材料力學習題匯總

1、1(a)(b)第一章第一章 緒論緒論是非判斷題1材料力學是研究構件承載能力的一門學科。 （ ）2材料力學的任務是盡可能使構件安全地工作。 （ ）3材料力學主要研究彈性范圍內的小變形情況。 （ ）4因為構件是變形固體，在研究構件的平衡時，應按變形后的尺寸進行計算。 （ ）5材料力學研究的內力是構件各部分間的相互作用力。 （ ）6用截面法求內力時，可以保留截開后構件的任一部分進行平衡計算。( )7壓強是構件表面的正應力。 （ ）8應力是橫截面上的平均內力。 （ ）9材料力學只研究因構件變形引起的位移。 （ ）10構件內一點處各方向線應變均相等。 （ ）11切應變是變形后構件中任意兩根微線段夾角角度

2、的變化量。 （ ）12構件上的某一點，若任何方向都無應變，則該點無位移。 （ ）13材料力學只限于研究等截面直桿。 （ ）14桿件的基本變形只是拉（壓） 、剪、扭、和彎四種，如果還有另一種變形，必定是這四種變形的某種組合。 （ ）填空題15圖中所示兩個微元體受力變形后如虛線所示，圖(a)、(b)所示微元體的切應變分別是_；_。ab 16構件的承載能力包括_、_和_三個方面；根據材料的主要性能作如下三個基本假設_、_、_。17構件的強度是指_；剛度是指_；穩(wěn)定性是指_。18在材料力學中分析桿件內力的基本方法是_，步驟是_。計算題19直桿 ABC 如圖所示，。試求 1-1 橫截面上的內力。30AB

3、Ca2lAlAP11A2hdP第二章第二章 拉伸、壓縮與剪切拉伸、壓縮與剪切是非判斷題是非判斷題1使桿件產生軸向拉壓變形的外力必須是一對沿桿件軸線的集中力。 （ ）2拉桿伸長后，橫向會縮短，這是因為桿有橫向應力存在。 （ ）3胡克定律適用于彈性變形范圍內。 （ ）4材料的延伸率與試件的尺寸有關。 （ ）5只有超靜定結構才可能有裝配應力和溫度應力。 （ ）6鑄鐵構件由于沒有屈服階段，所以在靜載作用時可以不考慮其應力集中的影響。 （ ）7桿件的某橫截面上，若各點的正應力均為零，則該截面上軸力為零。 （ ）8兩根材料、長度 l 都相同的等直柱子，一根的橫截面面積為 A1，另一根為 A2，且A2A1。

4、如圖所示。兩桿都受自重作用。這兩桿的最大壓應力相等，最大壓縮量也相等。 （ ）9直徑為 d 的圓截面拉伸試件，其標距是指試件兩端面之間的距離。 （ ）10低碳鋼拉伸試件的強度極限是其拉伸試驗中的最大實際應力值。 （ ）11在聯(lián)接件擠壓實用計算中，擠壓面積是實際擠壓面的面積。 （ ）bsA填空題12軸向拉伸的等直桿，桿內任一點處最大切應力的方向與軸線成_。13低碳鋼由于冷作硬化，會使_提高，而使_降低。14鑄鐵試件的壓縮破壞和_應力有關。15工程上通常把延伸率_的材料稱為塑性材料。16一空心圓截面直桿，其內、外徑之比為，兩端承受軸向拉力作用，如將內外8 . 0徑增加一倍，則其抗拉剛度將是原來的_

5、倍。17衡量材料塑性的兩個指標是_、_。18低碳鋼在拉伸過程中的四個階段分別是_、_、_和_。19構件由于截面的_會發(fā)生應力集中現(xiàn)象。20圖示在拉力 P 作用下的螺栓，已知材料的剪切許用應力是拉伸許用應力的 0.6倍，則螺栓直徑 d 和螺栓頭高度 h 的合理比值為_。A2l(b)A1(a)l3Fabc選擇題21應用拉壓正應力公式的條件是（ ） 。AFN （A）應力小于比例極限； （B）外力的合力沿桿軸線； （C）應力小于彈性極限； （D）應力小于屈服極限。22圖示拉桿的外表面上有一斜線，當拉桿變形時，斜線將（ ） 。 （A）平動； （B）轉動； （C）不動； （D）平動加轉動。23圖示四種材料

6、的應力應變曲線中，強度最大的是材料（ ） ，塑性最好的是材料（ ） 。24圖示有缺陷的脆性材料拉桿中，應力集中最嚴重的是桿（ ） 。 25等直拉桿如圖所示，在 F 力作用下，正確的是（ ） 。 （A）橫截面 a 上的軸力最大； （B）曲截面 b 上的軸力最大； （C）斜截面 c 上的軸力最大； （D）三種截面上的軸力一樣大。F裂紋FFFFFFFF（A）（B）（C）（D）ABCD4Ojiefk題 2626低碳鋼的曲線如圖所示，應力加至 k 點，然后逐漸卸載時，相應的關系為（ ） 。 （A）曲線 kfeo； （B）折線 kjo； （C）直線 kj； （D）直線 ki。27如圖所示連接件，方形銷將兩

7、塊等厚板連接在一起，上面這塊板同時存在拉伸正應力，切應力，擠壓應力bs，若不考慮應力集中，比較其數(shù)值大小可得（ ）。 （A）最大； （B）最大； （C）最大； （D）。bsbs28. 結構由于制造誤差或溫度誤差，則有( )。 （A）靜定結構中將引起應力，靜不定結構中也能引起應力； （B）靜定結構中將引起變形，靜不定結構中將引起應力； （C）無論靜定或靜不定結構，都將引起應力和變形； （D）靜定結構中將引起應力和變形，靜不定結構中將引起應力。29現(xiàn)有鋼、鑄鐵兩種棒材，其直徑相同。從承載能力與經濟效益兩個方面考慮，圖示結構中合理選擇方案是( )。 （A）1 桿為鋼，2 桿為鑄鐵； （B）1 桿為鑄

8、鐵，2 桿為鋼； （C）兩桿均為鋼； （D）兩桿均為鑄鐵。計算題30如圖示圓形截面桿，已知各段面積分別為，23222150,60,125mmAmmAmmA各段長度分別為，作用力，彈mlmlml2,5 . 1,1321kNPkNPkNP5 . 0,2,4321性模量GPa。1.作軸力圖；2.求桿的最大應力；3.求桿的最大伸長線應變，求桿的總200E伸長。PPPP2a2aa題 27P2P1P3l1l2l3A1A2A3題 30FBAC12題 295 31圖示結構，鋼桿 1：圓形截面，直徑 d=16 mm，許用應力1= 150MPa；桿 2：方形截面，邊長 a=100 mm，許用應力2= 4.5MPa

9、。(1)當作用在 B 點的載荷 F=2 噸時，校核強度；(2)求在 B 點處所能承受的許用載荷。2CBA2mF132. 剛性梁AB水平地掛在兩根圓鋼桿上，已知鋼的彈性模量為，鋼桿直徑分別為E，今在剛性梁AB上作用一橫向力P，求：P作用在何處才能使剛性梁mmdmmd25,2021水平下降。1.5m1mPABC2m12x1.5m633.兩端固定的階梯狀桿如圖所示。彈性模量GPa，線膨脹系數(shù)210E。求溫度升高后該桿各部分產生的應力。C/10126C30 34圖示拉桿，用四個直徑相同的鉚釘連接，校核鉚釘和拉桿的強度。拉桿與鉚釘?shù)牟牧舷嗤?，已?P=80KN，b=80mm，t=10mm，d=16mm，

10、=100MPa，=160MPa。(假設每個鉚釘受力相同）PbPtdPP拉桿bAA2AACDBaa2a7第三章第三章 扭轉扭轉是非判斷題1圓軸受扭時，桿內各點均處于純剪切狀態(tài)。 （ ）2圓軸受扭時，橫截面上的最大切應力發(fā)生在距截面形心最遠處。 （ ）3圓軸扭轉變形實質上是剪切變形。 （ ）4當切應力超過材料的剪切比例極限時，切應力互等定理亦成立。 （ ）5一點處兩個相交面上的切應力大小相等，方向指向（或背離）該兩個面的交線。 （ ）6直徑 d 和長度 l 相同、材料不同的兩根軸，兩端受相同扭轉力偶矩作用，它們的最大切應力及最大單位扭轉角都相同。 （ ）7在線彈性范圍內，拉伸圓桿的體積發(fā)生變化，而

11、扭轉圓桿的體積不發(fā)生變化。 （ ）填空題8單元體的兩個_面上垂直于二面交線的切應力大小相等、方向都指向（或背離）兩個面的交線，此稱為切應力互等定理。9鑄鐵圓桿發(fā)生扭轉破壞的破斷線如圖，試畫出圓桿兩端所受外力偶的方向。10畫出圓桿扭轉時，兩種截面的切應力分布圖。11若將受扭實心圓軸的直徑增加一倍，則其剛度是原來的_倍。12階梯形實心圓軸承受扭轉變形，圓軸最大切應力max=_。選擇題13階梯圓軸的最大切應力發(fā)生在（ ） 。TT2mm2dd8 （A）扭矩最大的截面； （B）直徑最小的截面； （C）單位長度扭轉角最大的截面； （D）不能確定。14空心圓軸的外徑為 D，內徑為 d，=d/D。其抗扭截面系

12、數(shù)為（ ） 。 （A） ； （B） ；)1 (163DWt)1 (1623DWt （C） ； （D） 。)1 (1633DWt)1 (1643DWt15扭轉切應力公式 適用于（ ）桿件。pIT （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。16單位長度扭轉角與（ ）無關。 （A）桿的長度； （B）扭矩； （C）材料性質； （D）截面幾何性質。17圖示圓軸由鋼管和鋁套管牢固的結合在一起。扭轉變形時，橫截面上切應力分布如圖（ ）所示。18空心圓軸，其內外徑之比為，扭轉時軸內的最大切應力為，這時橫截面上內邊緣的切應力為（ ） 。 （A） ； （B）； （

13、C）0； （D）。)1 (419實心圓軸扭轉，已知不發(fā)生屈服的極限扭矩為 T0，若其橫截面積增加 1 倍，那么極限扭矩是（ ） 。 （A） ； （B）； （C）； （D）。02T02T022T04T計算題20.作圖時各桿的扭矩圖。鋼鋁TTTT（A）（B）（C）（D）(1)2kN.ma8kN.mma3kN.ma3kN.maaaa921如圖所示的空心圓軸，外徑，內徑，mmD100mmd80mml500，=80GPa。請（1）繪軸的扭矩圖；（2）求最大切應力。 （3）mkNM 61mkNM 42G求 C 截面的扭轉角。22如圖所示等截面?zhèn)鲃虞S的轉速為 500，主動輪 A 輸入功率 368，從動輪mi

14、n/ rkWB 和 C 分別輸出功率 147和 221。已知許用剪應力，許用單位長度扭轉kWkWMPa70角，材料的剪切彈性模量。試：m/1GPa80G 1 設計傳動軸的直徑2 提出一個提高傳動軸承載能力的方法，并簡述其理由。ABCllM1M2ABCMeMe（2）1023兩端固定的實心圓桿，其 AC 段的直徑為，CB 段的直徑為，試求在圖示外力偶d2d矩 MC作用下，固定端 A、B 處的約束反力偶及截面 C 的扭轉角。ACB32l3l2ddMC11第四章第四章 平面圖形的幾何性質平面圖形的幾何性質選擇題1在下列關于平面圖形的結論中，錯誤的是（ ） 。 （A）圖形的對稱軸必定通過形心； （B）圖

15、形對對稱軸的靜矩為零； （C）圖形兩個對稱軸的交點必為形心； （D）使靜矩為零的軸必為對稱軸2靜矩的量綱是（ ） 。 (A)ML2T-2； (B)L； (C)L2； (D)L33各圓半徑相等，在圖（ ）所示的坐標系中圓的 Sx為正Sy為負。 (A) (B) (C) (D)4圖示矩形截面，mm線以上部分和以下部分對形心軸的兩個靜矩的（ ） 。(A) 絕對值相等，正負號相同； (B)絕對值相等，但正負號不同；(C) 絕對值不等，正負號相同； (D)絕對值不等，正負號不同；5在平面圖形的幾何性質中， （ ）的值可正、可負、也可為零。 (A)靜矩和慣性矩； (B)極慣性矩和慣性矩； (C)慣性矩和慣性

16、積； (D)靜矩和慣性積；填空題6設矩形對其一對稱軸 z 的慣性矩為 Iz,則當其長寬比保持不變而面積增加 1 倍時,則該圖形對其對稱軸 z 的慣性矩為_。7在一組相互的平行的軸中，截面積對 的慣性矩最小。計算題8試確定下列圖形形心位置，并求圖（b）對形心軸 z1 軸和 y 軸的慣性矩。oxyxyoxyoxyommzCh=2bbCzy(a)1220Z1100 80 20Cy(b)20z13第五章第五章 彎曲內力彎曲內力選擇題1梁在集中力作用的截面處，它的內力圖為（ ） 。 （A）Q 圖有突變，M 圖光滑連續(xù)； （B）Q 圖有突變，M 圖有轉折； （C）M 圖有突變，Q 圖光滑連續(xù)； （D）M

17、圖有突變，Q 圖有轉折。2梁在集中力偶作用的截面處，它的內力圖為（ ） 。 （A）Q 圖有突變，M 圖無變化； （B）Q 圖有突變，M 圖有轉折； （C）M 圖有突變，Q 圖無變化； （D）M 圖有突變，Q 圖有轉折。 3梁在某一段內作用有向下的分布力時，則在該段內 M 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。 4如圖示懸臂梁上作用集中力 F 和集中力偶 M，若將 M 在梁上移動時，將（ ） 。 （A）對剪力圖大小、形狀均無影響； （B）對彎曲圖形狀無影響，只大小有影響； （C）對剪力圖、彎矩圖的形狀及大小均有影響； （D）對剪力圖、彎矩圖的形狀

18、及大小均無影響。5若梁的剪力圖和彎矩圖如圖示，則該圖表明（ ） 。 （A）AB 段有均布載荷，BC 段無載荷； （B）AB 段無載荷，B 截面處有向上的集中力，BC 段有向下的均布載荷； （C）AB 段無載荷，B 截面處有向下的集中力，BC 段有向下的均布載荷； （D）AB 段無載荷，B 截面處有順時針的集中力偶，BC 段有向下的均布載荷。計算題6試計算圖示梁截面 1-1, 2-2，3-3 的剪力和彎矩，其中 1-1 和 2-2 截面無限接近于截面D, 3-3 截面無限接近于截面 B。(1)FMABC剪力圖ABC彎矩圖AB1Cqa qaaa122D3314(2)7試列圖示梁的剪力方程與彎矩方程

19、，并作剪力圖和彎矩圖。 (1)lMe =FbabFAB1Cqa2 aaa122D33q15 （2）8試用荷載、剪力和彎矩之間的關系作圖示各梁的剪力圖和彎矩圖。 （1）a2aqa2qABC2aaq ABC16 （2） （3）qa2 q 2aaABCa2aq qa2 ABC17 （4）11. 圖示外伸梁承受均布荷載 q 作用。試問 a 為何值時，梁的最大彎矩值最小。laaq ABaa2aqqa2qaABCD1812 試作圖示剛架的剪力圖、彎矩圖和軸力圖。 （1） （2）2Faa2aFABCaaMeABC19第六章第六章 彎曲應力彎曲應力填空題1應用公式時，必須滿足的兩個條件是_和_。yIMZ2.

20、梁在彎曲時，橫截面上正應力沿高度是按_分布的；中性軸上的正應力為_；矩形截面梁橫截面上切應力沿高度是按_分布的。3矩形截面梁若最大剪力、最大彎矩和截面寬度不變，而將高度增加一倍，則最大彎曲正應力為原來的_倍，最大彎曲切應力為原來的_倍。4 下圖示的梁跨中截面上，ZC軸為中性軸，A、B 兩點的應力A=_；A=_；B =_。5鑄鐵倒 T 字型截面梁，若許用拉應力t =50MPa，而許用壓應力c=200MPa。則上下邊緣距中性軸的合理比值 y1/y2= （C 為形心）6兩梁的幾何尺寸和材料相同，由正應力強度條件可得 B 的承載能力為 A 的 倍。7. 對于相同橫截面積，同一梁采用下列何種截面，其強度

21、最高的是：（ ） 。 （A） （B） （C） （D）8梁擬用圖示兩種方式擱置，則兩種情況下的最大應力之比 為：（ ） 。ql/2l/20.1l0.1lZCBAba)/()(maxmaxPzCy1y220 （A）1/4； （B）1/16； （C）1/64； （D）16。9. 圖示梁的材料為鑄鐵，截面形式有四種如下圖。最佳形式為（ ） 。（A） （B） （C） （D）10如圖所示的懸臂梁，自由端受力偶 M 的作用，梁中性層上正應力 及切應力 有四種答案，正確的是（ ） 。（A） ； （B） ；（C） ； （D） 。計算題11正方形截面簡支梁，受有均布載荷作用如圖，若=6，證明當梁內最大正應力和最大

22、剪應力同時達到許用應力時，l/a = 6。 12矩形截面懸臂梁如圖所示，已知 l=4m, ，q=10kN/m，。試確定53hb MPa10此梁橫截面的尺寸。Plh4h(a)h4h(b)qhMlqlaa0,00,00,00,0qlbhyzz2113. AB 梁為 10 號工字鋼，D 點由鋼桿 CD 支承，已知圓桿的直徑，梁及圓桿mmd20材料的許用應力相同，=160MPa，試求許用均布載荷q。14. 如圖 a 所示外伸梁用鑄鐵制成，其橫截面為槽形，承受均布載荷 q10kN/m 和集中力 F20kN 的作用。已知截面慣性矩 Iz = 4.0107 mm4，從截面形心到下表面和上表面之距分別為 y1

23、=140 mm，y2=60mm（見圖 b） 。材料的許用拉應力+ = 35MPa，許用壓應力 = 140MPa，試校核此梁的強度。2m2mqFA2mBED（a）（b）zy2yy12m1mABDdCq2215. 當力直接作用在跨長的梁 AB 的中點時，梁內的最大正應力 超過了容許Fml6值 30%，為消除這種過載現(xiàn)象，配置了圖示的輔助梁 CD，試求此輔助梁應有的跨長 a。Fa/2l/2l/2ABCDa/223第七章第七章 彎曲變形彎曲變形選擇題1跨度和荷載相同的兩根簡支梁，其截面形狀不同，但抗彎剛度 EI 相同，則兩梁的（ ） 。 （A）內力不同，撓度相同； （B）內力不同，撓度不同； （C）內

24、力相同，撓度不同； （D）內力相同，撓度相同。2等截面直梁彎曲時，撓曲線的曲率最大發(fā)生在（ ） 。 （A）撓度最大處； （B）轉角最大處； （C）剪力最大處； （D）彎矩最大處。3應用靜力學中“力的等效原理”將作用在梁上的分布荷載化為集中荷載時, 正確答案是：（ ） 。 （A）不會改變梁的內力； （B）不會改變梁的支座反力； （C）不會改變梁的變形； （D）不會改變梁的位移。4材料相同的懸臂梁（a） 、 （b） ，所受荷載及截面尺寸如圖所示。關于它們的最大撓度有下列結論，正確答案是：（ ） 。 （A）梁（a）的最大撓度是梁（b）最大撓度的 1/8 倍； （B）梁（a）的最大撓度是梁（b）最大撓

25、度的 1/2 倍； （C）梁（a）的最大撓度是梁（b）最大撓度的 2 倍； （D）梁（a）的最大撓度與梁（b）的最大撓度相等。5應用疊加原理求梁位移時的條件是：（ ） 。 （A）必須是等截面的梁； （B）必須是靜定的梁； （C）必須是小變形的梁； （D）必須是平面彎曲的梁。填空題6撓曲線近似微分方程為 ，它的應用條件是 。 7兩根梁尺寸，受力和支承情況完全相同，但材料不同，彈性模量分別為 E1和 E2，且E1=7E2，則兩根梁對應截面的撓度之比 y1/y2為_。8 圖示二梁的抗彎剛度相同，載荷 Me相同，支座不同，則兩根梁對應點的內力 ，而位移 。 l 2Fbh (b)Me lMeMe2hb

26、(a) l 2F249已知圖（a）梁 B 端撓度為 ql4/(8EI)，轉角為 ql3/(6EI)，則圖（b）梁 C 截面的轉角為 。計算題10圖示梁的抗彎剛度EI為常數(shù)。試用積分法計算梁的最大轉角和最大撓度。 11圖示梁的抗彎剛度EI為常數(shù)。試用疊加法計算B截面的轉角和C截面撓度。 ll lqABCBEIEI(b) lqABEI(a)qlaABClqABqa22512圖示梁的抗彎剛度EI為常數(shù)。試計算自由端截面的轉角和撓度。13圖示矩形截面梁，若均布荷載集度q=10kN/m，梁長l=3m，彈性模量E=200GPa，許用應力=120MPa，許用單位長度上的最大撓度值wmax/l=1/250，且

27、已知截面高度h與寬度b之比為2，求截面尺寸。lb2bhqMe =FbablFABC26第八章第八章 應力狀態(tài)理論應力狀態(tài)理論是非判斷題1包圍一點一定有一個單元體，該單元體各面只有正應力而無切應力。 （ ）2單元體最大切應力作用面上必無正應力。 （ ）3一點沿某一方向的正應力為零，則沿該方向的線應變也為零。 （ ）4純剪切應力狀態(tài)是二向應力狀態(tài)。 （ ）5兩個二向應力狀態(tài)疊加仍然是一個二向應力狀態(tài)。 （ ）6受扭圓軸除軸心外，軸內各點均處于純剪切應力狀態(tài)。 （ ）7單向應力狀態(tài)的應力圓和三向均勻拉伸或壓縮應力狀態(tài)的應力圓相同，且均為 軸上的一個點。 （ ）8若單元體上MPa，則該單元體必定是二向

28、應力狀態(tài)。 （ ）50 xyyx填空題9一點的應力狀態(tài)是該點 。10在平面應力狀態(tài)下，單元體相互垂直平面上的正應力之和等于 。11圖示三棱柱體的 AB 面和 BC 面上作用有切應力 ，則 AC 面上的應力是 。12圖示純剪切應力狀態(tài)單元體的體積應變?yōu)?。 80MPa B 450 450 A C 題 11 圖 題 12 圖 題 15 圖13滾珠軸承中，滾珠和外圓接觸點處的應力狀態(tài)是 。14矩形截面梁在橫力彎曲下，梁的上下邊緣各點處于 向應力狀態(tài)，中性軸上各點處于 應力狀態(tài)。15二向應力狀態(tài)的單元體的應力情況如圖所示，若已知該單元體的一個主應力為5MPa，則另一個主應力的值為 。16二向應力狀態(tài)（

29、已知）的應力圓圓心的橫坐標值為 ，圓的半xyyx,徑為 。17單向受拉桿，若橫截面上的正應力為，則桿內任一點的最大正應力為 ，最0大切應力為 。18處于二向應力狀態(tài)的單元體，已知MPa，MPa，則該單元體的最大100140227切應力 。max19 A、B 兩點的應力狀態(tài)如圖所示，已知兩點處的主拉應力相同，則 B 點 1xy。 40MPa 20MPa 60MPa A B 10MPa xy 題 19 圖 題 20 圖20圖示單元體的三個主應力為：= ；= ；= 。12321 廣義虎克定律/E 的適用條件是 )(kjii。22與圖示應力圓對應的單元體是 向應力狀態(tài)。23 圖示應力圓，它對應的單元體

30、屬 應力狀態(tài)。 o 題 22 圖 題 23 圖24 單元體的體積應變與三個主應變之間的關系為 。321，選擇題25 對一受靜水壓力的小球，下列結論中錯誤的是：（ ）（A）球內各點的應力狀態(tài)均為三向等壓； （B）球內各點不存在切應力；（C）小球的體積應變?yōu)榱悖?（D）小球的形狀改變比能為零。26 關于單元體的定義，下列提法中正確的是（） 。（）單元體的三維尺寸必須是微小的；（）單元體是平行六面體；（）單元體必須是正方體；（）單元體必須有一對橫截面。27 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）切應力一定最大； （D）切應力一定為零。28圖示直角三角形單元體

31、，若斜截面上無應力，則該單元體的（ ） 。（A）三個主應力均為零； （B）兩個主應力為零；（C）一個主應力為零； （D）三個主應力均不為零。 2 . .1 300 a 1 2 .3 b c o 4 . 28 3 題 28 圖 題 29 圖29三向應力狀態(tài)及其相應的應力圓如圖所示。單元體上任意斜截面 abc 上的應力可能對應于應力圓中的哪一點？（ ） （A）1 點； （B）2 點； （C）3 點； （D）4 點。30當三向應力狀態(tài)的三向應力圓成為一個應力圓時，單元體上的主應力情況一定是（ ） 。 （A） （B） （C） （D）或213231213231兩根橫截面相等的等直桿，一根處于自由狀態(tài)，另

32、一根放入無空隙的剛性模中，如圖所示，若兩桿承受相同的軸向壓力作用，試問兩桿中任一點什么量值相等？（ ）（A）軸向壓應力； （B）軸向線應變； P P（C）最大切應變； （D）最大切應力。 題 31 圖32已知單元體 AB、BC 面上只作用有切應力，則 AC 面上應力為：（ ）（A），； （B），；2/AC0AC2/AC2/3AC（C），； （D），； 2/AC2/3AC2/AC2/3AC B 300 A C33平面應力狀態(tài)下，對于任意兩斜截面上的正應力成立的充分必要條件，有下列四種答案，正確的是（ ） （A），； （B），；yx0 xyyx0 xy （C），； （D）。yx0 xyxyyx計算

33、題34在圖示應力狀態(tài)中，試用解析法或圖解法求出指定斜截面上的應力（應力單位MPa） 60 (a) 20 (b) 40 50 3004502935已知應力狀態(tài)如圖所示，圖中應力單位皆為 MPa。試用解析法和圖解法求：（1）主應力大小，主平面位置；（2）在單元體上繪出主平面位置及主應力方向；（3）最大切應力；（4）若已知材料的彈性模量為 200Gpa，泊松比為 0.3，試求最大伸長線應變。 60801004030(a)(b)3036受力構件邊緣上某點處于平面應力狀態(tài)，過該點處的三個平面上的應力情況如圖所示，其中 AB 為自由面。試求，并求該點處的主應力及主平面位置。xy 自由面 A 15MPa B

34、 xy 15MPa37試求圖示各單元體的主應力及最大切應力。 （應力單位均為 MPa） (a) (b) 40 30 50 120450450503031第九章第九章 強度理論強度理論是非判斷題1材料的破壞形式由材料的種類而定。 （ ）2不能直接通過實驗來建立復雜應力狀態(tài)下的強度條件。 （ ）3不同強度理論的破壞原因不同。 （ ）4強度理論只能用于復雜應力狀態(tài)。 （ ）5第二強度理論要求材料直到破壞前都服從虎克定律。 （ ）6塑性材料制成的桿件，其危險點必須用第三或第四強度理論所建立的強度條件來校核強度。 （ ）7當單元體的最大拉應力時，單元體一定出現(xiàn)屈服。 （ ）smax8脆性材料不會發(fā)生塑性

35、屈服破壞。 （ ）9同一種材料在不同應力狀態(tài)下有可能產生不同形式破壞。 （ ）10在同一應力狀態(tài)下，不同材料有可能產生不同形式的破壞。 （ ）11圖示為兩個單元體的應力狀態(tài)，若它們的材料相同，則根據第三強度理論可以證明兩者同樣危險。 （應力單位 MPa） （ ） 60 80 40 填空題12強度理論是 的假說。13在三向等值壓縮時，脆性材料的破壞形式為 。14在復雜應力狀態(tài)下，應根據 和 選擇合適的強度理論。15低碳鋼材料在三向等值拉伸時，應選用 強度理論作強度校核。203216比較第三和第四強度理論，按第 強度理論設計的軸的直徑小。17對于二向等拉的應力狀態(tài)，除 強度理論外，其它強度理論的相

36、當應力都相等。18混凝土立方塊受壓而破壞，用第 強度理論能得到正確的解析。19圖示單元體的= 。3r20按第三強度理論計算圖示單元體的相當應力= 。3r 50MPa = 20MPa 30MPa 題 19 圖 題 20 圖21第三強度理論和第四強度理論的相當應力分別為及，對于純剪切應力狀態(tài)，3r4r恒有= 。43/rr選擇題22鑄鐵水管冬天結冰時會因冰膨脹而漲裂，而管內的冰不破碎，這是因為（ ）（A）冰的強度比鑄鐵高； （B）冰的的溫度比鑄鐵高；（C）冰的應力相當??； （D）冰處于三向近似等壓應力狀態(tài)。23在下列論述中，正確的是（ ）（A）強度理論只適用于復雜應力狀態(tài)；（B）第一、第二強度理論只

37、適用于脆性材料；（C）第三、第四強度理論只適用于塑性材料；（D）第三、第四強度理論只適用于屈服失效。24脆性材料的單元體和塑性材料的單元體，均在相同的三向等壓應力狀態(tài)下，若發(fā)生破壞，其破壞方式（ ） 。 （A）分別為脆性斷裂和塑性斷裂； （B）分別為塑性斷裂和脆性斷裂； （C）都為脆性斷裂； （D）都為塑性斷裂。25在純剪切應力狀態(tài)下，用第四強度理論可以證明：塑性材料的許用切應力和許用拉應力的關系：（ ） （A） （B）2/ （C） （D）3/ 3/ 26塑性材料的下列應力狀態(tài)中，哪一種最易發(fā)生剪切破壞：（ ）33計算題27一鋼制圓筒形薄壁容器，內徑 D=800mm，壁厚 t=4mm，許用應力

38、=120MPa。試用第三強度理論確定其許可內壓。p28試對鑄鐵零件進行強度校核。已知=30MPa，危險點的主應力為t3 . 0 （a）MPa，MPa，MPa；(第一強度理論)301202153 （b）MPa，MPa。(第二強度理論)2910220329試對鋼制零件進行強度校核。已知=120MPa，危險點的主應力為 （a）MPa，MPa，MPa；(第三強度理論（b）MPa，MPa。(第四強度理論)6010250334第十章第十章 組合變形組合變形是非判斷1拉伸（壓縮）和彎曲組合變形時中性軸一定不過截面的形心。 （ ）2圓桿兩面彎曲時，可分別計算梁在兩個平面內彎曲的最大應

39、力，疊加后即為圓桿的最大應力。 （ ）3圓桿兩面彎曲時，各截面的合彎矩矢量不一定在同一平面內。 （ ）4拉伸（壓縮）與彎曲的組合變形桿件，其中性軸盡管是一條不通過形心的直線，但它總是將橫截面分成大小不等的受拉和受壓區(qū)域。 （ ）5在偏心拉（壓）的桿件內，所有橫截面上的內力均相同。 （ ）6在偏心拉（壓）的桿件內，橫截面上各點的應力狀態(tài)均是單向應力狀態(tài)。 （ ）7在彎扭組合變形圓桿的外邊緣上，各點都處于平面應力狀態(tài)。 （ ）8在彎扭組合變形圓桿的外邊緣上，各點主應力必然是0，=0，0。 （ ）1239在脆性材料制成的拉伸（壓縮）與彎曲組合變形桿件中，其中所有的危險點都可以按第一強度理論進行強度計

40、算。 （ ）填空題10利用疊加法計算桿件組合變形的條件是：為 ；材料處于 范圍。11偏心壓縮實際上是 和 的組合變形問題。12在組合變形中，當使用第三強度理論進行強度計算時，其強度條件可以寫成三種公式，其中適用于 桿；適用于 桿；313r4223r適用于 桿。/223WTMr3513圖示空間折桿 AB 是 變形，BC 段是 變形。14圖示承受彎曲與扭轉組合變形的圓桿，繪出截面上 1，2 兩點的應力狀態(tài)。 A B C 1 M T 2 1 2 F 題 13 圖 題 14 圖選擇題15圖示鑄鐵制壓力機立柱的截面中，最合理的是圖（ ） 。 F （A） （B） （C） （D）16圖示圓軸同時受到轉矩 T

41、、彎曲力偶 M 和軸力 F 的作用，下列強度條件中（ ）是正確的。 M M F T T F （A） （B）122TMWAF2222WTWMAF （C） （D）22WTWMAF422WTWMAF17圖示矩形截面拉桿中間開一深度為 h/2 的缺口，與不開口中的拉桿相比，開口處的最大應力的增大倍數(shù)為：（ ） （A）2 倍； （B）4 倍； （C）8 倍； （D）16 倍。 h/2 F F h b 計算題18托架如圖，已知 AB 為矩形截面梁，寬度 b=20mm，高度 h=40mm，桿 CD 為圓管，其外徑 D=30mm，內徑 d=24mm，材料的=160MPa。若不考慮 CD 桿的穩(wěn)定問題，試按強度

42、要求計算結構的許可載荷q。 0.6m 0.2m36 q A C B 0.6m D 19傳動軸 AB 直徑mm，軸長m，=100MPa，輪緣掛重 P=8kN 與轉矩80d2l平衡，輪直徑m。試畫出軸的內力圖，并用第三強度理論校核軸的強度。m7 . 0D y A B m x z P 2 / l2 / l20鐵道路標信號板，裝在外徑 D=60mm 的空心圓柱上，空心圓柱的壁厚 t=3mm，信號板所受最大風載 p=2kN/m2，=60MPa，試按第三強度理論校核空心圓柱的強度。 37 500 800 600 第十一章第十一章 壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定是非判斷題1壓桿失穩(wěn)的主要原因是由于外界干擾力的影響。 （

43、）2同種材料制成的壓桿，其柔度愈大愈容易失穩(wěn)。 （ ）3細長壓桿受軸向壓力作用，當軸向壓力大于臨界壓力時，細長壓桿不可能保持平衡。 （ ）4壓桿的臨界應力值與材料的彈性模量成正比。 （ ）5兩根材料、長度、截面面積和約束條件都相同的壓桿，則其臨界力也必定相同。 （ ）6若細長桿的橫截面面積減小，則臨界壓力的值必然隨之增大。 （ ）7壓桿的臨界應力必然隨柔度系數(shù)值的增大而減小。 （ ）8對于軸向受壓桿來說，由于橫截面上的正應力均勻分布，因此不必考慮橫截面的合理形狀問題。 （ ）填空題9在一般情況下，穩(wěn)定安全系數(shù)比強度安全系數(shù)要大，這是因為實際壓桿總是不可避免地存在 以及 等不利因素的影響。10按

44、臨界應力總圖，的壓桿稱為 ，其臨界應力計算公式為 1；的壓桿稱為 ，其臨界應力計算公式為 ；的壓桿122稱為 ，其臨界應力計算公式為 。11理想壓桿的條件是 ； ； 。3812壓桿有局部削弱時，因局部削弱對桿件整體變形的影響 ；所以在計算臨界壓力時，都采用 的橫截面面積 A 和慣性矩 I。13圖示兩端鉸支細長壓桿的截面為矩形，當其失穩(wěn)時臨界壓力 Fcr= ，撓曲線位于 平面內。 X F B b ll h z EI1 EI2l y A C z y 題 14 圖 題 15 圖14圖示桁架，AB 和 BC 為兩根細長桿，若 EI1EI2，則結構的臨界載荷 Fcr= 。15對于不同柔度的塑性材料壓桿，

45、其最大臨界應力將不超過材料的 。16提高壓桿穩(wěn)定性的措施有 ， ，以及 和 。17細長桿的臨界力與材料的 有關，為提高低碳鋼壓桿的穩(wěn)定性，改用高強度鋼不經濟，原因是 。18按圖示鋼結構（a）變換成（b）的形式，若兩種情形下 CD 為細長桿，結構承載能力將 。 D A C B P A C B D P(a)(b)19圖示材料相同，直徑相等的細長桿中， 桿能承受壓力最大； 桿能承受的壓力最小。 F （a） F (b) F (c) 4m 6m 7m選擇題20在穩(wěn)定性計算中，若用歐拉公式算得壓桿的臨界壓力為，而實際壓桿屬于中柔度crF桿，則（ ） 。（A）并不影響壓桿的臨界壓力值；（B）實際的臨界壓力大

46、于 Fcr；（C）實際的臨界壓力等于 Fcr；39（D）實際的臨界壓力小于 Fcr。21方形截面壓桿，；如果將改為后仍為細長桿，臨界力是原來的多2:1:hbbhcrF少倍？( ) （A）16 倍； （B）8 倍； （C）4 倍； （D）2 倍。 crP lh bh 22在橫截面積等其他條件均相同的條件下，壓桿采用圖（ ）所示的截面形狀，其穩(wěn)定性最好。 F 500 (A) (B) (C) (D) 題 23 圖 題 24 圖23圖示邊長為mm 的正方形截面大柔度桿，承受軸向壓力 F=42kN，彈1032a性模量 E=100GPa。則該桿的工作安全系數(shù)為（ ） 。（A）； （B）； （C）； （D）

47、。1n2n3n4n24圖示結構二桿材料和截面形狀與尺寸相同，均為細長桿，若在平面內失穩(wěn)而破壞，則結構的臨界載荷，沿（ ）方位作用時，其值最??；沿（ ）方位作用時，其值最大。（A）； （B）；00090（C）； （D）使二桿同時進入臨界狀態(tài)的值。030 P B A 300 C計算題25圖示簡單托架，其撐桿 AB 為圓截面木桿，木桿 AB 的直徑，若架上受集cmd15度為 q=24kN/m 的均布荷載作用，AB 兩端為鉸支，木材的 E=10GPa，=20MPa，規(guī)定的穩(wěn)p定安全系數(shù)=3，試校核 AB 桿的穩(wěn)定性。stn 2.4m 0.8m 40 q C 300 B A26一端固定一端鉸支壓桿的長度

48、 L=1.5m，材料為 A3 鋼，其彈性模量E=205，=200，=240MPa。已知截面面積 A=800mm2，若截面的形狀分別為實心圓GPapMPaS形和=0.8 的空心圓管，試分別計算各桿的臨界壓力。若用經驗公式，A3 鋼計算臨界應力Dd的直線公式為（單位） 。12. 1304crMPa41第十二章第十二章 能量方法能量方法是非判斷題1結構上的外力作功可能為正或負，因而結構的應變能也有正負之分。 （ ）2彈性體的應變能與加載次序無關，只與載荷的最終值有關。 （ ）3在線彈性和小變形的條件下，計算應力、變形和應變能都可以應用疊加法。（ ）4桿系結構的應變能等于結構中各桿應變能之和。 （ ）

49、選擇題5三根拉桿的長度和橫截面尺寸完全相同，其應力應變曲線如圖所示。當三根桿的拉力相同時，應變能（ ）。 （A）桿最大； （B）桿最大； （C）桿最大； （D）三根桿一樣大。 題 5 圖6用莫爾定理求梁變形時，建立和方程要求（ ） 。)(xM)(xM （）梁段劃分要一致，但坐標可不統(tǒng)一；x （）坐標要統(tǒng)一，但梁段劃分可以不同；x42 （）梁段劃分要一致，坐標也要統(tǒng)一。x填空題7同一材料制成截面不同的三根拉桿如圖。試分別在下列情況下，比較它們的應變能。 (1) 當 P1= P2= P3時， 桿的應變能為最大； 桿的應變能為最小。 (2) 當三根桿內的最大應力都達到比例極限時， 桿的應變能為最大；

50、 桿的應變能為最小。 (a) (b) (c) 題 7 圖 8 試比較下列兩組等截面直桿的應變能。（1） ；（2） 。(1) 材料、尺寸和受力情況都相同的兩根矩形截面梁，其中一根截面豎放，另一根截面平放。 (2) 材料、尺寸相同的兩根圓桿，其兩端分別承受數(shù)值相等的扭轉力偶矩和彎曲力偶矩。9抗彎剛度為的簡支梁如圖示。若先加力，后加力偶矩，外力總功EIPmW ；若先加力偶矩，后加力，則外力總mP功 。已知梁只受作用時，截面 A 的轉W1P角為 L2/16EI；則當梁只受作用時，其跨度 中點 C 的撓度為 。1m 題 9 圖 題 10 圖10對圖示桿件，試分別按兩種加載次序寫出其應變能的表達式。（1）

51、先加 P1，后加 P2， 。U（2）先加 P2，后加 P1， 。U11用卡氏定理=求得的結果，正值表示 ；負值表示 PU /。12莫爾圖乘法確定結果正負的依據是 ；結果為正時表示 ，結果為負時表示 。13當梁的 M 圖是一條直線時，則計算莫爾積分的圖乘法中的積分運算也可表示為，式中是 ，是 。clMdxxMxM)()(cM計算題14圖示直角拐兩段材料相同，且均為同一直徑的圓桿，試求直角拐的應變能 。43 15圖示結構中水平桿 AB 的 E、I、A 及斜桿 CD 的 E1、A1均為已知，試直接用功能原理求 A 點鉛垂位移。16圖示抗彎剛度為 EI 的懸臂梁 AB，作用有兩個力 P，試用卡氏定理求

52、自由端 B 的撓度。17試用莫爾積分求圖示簡支梁截面的撓度。已知 EI 為常數(shù)。 44 18試用莫爾圖乘法求圖示梁截面 B 的轉角，梁的 EI常數(shù)。 19試求圖示 EI 為常數(shù)的四分之一圓周平面曲桿 B 端的鉛垂位移和水平位移。 4520試求圖示變截面梁截面 A 的轉角和截面 B 的撓度。EI 為常數(shù)。 21 試求圖示桁架節(jié)點 D 的鉛垂位移。已知各桿 EA 相同。 4622圖示剛架各桿的 EI 皆相等，試求截面 B 的水平位移和截面 C 的鉛垂位移。 23圖示平面剛架各部分的 EI 相等，試求 A、B 兩截面之間的相對水平位移（軸力的影響不計）。4724試求圖示平面剛架中間鉸 A 處兩側截面

53、的相對角位移。設各桿 EI 相等。 第十三章第十三章 超靜定結構超靜定結構是非判斷題 1結構中的內力和應力只與結構受力及結構尺寸有關，與材料無關。 （ ）2次超靜定結構的靜定基可由解除結構任意個約束而得。 （ ）nn3外力超靜定結構必須解除外部多余約束而得到靜定基。 （ ）選擇題4力法正則方程的實質是（ ） 。()靜力平衡方程；()變形協(xié)調條件；()物理方程；()功的互等定理。5在力法正則方程中，和的（ ） 。ijji()數(shù)值一定相等，量綱一定相同； ()數(shù)值一定相等，量綱不一定相同；()數(shù)值不一定相等，量綱一定相同； ()數(shù)值不一定相等，量綱不一定相同。6設圖示超靜定剛架的四種靜定基分別如圖

54、(b)、(c)、(d)、 （e）所示，則其中錯誤的是（ ） 。48 7超靜定桁架如圖所示，能選取的基本靜定系最多有（ ） 。 ()一種； ()二種； ()四種； ()六種。 填空題8超靜定結構的靜力特征是 。9圖示四種結構的超靜定次數(shù)分別為：(a) 次； (b) 次；(c) 次； (d) 次。 (a) (b) (c) (d) 10對稱結構受對稱載荷時，其對稱截面上的 內力等于零；對稱結構受反對稱載荷時，其對稱截面上的 內力等于零；11下列圖示兩超靜定結構，均選擇 CD 桿作為多余約束，切斷 CD 桿得到基本靜定系，則變形協(xié)調條件相同，都是 。 (a) (b)12力法正則方程中，系數(shù)的物理意義是

55、 ij，自由項的物理意義是 iP。13等剛度平面剛架及其受力如圖，若以截面 C 截開來選取基本靜定系，則該截面不等于零的內力分量分別有：圖(a)為 ；圖(b)為 ；圖(c)為 ；圖(d)為 。 (a) (b) (c) (d)49計算題14靜不定結構如圖，試對每一結構分別選取兩種不同的基本靜定系，并寫出相應的變形協(xié)調條件。 (a) (b)15圖示桿系中各桿的 EA 均相等，試用力法求各桿的軸力。 5016結構如圖所示，設梁 AB 與梁 CD 的 EI 相等，拉桿 BC 的抗拉剛度為 EA，試求拉桿所受的力。 17以 C 支座為多余約束，用力法解圖示超靜定梁，已知 EI 為常數(shù)。 5118圖示剛架

56、中各桿的 EI 相同，試畫剛架的彎矩圖。 2007-2008 第 2 材料力學（A） 機電工程學院 材料力學組 機電學院 06 級 課程考試試題課程考試試題學期學期學年學年擬題人擬題人: :校對人校對人: :擬題學院（系）擬題學院（系）: : 適適 用用 專專 業(yè)業(yè): : 52（答案寫在答題紙上，寫在試題紙上無效）一、是非判斷題一、是非判斷題 （每題 2 分，共 10 分）1. 直徑 d 和長度 l 相同、材料不同的兩根軸，兩端受相同扭轉力偶矩作用，它們的最大切應力及最大扭轉角都相同。 （ ）2. 中性軸是梁的橫截面與中性層的交線。梁平面彎曲時，其橫截面繞中性軸旋轉。 （ ）3. 構件內一點處

57、，沿某一方向的線應變?yōu)榱?，則該方向的正應力必為零。 （ ） 4. 在偏心拉（壓）的桿件內，橫截面上各點的應力狀態(tài)均是單向應力狀態(tài)。 （ ）5. 平面圖形的慣性矩和極慣性矩的值恒為正值，而靜矩和慣性積的值可能為正、可能為負、也可能等于零。 （ ）二、選擇題二、選擇題 （每題 2 分，共 20 分）1. 關于材料的彈性模量 E 有下列幾種說法，其中錯誤的是（ ） 。(A) E 的量綱與應力的量綱相同； (B) E 的值表示材料抵抗彈性變形能力的大??； (C) 各種牌號鋼材的 E 值相差不大； (D) 橡皮的 E 值比鋼材的 E 值大。 2. 現(xiàn)有鋼、鑄鐵兩種棒材，其直徑相同。從承載能力與經濟效益兩

58、個方面考慮，圖示結構中，合理的選擇方案是( )。(A) 1 桿為鑄鐵，2 桿為鋼； (B) 1 桿為鋼，2 桿為鑄鐵；(C) 兩桿均為鋼； (D) 兩桿均為鑄鐵。3. 扭轉軸的單位長度扭轉角與（ ）無關。(A) 軸的長度； (B) 扭矩； (C) 材料性質； (D) 截面幾何性質。4. 圖示等截面簡支梁受集中力作用，其最大撓度發(fā)生在（ ） 。(A) 集中力作用截面處； (B) 梁跨中央截面處；(C) 轉角為零的截面處； (D) 轉角最大的截面處。 5. 矩形截面梁若最大彎矩、最大剪力和截面寬度均不變，而將截面高度增加一倍，則最53大彎曲正應力、最大彎曲切應力分別為原來的（ ）倍。(A) 1/4

59、 倍、1/4 倍； (B) 1/4 倍、1/2 倍；(C) 1/2 倍、1/2 倍； (D) 1/2 倍、1/4 倍。6. 純剪切應力狀態(tài)的應力圓為（ ） 。(A) 軸上的一個點； (B) 軸上的一個點； (C) 圓心位于坐標系原點的圓； (D) 圓心位于軸上且與軸相切的圓。7. 在下列論述中，正確的是（ ） 。(A) 強度理論只適用于復雜應力狀態(tài)；(B) 第一、第二強度理論只適用于脆性材料；(C) 第三、第四強度理論只適用于塑性材料；(D) 第三、第四強度理論只適用于屈服失效。8. 關于壓桿臨界力的含義，下列幾種說法中，正確的是（ ） 。(A) 壓桿橫截面上應力達到比例極限時的壓力值；(B)

60、 壓桿喪失穩(wěn)定直線平衡形態(tài)時的最小壓力值；(C) 壓桿喪失承載能力時的最小壓力值；(D) 壓桿在彎曲平衡形態(tài)時的壓力值。9. 一梁在載荷 P 作用下應變能為，若將載荷 P 改為 2P，其他條件不變，則其應變能V為（ ） 。(A) 2； (B) 4； (C) 8； (D) 16。VVVV10. 圖(a)示的超靜定結構，若采用圖(b)所示的相當系統(tǒng)，則下列幾種說法中錯誤的是（ ） 。 (A) 力法正則方程為：；01111FX(B) 正則方程表示的是相當系統(tǒng)的變形協(xié)調條件；(C) 相當系統(tǒng)的變形協(xié)調條件為：A 截面的轉角等于零；(D) 相當系統(tǒng)的變形協(xié)調條件為：A 截面的鉛垂位移等于零。三、三、畫出