材料力學(xué)練習(xí)題及答案-全

1、 _ 學(xué)年第二學(xué)期材料力學(xué)試(A 卷) 題號(hào) -* -二二 -三 四 五 六 總分 得分 、選擇題(20 分) 1、圖示剛性梁 AB 由桿 1 和桿 2 支承，已知兩桿的材料相同，長(zhǎng)度不等, 橫截面積分別為 Ai和 A,若載荷 ()。 A、 A A B、 AiA C、 Ai=A D Ai、A 為任意 2、建立圓軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式T p =MP p /I P時(shí)需考慮下列因素中的哪幾 個(gè)？答：() (1) 扭矩 M 與剪應(yīng)力T p的關(guān)系 MT=f AT p p dA (2) 變形的幾何關(guān)系(即變形協(xié)調(diào)條件) (3) 剪切虎克定律 (4) 極慣性矩的關(guān)系式 I T= f A p 2dA A、(1) B

2、、(1) (2) C、(1) (2) (3) D、全部 3、二向應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，其最大主應(yīng)力c A、c B 2c 1=( P 使剛梁平行下移，則其橫截面面積 題一、3 圖 D 4a 4、高度等于寬度兩倍（h=2b）的矩形截面梁，承受垂直方向的載荷，若 僅將豎放截面改為平放截面，其它條件都 不變，則梁的強(qiáng)度（） A、提高到原來(lái)的 2 倍 B 提高到原來(lái)的 4 倍 C 降低到原來(lái)的 1/2 倍 D 降低到原來(lái)的 1/4 倍 5. 已知圖示二梁的抗彎截面剛度 則 Pl/P 2=（） A 2 B 4 C 8 D 16 二、作圖示梁的剪力圖、彎矩圖。 二題圖 三、如圖所示直徑為 d 的圓截面軸，其兩端

3、承受扭轉(zhuǎn)力偶矩 m 的作用 設(shè)由實(shí)驗(yàn)測(cè)的軸表面上與軸線成 45方向的正應(yīng)變，試求力偶矩 m 之值、 材料的彈性常數(shù) E、卩均為已知。（15 分） 三題圖 EI 相同，若二者自由端的撓度相等, （15分） 題一、5 圖 四、電動(dòng)機(jī)功率為 9kW 轉(zhuǎn)速為 715r/min，皮帶輪直徑 D=250mm 主 軸外伸部分長(zhǎng)度為 l=120mm 主軸直徑 d=40mmc=60MPa 用第三 強(qiáng)度理論校核軸的強(qiáng)度。（15 分） . . . 級(jí)班 . . . . 一 / 土舊 - Z - 四題圖 五、重量為 Q 的重物自由下落在圖示剛架 C 點(diǎn)，設(shè)剛架的抗彎剛度為 EI，試求沖擊時(shí)剛架 D 處的垂直位移。（1

4、5 分） 六、結(jié)構(gòu)如圖所示，P=15kN 已知梁和桿為一種材料，E=210GPa 梁 ABC 的慣性矩 l=245cm4，等直圓桿 BD 的直徑 D=40mm 規(guī)定桿 BD 的穩(wěn)定 安全系數(shù) nst=2。 求BD 桿承受的壓力。 用歐拉公式判斷 BD 桿是否失穩(wěn)。（20 分） 五題圖 六題圖 _ 學(xué)年第二學(xué)期材料力學(xué)試曙卷） 題號(hào) -一一 -二二 -三 四 五 六 總分 得分 二、選擇題（20 分） 1 下列結(jié)論中正確的是 （） A、材料力學(xué)主要研究各種材料的力學(xué)問(wèn)題 B 材料力學(xué)主要研究各種材料的力學(xué)性質(zhì) C材料力學(xué)主要研究桿件受力后變形與破壞的規(guī)律 D 材料力學(xué)主要研究各種材料中力與材料的

5、關(guān)系 2、有兩根圓軸，一根為實(shí)心軸，直徑為 D,另一根為空心軸，內(nèi)外徑 比為dJD2=。若兩軸的長(zhǎng)度、材料、軸內(nèi)扭矩和產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角均相同， 則它們的重量之比 VWW 為（） A B、0.62 C、 D、 3、 低碳鋼拉伸試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線大致可分為四個(gè)階段，這四個(gè)階段 是（） A、彈性變形階段、塑性變形階段、屈服階段、斷裂階段 B 彈性變形階段、塑性變形階段、強(qiáng)化階段、頸縮階段 C 彈性變形階段、屈服階段、強(qiáng)化階段、斷裂階段 D 彈性變形階段、屈服階段、強(qiáng)化階段、頸縮階段 4、 高度等于寬度兩倍（h=2b）的矩形截面梁，承受垂直方向的載荷，若 僅將豎放截面改為平放截面，其它條件都不變，則梁的

6、強(qiáng)度（ ） A、提高到原來(lái)的 2 倍 B 提高到原來(lái)的 4 倍 C 降低到原來(lái)的 1/2 倍 D 降低到原來(lái)的 1/4 倍 D 16 、作圖示剛架的軸力圖、剪力圖、彎矩圖。 （15分） 三、如圖所示直徑為 d 的圓截面軸，其兩端承受扭轉(zhuǎn)力偶矩 m 的作用。 設(shè)由實(shí)驗(yàn)測(cè)的軸表面上與軸線成 450方向的正應(yīng)變，試求力偶矩 m 之值、 材料的彈性常數(shù) E、卩均為已知。（15 分） 5. 已知圖示二梁的抗彎截面剛度 則 Pl/P 2=（） A 2 B 4 El 相同，若二者自由端的撓度相等, 題一、4 圖 四、電動(dòng)機(jī)功率為 9kW 轉(zhuǎn)速為 715r/min，皮帶輪直徑 D=250mm 主軸外伸部分長(zhǎng)度

7、為 l=120mm 主軸直徑 d=40mmc=60MPa 用第三 強(qiáng)度理論校核軸的強(qiáng)度。（15 分） 四題圖 五、如圖所示，重物 Q 由高度 H 處自由下落，落在 AB 梁的中點(diǎn) C 處, 設(shè) EI =常數(shù)，求這時(shí) C 點(diǎn)撓度 CO （15 分） 六、圖示剛架，已知?jiǎng)偧芨髁嚎箯潉偠葹?EI，求: 1）C 點(diǎn)支座反力； 2）作剛架彎矩圖。（20 分）五題圖 六題圖 學(xué)年第二學(xué)期材料力學(xué)考試題 題號(hào) 一一一 -二二 -三 四 五 六 總分 得分 三、選擇題(20 分) 1 下列結(jié)論中正確的是 () A、材料力學(xué)主要研究各種材料的力學(xué)問(wèn)題 B 材料力學(xué)主要研究各種材料的力學(xué)性質(zhì) C材料力學(xué)主要研究桿

8、件受力后變形與破壞的規(guī)律 D 材料力學(xué)主要研究各種材料中力與材料的關(guān)系 2、建立圓周的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式T p =MP p /I P時(shí)需考慮下列因素中的哪幾 個(gè)？答：() (5)扭矩 M 與剪應(yīng)力T P的關(guān)系 MT=f AT P p dA (6) 變形的幾何關(guān)系(即變形協(xié)調(diào)條件) (7) 剪切虎克定律 (8) 極慣性矩的關(guān)系式 I T= f A p 2dA A (1) B、(1) (2) C、(1) (2) (3) D、全部 3、二向應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，其最大主應(yīng)力c 1=() A、c B 2c CC 3 c D 4c 4、有兩根圓軸，一根為實(shí)心軸，直徑為 D,另一根為空心軸，內(nèi)外徑 比為 d2/D2

9、=。若兩軸的長(zhǎng)度、材料、軸內(nèi)扭矩和產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角均相同, 則它們的重量之比 VWW1為（） A B 、0.62 C、 D、 5. 已知圖示二梁的抗彎截面剛度 EI 相同，若二者自由端的撓度相等, 則 Pi/P 2=（） A 2 B 4 C 8 D 16 、作圖示剛架的軸力圖、剪力圖、彎矩圖。 （15分） 三、如圖所示直徑為 d 的圓截面軸，其兩端承受扭轉(zhuǎn)力偶矩 m 的作用。 設(shè)由實(shí)驗(yàn)測(cè)的軸表面上與軸線成 45方向的正應(yīng)變，試求力偶矩 m 之值、 材料的彈性常數(shù) E、卩均為已知。（15 分） 匚1 J J L - n 題一、5 圖 F D 題圖 四、如圖所示，未開(kāi)啟的易拉罐上沿其軸向粘貼有一應(yīng)變片

10、， 其半徑厚 度之比為 200。打開(kāi)易拉罐，應(yīng)變片變化為 170X10-6，試求罐內(nèi)壓 p 設(shè)這時(shí) E=68GPa v =。（15 分） 四題圖 五、懸臂梁 ACB 由鑄鐵材料制成，其許用拉應(yīng)力c t=40MPa 許用壓 應(yīng)力cc=160MPa 載荷 Fp=44kN,梁截面為 T 型，lz=x 10%血 尺寸如 圖，試校核其強(qiáng)度。（15 分） 六、圖示剛架，已知?jiǎng)偧芨髁嚎箯潉偠葹?EI，求: 1）C 點(diǎn)支座反力； 2）作剛架彎矩圖。（20 分題圖 六題圖 題 答 準(zhǔn) 不 內(nèi) 線 封 密 - 學(xué)年第二學(xué)期課程考試試卷卷） 考試科目 材料力學(xué) 考試時(shí)間 _ 考試方式閉卷 成績(jī) _ 題號(hào) -一一 _

11、 二 _ 三 四 核總分 得分 評(píng)卷人 （本試題滿分 100 分，考試時(shí)間 120 分鐘） 四、 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 c,則 45斜截面上的正應(yīng)力和 剪應(yīng)力 _。 A 分別為c 12 和c B 均為c C 分別為c和c /2 D 均為c /2 2、 圖示鉚接件，若板與鉚釘為同一材料，且已知 c jy = 2 T ，為充 分提高材料的利用率，貝恂卩釘?shù)闹睆絛應(yīng)為 _ 。 A d=2t B d=4t C d=4t/ n D d=8t/ n 3 一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如右圖所示，則其主應(yīng)力、分別為 _ A

12、30MPa, 100 MPa, 50 MPa B 50 MPa，30MPa -50MPa C 50 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 r，應(yīng)力振幅ca和平均應(yīng)力cm分別為 A r = 2,c a= 20MPa c m= 10Mpa B r = 2,c a= 40MPa c m= 10Mpa C r = 2 ,c a= 30MPa c m= 10Mpa

13、 D r = 2,c a= 30MPa c m= 30MPa 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，適用農(nóng)機(jī)、機(jī)制、建環(huán) ） 1、（15 分）梁受載荷如圖所示，請(qǐng)畫(huà)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(huà)出正應(yīng)力單元體。 2、面內(nèi)最大剪應(yīng)力。 20 3、 （ 10

14、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 =，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 45= x 10“。試求轉(zhuǎn)矩 m。 4、 （15 分）直徑 mm 的圓截面折桿，端固定，受力與其他尺寸如圖所示。 若材料的許用應(yīng)力，試按最大剪應(yīng)力強(qiáng)度理論（第三強(qiáng)度理論） 校核端 外表面點(diǎn)的強(qiáng)度（忽略剪力影響）。 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 ，已知， 試求點(diǎn)在鉛垂方向的位移。（忽略截面剪力與軸力） 6、 （10 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

15、單位長(zhǎng)度變形所需的力），且，試求點(diǎn)的撓度。 一 / 土舊 - Z - 號(hào)學(xué) 二二二 二二二二名姓 級(jí)班 二二二 二二二二二二二二業(yè)專(zhuān) 學(xué)年第二學(xué)期課程考試試卷卷） 考試科目 材料力學(xué) 考試時(shí)間 考試方式閉卷 成績(jī) _ 題號(hào) 一一一 _ 二 _ 三 四 核總分 得分 評(píng)卷人 （本試題滿分 100 分，考試時(shí)間 120 分鐘） 五、選擇題（每題 4 分，共 20 分） 1、 材料的失效模式 _ 。 A 只與材料本身有關(guān)，而與應(yīng)力狀態(tài)無(wú)關(guān)； B 與材料本身、應(yīng)力狀態(tài)均有關(guān)； C 只與應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)，而與材料本身無(wú)關(guān)； D 與材料本身、應(yīng)力狀態(tài)均無(wú)關(guān)。 2、 圖中應(yīng)力圓 a、b、c 表示的應(yīng)力狀態(tài)分別為

16、 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)。 正確答案是 3、 關(guān)于壓桿臨界力的大小，說(shuō)法正確的答案是 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 與壓桿所承受的軸向壓力大小有關(guān)； D 與壓桿的柔度大小無(wú)關(guān)。 4、 圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征、平均應(yīng)力、應(yīng)力幅值的值分別是 _ A 40、20、10 B 20 、10、20 C 0、20、10 D 0 、20、20 5、_ 如圖所示重量為的重物自由下落沖擊梁，沖

17、擊時(shí)動(dòng)荷系數(shù) _ A B C D 二、計(jì)算題（共 80 分，） 1、 （ 16 分）簡(jiǎn)支梁受載荷如圖所示，請(qǐng)畫(huà)出梁的剪力圖，彎矩圖。 2、 （ 15 分）已知三向應(yīng)力狀態(tài)如圖所示（圖中應(yīng)力單位： MPa， 試 求：1）主應(yīng)力；2）主切應(yīng)力；3）形變應(yīng)變能密度Uf。 3、 （ 16 分）圓截面桿，受橫向外力 F 和繞軸線的外力偶作用。由實(shí)驗(yàn) 測(cè)得桿表面 A 點(diǎn)處沿軸線方向的線應(yīng)變， 桿表面 B 點(diǎn)處沿與軸線成 45 方向的線應(yīng)變。材料的彈性模量 E = 200GPa，泊松比 v = ，a=0.25L， L=800mr，d=60mm 試求橫向外力 F 和繞軸線的外力偶 4、 （ 16 分） 精密磨

18、床砂輪軸如圖所示（單位：mm） 已知電動(dòng)機(jī)功率 N=3kW, 轉(zhuǎn)速 n=1400rpm,轉(zhuǎn)子重量 Q=101N, 砂輪直徑 D=25mm,砂輪重量 Q=275N,磨削力 R/Pz=3,輪軸直徑 d=50mm 材料為軸承鋼，60MPa， 試用第三強(qiáng)度理論校核軸的強(qiáng)度。 5、 （ 17 分） 平面剛架 ABC 與二力桿 CD 構(gòu)成如圖所示結(jié)構(gòu)， 并承受外力 偶作用。若、已知，剛架的抗彎剛度為， CD 桿的抗拉剛度為，且。試 求 CD桿的變形量。 6、（ 17 分）用積分法求梁 B 點(diǎn)的撓度和轉(zhuǎn)角，梁的 El，L 已知 學(xué)年第二學(xué)期課程考試試卷卷） 考試科目 材料力學(xué) 考試時(shí)間 _ 考試方式閉卷 成

19、績(jī) _ 題號(hào) -一一 _ 二 _ 三 四 核總分 得分 評(píng)卷人 （本試題滿分 100 分，考試時(shí)間 120 分鐘） 六、選擇題（每題 4 分，共 20 分） 1、_ 軸向拉伸細(xì)長(zhǎng)桿件如圖所示，貝 U 正確答案是 _ 號(hào)學(xué) 二二二二二二二名姓 題答準(zhǔn)不內(nèi)線封密 A 1-1、2-2 面上應(yīng)力皆均勻分布； B 1-1 面上應(yīng)力非均勻分布，2-2 面上應(yīng)力均勻分布； C 1-1 面上應(yīng)力均勻分布，2-2 面上應(yīng)力非均勻分布； D 1-1、2-2 面上應(yīng)力皆非均勻分布。 2、 一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如右圖所示，則其主應(yīng)力、分別為 A 30MPa、100 MPa 50 MPa B 50 MPa、30MPa -50

20、MPa C 50 MPa、0、-50MPa D -50 MPa、30MPa 50MPa 正確答案是 _ 3、 對(duì)莫爾積分的下述討論，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、平均應(yīng)力、應(yīng)力幅值的值分別是 _ A 40、20、10 B 20 、10、20 C 0、20、10 D 0 、20、20 5、 _ 如圖所示重量為的重物自由下落沖擊梁，沖擊時(shí)動(dòng)荷系數(shù) _ A B C D 二、計(jì)算題（共 80 分，） 1、（ 16 分）、已知，試作梁的剪力、彎矩圖 2、（ 15 分）已知平面

21、應(yīng)力狀態(tài)如圖所示（單位為 MP3，試用解析法求 1、主應(yīng) 力及主平面，并畫(huà)出正應(yīng)力單元體。 2、面內(nèi)最大切應(yīng)力。 20 50 3、（ 16 分）由五根直徑為 d=50mm 勺圓鋼桿組成正方形結(jié)構(gòu)，如圖所示, 結(jié)構(gòu)連接處均為光滑鉸鏈，正方形邊長(zhǎng) a=1m 材料 Q235鋼，試求結(jié)構(gòu) 的臨界載荷值。（Q235 鋼，當(dāng) cr （235 0.0068 2 ）Mpa。） 4、16 分）精密磨床砂輪軸如圖所示（單位：mm）已知電動(dòng)機(jī)功率 N=3kW, 轉(zhuǎn)速 n=1400rpm,轉(zhuǎn)子重量 Q=101N, 砂輪直徑 D=25mm,砂輪重量 Q=275N,磨削力 R/Pz=3,輪軸直徑 d=50mm 材料為軸承

22、鋼，60MPa， 試用第三強(qiáng)度理論校核軸的強(qiáng)度。 5、（ 17 分）平面剛架如圖所示。其各部分的抗彎剛度均為常量 ，試求 點(diǎn)在鉛垂方向的位移。（忽略截面剪力與軸力） 6、（ 17 分）用積分法求梁 B 點(diǎn)的撓度和轉(zhuǎn)角，梁的 El，L 已知 學(xué)年第二學(xué)期課程考試試卷卷） 考試科目 材料力學(xué) 考試時(shí)間 _ 考試方式閉卷 成績(jī)_ 題號(hào) -一一 _ 二 _ 三 四 核總分 得分 評(píng)卷人 （本試題滿分 100 分，考試時(shí)間 120 分鐘） P 132 時(shí) 答 準(zhǔn) 不 內(nèi) 線 封 號(hào) 學(xué) 七、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

23、為 c,則 45斜截面上的正應(yīng)力和 剪應(yīng)力_ 。 A 分別為c 12 和c B 均為c C 分別為c和c /2 D 均為c /2 3、圖示鉚接件，若板與鉚釘為同一材料，且已知 c jy = 2 T ，為充 分提高材料的利用率，貝恂卩釘?shù)闹睆絛應(yīng)為 _ 。 A d=2t B d=4t C d=4t/ n D d=8t/ n 3 一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如右圖所示，則其主應(yīng)力、分別為 _ A 30MPa、100 MPa 50 MPa B 50 MPa、30MPa -50MPa C 50 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

24、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 丫，應(yīng)力振幅ca和平均應(yīng)力cm分別為 A 丫= 2,c a= 20MPa c rn= 10Mpa B 丫= 2,c a= 40MPa c rn= 10Mpa C 丫=一 2,c a= 30MPa c rn= 10Mpa D Y= 2,c a= 30MPa c m= 30MPa 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

25、縮變形； 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(huà)出梁的剪力圖，彎矩圖 題 答 準(zhǔn) 不 內(nèi) 線 封 密 號(hào) 學(xué) 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(huà)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 =，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& = x 10“。試求轉(zhuǎn)矩 m。 4、 （15 分） 直

26、徑 mm 的圓截面折桿， 端固定， 受力與其他尺寸如圖所示。 若材料的許用應(yīng)力，試按最大切（剪）應(yīng)力強(qiáng)度理論（第三強(qiáng)度理論） 校核端外表面點(diǎn)的強(qiáng)度（忽略剪切）。 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 ，試求 點(diǎn)在鉛垂方向的位移。（忽略截面剪力與軸力） 6、 （10 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(zhǎng)度變形所需的力），且，試求點(diǎn)的撓度。 號(hào)學(xué) 二二二二二二二名姓 級(jí)班 二二二二二二二二二二二業(yè)專(zhuān) 學(xué)年第二學(xué)期課程考試試卷卷） 考試科目 材料力學(xué) 考試時(shí)間 _ 考試方式閉卷 成績(jī) _ 題號(hào) 一一一 _

27、二 _ 三 四 核總分 得分 評(píng)卷人 （本試題滿分 100 分，考試時(shí)間 120 分鐘） 八、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、45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)莫爾積分的下述討論，正確的是 _

28、 。 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、平均應(yīng)力、應(yīng)力幅值的值分別是2 x 2 C 0、20、10 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）、已知，試作梁的剪力、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(huà)出正應(yīng)力單元體。 2、面內(nèi)最大切應(yīng)力。 20 50 2、 50 2 .(xy)2 V 2 2 50 2 (20)2 2

29、 2 xy 57 MPa 7 tg2 0 max xy 0.8 19020 y)2 2 xy 32MPa A 40、20、10 B 20 、10、 20 、20、20 x 3、（ 15 分）皮帶輪傳動(dòng)軸如圖所示，皮帶輪 1 的重量W, 800N ,直徑 d, 0.8m ,皮帶輪 2 的重量W2 1200N ,直徑d2 1m ,皮帶的緊邊拉 4、 （ 10 分）直徑 mm 的圓截面折桿，受力與其他尺寸如圖所示。試計(jì) 算點(diǎn)的第三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力。 5、 （ 15 分）總長(zhǎng)度為 I，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。 q /THTTVlc a

30、 業(yè) 專(zhuān) * l r 6、（ 10 分）重量為的重物以速度水平運(yùn)動(dòng)，沖擊梁的點(diǎn)，梁的抗彎剛 度題 答 準(zhǔn) 不 內(nèi) 線 封 密 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 0.5m N Id L 0.75m 0.75m 1 d th A * - IF 2 bd I w - cD 1 f 2 1 F ! 材料為 45 鋼，80MPa，試求軸的直徑 w1 7 w2 T1 為常量，若、均已知，試推出的轉(zhuǎn)角的表達(dá)式。x 2006-2007 (2)材料力學(xué)試卷 A 答案 、選擇題 1、 B 2、 C 3、 B 4、 D 5、 C 二、計(jì)算題 1、簡(jiǎn)支梁受載荷如圖所示，請(qǐng)畫(huà)出

31、梁的剪力圖，彎矩圖。 RA 4 kN/m 9 kN 2.7 5m RA 0.9KN Fy 0 RB RA 9 4 3.75 RB 5.1KN Fq( Kh) RA 3.75 9 2.75 3.752 2 剪力方程和彎矩方程: AC段： Fq(X) RA 4 x 0.9 4x ； M (x) RA x 4x2 2 0.9x 2x2 CB 段 Fq(x) 4 (3.75 x) RB 9.9 4x ；M (x) 5.1 (3.75 2 x) 4 (3.75 x) 2 根據(jù)上面方程容易求出駐點(diǎn)、 零點(diǎn)和剪力、 彎矩的極值, 如圖。 2、 uf 11.9 103J/m3 3、 4、 扭矩： Mx 954

32、9N 9549 20.5N m n 1400 MN而可以求出磨削力： Pz D Mx 1640 N; Py 3Pz 4920 N 故可以求出M y和M z的極值： M(Nm) My Pz 130 10 3 213.2 Nm y max 厶 Mz (Py Q2) 130 10 3 603.85Nm z max y 2 / M彎矩)：M jMyLx |Mz|：ax J213.22 603.852 640.38N m2、 第三強(qiáng)度理論: 故該軸滿足強(qiáng)度要求。 5、 6、 I 3 | 4 也 v sL_ V B 6EI 8EI 2006-2007 (2)材料力學(xué)試卷 二、選擇題 1、 B 2、 B 3

33、、 C 4、 D 5、 C 二、計(jì)算題 1、已知，試作梁的剪力、彎矩圖。M2 32 (50 10 3)3 ,640.382 20.52 52.2MPa B 答案 20 Ho 2 xy 50 2 2 50 ( 20)2 57 MPa 7 2 tg2 0.8 0 32MPa max 2 3、 2 xy 應(yīng)用截面法容易求出: AB AD BC DC 四根壓桿的內(nèi)力 N1 結(jié)構(gòu)臨界載荷: Pcr 2 19020 BD 拉桿的內(nèi)力N2 4、 l i 4 1 0.05 80 (235 0.0068 Pcr 531.7 KN , N 扭矩： Mx 9549 9549 n M進(jìn)而可以求出磨削力：PZ D 2

34、3 20.5N m 1400 M x 1640 N; Py 3Pz 4920 N 第三強(qiáng)度理論: 飛丿640.382 20.52 52.2MPa (50 10 3)3 故該軸滿足強(qiáng)度要求。 5、 ，（向下） 6、 3 ql ql4 B ，VB 6EI 8EI 2007-2008（2）材料力學(xué)試卷 A 答案 三、選擇題 1、 D 2、 D 3、B故可以求出 M（Nm） M y和M Z的極值: My Mz max Pz 130 10 3 213.2 Nm max (Py Q2) 130 10 3 603.85Nm M彎(N矩) : M My max Mz 2 max 、213.22 603.852

35、 640.38N m M 2 M2 W 2、 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(huà)出梁的剪力圖，彎矩圖。 Rc 丄(qa2 2a 3 RA qa 4 qa 2.5a qa2) 2、 20 4、 MPa , MPa , 5、 , , ,(向下) 6、 2007-2008 (2)材料力學(xué)試卷 B 答案 四、選擇題 1、 A 2、 C 3、 C 4、 D 5、 B 、計(jì)算題HHHO 4 x y 2 tg2 O 2 xy 0.8 max y)2 xy 3、 m=m 50 2 19020 32MPa (20)2 2 xy 57 MPa 7 1、已知，試作梁的剪力、彎矩

36、圖 2、 20 50 tg2 0 2 xy 0.8 x y 19020 max y 2 2 / xy 32MP 3、解: 扭矩: N 9549 =4775Nm n 皮帶拉力 t1 d1/2 9438N,T1 2t1 18880N t2 d2/2 9550N,T2 2t2 19100N T1 t1 W1 36616 1 3 Mx 4775Py2 W2 內(nèi)力分析 B 截面 M y 18308 C 截面 M y 10743 Mz 9604 M . M 2M； 14410 軸危險(xiǎn)截面為 B 截面 軸徑計(jì)算 4、 MPa MPa, MPa, MPa MPa 5、在 B 點(diǎn)作用向下單位力 2 M 坐（AC

37、段） 2 M (x l a)(AC 段) B 點(diǎn)向下位移 3 込(4l a) 24EI 求轉(zhuǎn)角： 在 B 點(diǎn)作用順時(shí)針單位力偶 2 M (AC 段) 2W= 236E-6 d w =0.134m a MM , dx 0 El 向下 B 點(diǎn)轉(zhuǎn)角 B a MM , dx 2 a qx . dx 3 qa 順時(shí)針 0 EI 0 2EI 6EI 6、 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 Fi=6kN,右輪沿切線作用鉛垂向上 F2,a=0.4m, D=0.4m，D2=0.6m，軸的材料許用應(yīng)力 d =100MPa,。試按第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)合 理的do （15 分） 四圖示結(jié)構(gòu)，梁 AB的El、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） 五. 圖示結(jié)構(gòu)，各桿材料許用應(yīng)力 d =120MPa;邊桿長(zhǎng)度I =1m 直徑di=0.04m； 對(duì)