河北工程大學(xué)材料力學(xué)考試習(xí)題全

材料力學(xué)卷1一、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)歷了四個典型階段：階段、階段、階段和階段。衡量材料強度的指標(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)件上危險點的應(yīng)力狀態(tài)，計算第一強度理論相當(dāng)應(yīng)力；第二強度理論相當(dāng)應(yīng)力；第三強度理論相當(dāng)應(yīng)力；第四強度理論相當(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。試作直桿的軸力圖；計算桿內(nèi)的最大正應(yīng)力；材料的彈性模量E=200Gpa，計算桿的軸向總變形。（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、畫梁的剪力圖、彎矩圖2、設(shè)計梁的截面(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、用能量法計算結(jié)構(gòu)B點的轉(zhuǎn)角和豎向位移，已知。（本題15分）答案：一、結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)該具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。（本題3分）二、低碳鋼拉伸破壞經(jīng)歷了四個典型階段：彈性階段、屈服階段、強化階段和頸縮階段。衡量材料強度的指標(biāo)是屈服極限、強度極限。（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?。徊牧系呐R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)力第一強度理論相當(dāng)應(yīng)力第二強度理論相當(dāng)應(yīng)力第三強度理論相當(dāng)應(yīng)力第四強度理論相當(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: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：材料力學(xué)卷2一、（5分）圖（a）與圖（b）所示兩個矩形微體，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)件上危險點的應(yīng)力狀態(tài)，計算第三強度理論相當(dāng)應(yīng)力；第四強度理論相當(dāng)應(yīng)力。四、（10分）畫圖示桿的軸力圖；計算橫截面上最大正應(yīng)力；計算桿最大軸向應(yīng)變。已知桿的橫截面積A=400mm2，E=200GPa。五、（15分）某傳動軸外徑，傳遞的扭矩為：，材料的許用應(yīng)力為，試校核軸的強度。六、（15分）一矩形截面梁，截面寬，高，梁的許用應(yīng)力，畫梁的剪力圖、彎矩圖，并校核梁的正應(yīng)力強度。七、（15分）兩端固定支承圓截面鋼壓桿，直徑，長，鋼的彈性模量，試用歐拉公式計算壓桿的臨界應(yīng)力。八、（15分）用能量法計算結(jié)構(gòu)B點的豎向位移，梁的長度為L，抗彎剛度為。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)力第一強度理論相當(dāng)應(yīng)力第二強度理論相當(dāng)應(yīng)力第三強度理論相當(dāng)應(yīng)力第四強度理論相當(dāng)應(yīng)力四、（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)強度足夠！六、（15分）解：最大彎曲正應(yīng)力強度滿足！七、（15分）解：柔度臨界應(yīng)力八、（15分）解：利用摩爾積分法得：材料力學(xué)3一（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，計算懸臂梁自由端的最大撓度。二、（15分）畫圖示桿的軸力圖，并求最大正應(yīng)力。已知桿的橫截面積A=8cm2。三、（15分）某空心傳動軸外徑，內(nèi)徑，傳遞的扭矩為，計算軸的最大、最小扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力。四、（15分）畫圖示梁的剪力圖、彎矩圖。設(shè)圓截面直桿的直徑為D=200mm，求梁的最大彎曲正應(yīng)力。五、（15分）已知構(gòu)件上危險點的應(yīng)力狀態(tài)，求該點的主應(yīng)力以及第三強度理論的相當(dāng)應(yīng)力。六、（15分）兩端鉸支圓截面鋼壓桿，直徑，長，鋼的彈性模量，試用歐拉公式計算壓桿的臨界壓力。七、（15分）用能量法計算結(jié)構(gòu)B點的轉(zhuǎn)角。已知。答案：一、（10分）解：靜位移動荷系數(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（單位力法）得：材料力學(xué)4一、計算小題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）PPBBAqh二、作圖題：（共20分）1．試?yán)L圖示桿件的軸力圖（6分）2．如圖所示，繪出剪力圖和彎矩圖。（14三、圖示圓軸AB的直徑d=80mm，材料的[σ]=160MPa。已知P=5kN，M=3kN·m，l=1m。指出危險截面、危險點的位置；試按第三強度理論校核軸的強度。（15分）llBBPMA四.圖示矩形截面簡支梁，材料容許應(yīng)力[σ]＝10MPa，已知b＝12cm，若采用截面高寬比為h/b＝5/3，試求梁能承受的最大荷載。（15分）五、試確定圖示軸心壓桿的臨界力。已知桿長，直徑為，臨界柔度為，彈性模量，（經(jīng)驗公式為）（15分）FaFabBCA答案：一、計算小題1、（10分）答：分別變?yōu)樵瓉淼?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：周左端點上下表面為危險點。軸安全！四.（15分）解：得：五、（15分）解：屬于中柔度桿，六、（15分）解：材料力學(xué)5一、圖（a）與圖（b）所示兩個矩形微體，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。（本題5分）二、硬鋁試樣,厚度，試驗段板寬b=20mm，標(biāo)距長度l=70mm，在軸向拉力F=6kN的作用下，測得試驗段伸長，板寬縮短量，試計算硬鋁的彈性模量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)件上危險點的應(yīng)力狀態(tài)，許用應(yīng)力，用第三強度理論校核該點的強度。（本題15分）六、圖示結(jié)構(gòu)水平橫梁AB的彎曲剛度無限大，承受均布載荷q作用，立柱CD直徑，立柱長度，立柱材料為A3號鋼，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、用能量法計算圖示外伸梁C點的豎向位移，已知。（本題15分）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）（2分）五、（15分）解：由（4分）得主應(yīng)力（2分）（2分）（2分）所以：第三強度理論相當(dāng)應(yīng)力強度足夠?。?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：兩個彎矩圖（各5分）利用圖乘法得：（5分）材料力學(xué)5一、圖（a）與圖（b）所示兩個矩形微體，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。（本題5分）二、硬鋁試樣,厚度，試驗段板寬b=20mm，標(biāo)距長度l=70mm，在軸向拉力F=6kN的作用下，測得試驗段伸長，板寬縮短量，試計算硬鋁的彈性模量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)件上危險點的應(yīng)力狀態(tài)，許用應(yīng)力，用第三強度理論校核該點的強度。（本題15分）六、圖示結(jié)構(gòu)水平橫梁AB的彎曲剛度無限大，承受均布載荷q作用，立柱CD直徑，立柱長度，立柱材料為A3號鋼，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、用能量法計算圖示外伸梁C點的豎向位移，已知。（本題15分）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）（2分）五、（15分）解：由（4分）得主應(yīng)力（2分）（2分）（2分）所以：第三強度理論相當(dāng)應(yīng)力強度足夠?。?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：兩個彎矩圖（各5分）利用圖乘法得：（5分）材料力學(xué)6一、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σs，強度極限σb。（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)件上危險點的應(yīng)力狀態(tài)，許用應(yīng)力，用第三強度理論校核該點的強度。（本題15分）六、理想軸心壓桿直徑，長度，材料為A3號鋼，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、用能量法計算圖示剛架C點的豎向位移，兩段桿長度均為l，不考慮軸力及剪力的影響，為常數(shù)。（本題15分）答案：一、（10分）解：彈性模量約為（4分），屈服極限σs＝240Mpa，（3分）強度極限σb＝420Mpa。（3分）二、（10分）解：（2分）