎn)，梁的抗彎剛度EI 為常量，若Q 、EI 、l 、V 均已知，試推出B 的轉(zhuǎn)角d 的表達(dá)式。 2007-2008材料力學(xué)試卷A 答案 一、選擇題 1、D 2、D 3、B 4、A 5、C 6、C 二、計(jì)算題 1、簡(jiǎn)支梁受載荷如圖所示，請(qǐng)畫出梁的剪力圖，彎矩圖。 qa R qa qa a qa qa a R A c 434 5)5.2(2122=-?+= 3/4qa qa -1/4qa F Q M 1/2qa 3/4qa 2 2 2、 MPa xy y x y x 757)20(250250)2 (222 2 231-=-+? ? ?= +-+= 8.0220=-

9、=y x xy tg 201900=? MPa xy y x 32)2 ( 2 2max =+-= 3、m=125.7N/m 4、2.82=x MPa ， 34.16=xy MPa ， MPa 5.883=r MPa 180= 5、 EI a 32311 =， 0213m EI a F -=? ， a m X 201= ， 02 245m EI a V D =（向下） 6、 EI Ql Ql EIh v C d 95) 51811(33+= 2007-2008材料力學(xué)試卷B 答案 二、選擇題 1、A 2、C 3、C 4、D 5、B 二、計(jì)算題 1、q 、a 已知，試作梁的剪力、彎矩圖。 2 2

10、、 MPa xy y x y x 757)20(250250)2 (222 2 231-=-+? ? ?= +-+= 8.0220=- =y x xy tg 201900=? MPa xy y x 32)2 ( 2 2max =+-= 3、解：扭矩：n N T 9549 =4775Nm 皮帶拉力 N t T d T t 188802,9438N 2 /1111= N t T d T t 910012,9550N 2 /2222= 366161111=+=W t T P y 86502)(,200122222=+=t T P W P z y 內(nèi)力分析 B 截面 =x M 4775 18308=y

11、 M C 截面 10743=y M 9604=z M 4410122 =+= z y M M M 軸危險(xiǎn)截面為B 截面 軸徑計(jì)算 +W M M y x 22 W= 236E-6 3 32 w d =0.134m 4、 8 .41=a x MPa ，3 .16=a xz MPa ， 4 .471=a MPa ， 2=a ， 6 .53-=a MPa ， 533 =a r MPa 5、在B 點(diǎn)作用向下單位力 段）AC qx M (22 = 段）AC a l x M )(-+= B 點(diǎn)向下位移 )4(243 a l EI qa dx EI M M a B -= ? 向下 求轉(zhuǎn)角： 在B 點(diǎn)作用順時(shí)針

12、單位力偶 段）AC qx M (2 2 -= 1-=M B 點(diǎn)轉(zhuǎn)角 EI qa dx EI qx dx EI M M a a B 623 020 =? 順時(shí)針 6、 EI Ql gQl EI V d 232 3= 二. 繪制結(jié)構(gòu)的剪力、彎矩圖。（15分） 三. 如圖，左輪沿切線作用水平向前F 1=6kN ，右輪沿切線作用鉛垂向上F 2，a =0.4m ，D 1=0.4m ，D 2=0.6m ，軸的材料許用應(yīng)力=100MPa ，。試按 第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)合理的d 。（15分） 四. 圖示結(jié)構(gòu)，梁AB 的EI 、a 、h 和重物的重量P 已知。試求重物 自由下落沖擊C 點(diǎn)所造成梁中的動(dòng)態(tài)最大彎矩。（

13、15分） 五. 圖示結(jié)構(gòu)，各桿材料許用應(yīng)力=120MPa ；邊桿長(zhǎng)度l =1m ， 直徑d 1=0.04m ；對(duì)角線桿的直徑d =0.06m ，穩(wěn)定因數(shù)=0.527。試求該結(jié)構(gòu)合理的允許載荷F 。（10分） 六. 梁AB 尺寸a =1m ，b =0.1m ，h =0.2m ；材料的彈性模量 E =210GPa ，泊松比=0.28；在C 截面中間層處測(cè)得45 度方向應(yīng)變?yōu)?10-5。試計(jì)算梁上集中力F 。（10分） 二. 繪制結(jié)構(gòu)的剪力、彎矩圖。（15分） 約束力2分，F(xiàn) Ay =-qa ()，F(xiàn) Cy =3qa ()，F(xiàn) Dy =2qa ()。 剪力圖7分，4值3線； 彎矩圖6分，3值3線。

14、若剪力圖對(duì)，約束力不寫不扣； 若圖錯(cuò)，約束力對(duì)，最多給4分。 三. 如圖，左輪沿切線作用水平向前F 1=6kN ，右輪沿切線作用鉛垂向上F 2，a =0.4m ，D 1=0.4m ，D 2=0.6m ，軸的材料許用應(yīng)力=100MPa ，F(xiàn) 1=6kN 。試按第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)合理的d 。（15分） 解： 內(nèi)力：m .kN 6.10 m .kN 4.2m .kN 2.12kN 4211 1 e 2= =a F M M M a F M D F T M F Bz By Az Ay （8分） 危險(xiǎn)截面A （2分） 強(qiáng)度： m 06490.032323 2 2 223 3r =+= T M d T M d

15、 y A y A （5分） 四. 圖示結(jié)構(gòu)，梁AB 的EI 、a 、h 和重物的重量P 已知。試求重物自由下落沖擊C 點(diǎn)所造成梁中的動(dòng)態(tài)最大彎矩。（15分） 解： 協(xié)調(diào)：0=+X B P B w w （2分） 位移：EI Xa w EI Pa w X B P B 38653 3- = （2，2分） 結(jié)果：16 5 P X = （ 2分） 靜位移：EI Pa EI a EI a P EI Pa w w X C P C 9672316533 333st =? ? ?+-=+=?（4分） 動(dòng)荷因數(shù)：3 st d 719211211Pa hEI h K +=?+ +=（2分） 最大動(dòng)彎矩：8 3d max d Pa K M =（1分） 五. 圖示結(jié)構(gòu)，各桿材料許用應(yīng)力=120MPa ；邊桿長(zhǎng)度l =1m ，直徑d 1=0.04m ；對(duì)角線桿的直徑 d =0.06m ，穩(wěn)定因數(shù)=0.527。試求該結(jié)構(gòu)合理的允許載荷F 。（10分） 解： 拉桿內(nèi)力：2 N F F =（2分） 拉桿強(qiáng)度： kN 3.2134 22442 12 1 2 1N = = = d F d F d F （3分） 對(duì)角線桿壓力：F （1分） 桿穩(wěn)定：kN 8.