材料力學(xué)試卷及答案7套-供參考

1、 HYPERLINK /cty1009 材料力學(xué)試卷1一、繪制該梁的剪力、彎矩圖。 （15分）QM二、梁的受力如圖,截面為T字型，材料的許用拉應(yīng)力+=40MPa，許用壓應(yīng)力-=100MPa。試按正應(yīng)力強(qiáng)度條件校核梁的強(qiáng)度。（20分）3017030200q=10KN/mP=20KNABCD2m3m1m 三、求圖示單元體的主應(yīng)力及其方位，畫出主單元體和應(yīng)力圓。 （15分）302050單位：MPa四、圖示偏心受壓柱，已知截面為矩形，荷載的作用位置在A點，試計算截面上的最大壓應(yīng)力并標(biāo)出其在截面上的位置，畫出截面核心的形狀。(15分)A(yp,zp)yzbh五、結(jié)構(gòu)用低碳鋼A3制成，A端固定，B、C為球

2、型鉸支，求：允許荷載P。已知：E=205GPa，s=275MPa，cr=338-1.12,，p=90，s=50，強(qiáng)度安全系數(shù)n=2，穩(wěn)定安全系數(shù)nst=3，AB梁為N016工字鋼，Iz1130cm4，Wz141cm3，BC桿為圓形截面，直徑d=60mm。 （20分） BAC1m1mP1mZ六、結(jié)構(gòu)如圖所示。已知各桿的EI相同，不考慮剪力和軸力的影響，試求：D截面的線位移和角位移。ABCDP2aaa（15分）材料力學(xué)2一、回答下列各題（共4題，每題4分，共16分）1、已知低碳鋼拉伸試件，標(biāo)距，直徑，拉斷后標(biāo)距的長度變?yōu)?，斷口處的直徑為，試計算其延伸率和斷面收縮率。2、試畫出圖示截面彎曲中心的位置

3、。3、梁彎曲剪應(yīng)力的計算公式，若要計算圖示矩形截面A點的剪應(yīng)力，試計算。hAb4、試定性畫出圖示截面截面核心的形狀（不用計算）。圓形截面中間挖掉正方形矩形截面中間挖掉圓形圓形矩形FsM二、繪制該梁的剪力、彎矩圖。（15分） 三、圖示木梁的右端由鋼拉桿支承。已知梁的橫截面為邊長等于0.20m 的正方形,q=4OKN/m,彈性模量E110GPa；鋼拉桿的橫截面面積A2250mm2,彈性模量E2=210GPa 。試求拉桿的伸長及梁中點沿鉛垂方向的位移。（14分）四、磚砌煙窗高，底截面的外徑，內(nèi)徑，自重，受的風(fēng)力作用。試求：（1）煙窗底截面的最大壓應(yīng)力；（2）若煙窗的基礎(chǔ)埋深，基礎(chǔ)及填土自重按計算，土

4、壤的許用壓應(yīng)力，圓形基礎(chǔ)的直徑D應(yīng)為多大？（20分）注：計算風(fēng)力時，可略去煙窗直徑的變化，把它看成是等截面的。mmDh0hqP1五、圖示結(jié)構(gòu)中鋼梁AB和立柱CD分別由16號工子鋼和連成一體的兩根角鋼制成，桿CD符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中實腹式b類截面中心受壓桿的要求。均布荷載集度。梁及柱的材料均為Q235鋼，。試驗算梁和立柱是否安全。（20分）(16號工字鋼：IZ=1130cm4 ,WZ=141cm3。63635角鋼：IZ=23.17cm4 , iZ=1.94cm , A=6.143cm2 ) 。(20分) 實腹式b類截面中心受壓桿的穩(wěn)定系數(shù)1011021031040.5490.5420.5360.

5、529六、試用能量法求圖示剛架截面A的鉛垂位移和截面B的轉(zhuǎn)角。略去剪力和軸力的影響，EI為已知。（15分）材料力學(xué)3一、填空題（每空2分，共計10分） 1、構(gòu)件強(qiáng)度計算時，塑性材料以 屈服極限 作為極限應(yīng)力，脆性材料以 強(qiáng)度極限 作為極限應(yīng)力。 2、圓柱扭轉(zhuǎn)時，影響扭轉(zhuǎn)角的因素有 ,如果只將直徑增大一倍扭轉(zhuǎn)角將減小 16倍。 3、一拉桿橫截面上的正應(yīng)力為，斜截面上最大切應(yīng)力= 。二、簡答題（8分）1、構(gòu)件設(shè)計中，一受彎的碳素鋼軸剛度不夠，為了提高剛度而改用優(yōu)質(zhì)合金鋼是否合理？為什么？ 。答：不合理。因為各種鋼材的彈性模量E非常接近。2、鑄鐵T形截面懸臂梁，在自由端上作用向下的集中荷載。若保證在

6、任何情況下都無扭轉(zhuǎn)變形，即只產(chǎn)生彎曲變形，截面如何放置，梁的強(qiáng)度最高。（畫出截面放置圖，并說明理由。）三、圖示結(jié)構(gòu)中的AB桿可視為剛體，斜桿CD為直徑d=20mm的圓形桿，許用應(yīng)力=160MPa。試求結(jié)構(gòu)的許可載荷P。 (15分)1500DBPAA10001000C四、圖示等直圓軸，已知外力偶矩TA2.99kNm,TB7.20kNm, TC4.21kNm,許用切應(yīng)力70MPa,許用單位長度扭轉(zhuǎn)角1/m,剪切模量G80GPpa.試確定該軸的直徑。（20分）TcTBTA0.5m1.0md五、畫出梁的剪力圖和彎矩圖。（12分）q=2kN/mP=6kN2m6mCBA六、簡支梁受力和尺寸如圖所示，材料為

7、鋼，許用應(yīng)力=160MPa，（1）按正應(yīng)力強(qiáng)度條件分別設(shè)計兩種截面的尺寸。（2）比較兩種截面的Wz/A 值，以說明那種形式比較經(jīng)濟(jì)。(15分)A(h=2b)hbdBq=15kN/m七、圖示托架中桿AB的直徑d=40mm，長度L=800mm，兩端可視為鉸支，材料為Q235鋼。=100, =60,a=300MPa,b=1.14MPa.=240MPa.（1）試求托架的臨界載荷QC；（2）若已知工作載荷Q=70kN，并要求AB桿的穩(wěn)定安全系數(shù)nst=2，試問此托架是否安全？（20分）d600L300DBCAQ材料力學(xué)4一、選擇題（每小題2分，共計10分。）、應(yīng)力和內(nèi)力有何不同。（） a、應(yīng)力等于內(nèi)力。

8、 b、應(yīng)力等于內(nèi)力的代數(shù)和。c、應(yīng)力是矢量。d、應(yīng)力是內(nèi)力的集度。2、實心圓軸受扭，當(dāng)其直徑增加一倍時，則最大剪應(yīng)力是原來的（）a、倍。b、倍。c、倍。d、倍。3、關(guān)于剪力、彎矩的正負(fù)號與坐標(biāo)的選擇有無關(guān)系有以下四種說法，那種方法正確。（）a、它們都與坐標(biāo)系的選擇無關(guān)。b、它們都與坐標(biāo)系的選擇有關(guān)。c、剪力正負(fù)號與坐標(biāo)系的選擇無關(guān)；而彎矩則有關(guān)。d、剪力正負(fù)號與坐標(biāo)系的選擇有關(guān)；而彎矩則無關(guān)。4、彎曲正應(yīng)力公式的應(yīng)用條件是：（）a、適用所有彎曲問題。 b、純彎曲、等截面直梁。c、平面彎曲、彈性范圍。d、平面彎曲、剪應(yīng)力為零。5、在壓桿穩(wěn)定問題中，臨屆力什么時候可以用Pcr=2EI/(l)2計算

9、。（）a、很長的桿。 b、很細(xì)的桿。c、彈性模量小的桿。d、柔度大于一定數(shù)值的桿。二、簡答題（每題4分，共計8分）1、切應(yīng)力正應(yīng)力分別表示什么？2、試敘述求解靜不定梁的變形比較法。三、兩鋼桿如圖所示，已知截面積A1=1cm2, A2=2cm2；材料的彈性模量E=210GPa,線膨脹系數(shù)12.510-61/oC。當(dāng)溫度升40oC時，試求兩桿內(nèi)的最大應(yīng)力。（18分）A2A1A2200200A1100四、圖示傳動軸，偶矩mA2.99kNm，mB7.20kNm，mC4.21kNm，許用應(yīng)力70Mpa,許用單位長度扭轉(zhuǎn)角1o/m,剪切模量G80Gpa。確定該軸的直徑。（16分）mBmAmC0.5md1.

10、0m五、繪制圖示靜定梁的彎矩圖和剪力圖。（12分）Me=2kNm2m2mq=2kN/m2mCBAE12kN六、由鑄鐵制造的外伸梁，受力和截面尺寸如圖所示。其中z 為中性軸。已知鑄鐵的拉伸許用應(yīng)力+=40MPa, 壓縮許用應(yīng)力-=60MPa。，Iz=7.65106mm4。試校核該粱的強(qiáng)度。（16分）6kN1m1m1mCBAE七、圖示托架中的AB桿，直徑d=40mm，長度l=800mm, 兩端可視為鉸支，材料為Q235鋼，彈性模量E=200GPa，p =100,s =60, a=310MPa,b=1.14 Mpa。(1)試求托架的臨界載荷Qc；（2）若已知工作載荷Q=70kN，并要求AB桿的穩(wěn)定安

11、全因數(shù)nst=2，試問此托架是否安全？(16分)Q0.5m1mDC30LAB材料力學(xué)5一、選擇題（每小題2分，共計10分。）、關(guān)于力和變形及位移有下述論述:正確答案是（） a、有力一定有變形，有力不一定有位移； b、沒有力就沒有變形，因而也就沒有位移；c、沒有力也可以有變形和位移； d、沒有變形和位移一定沒有力。2、實心圓軸受扭，當(dāng)其直徑增加一倍時，則最大剪應(yīng)力是原來的（）a、倍；b、倍；c、倍；d、倍。4、在利用積分計算梁位移時，積分常數(shù)主要反映了：a、剪力對梁變形的影響； b、支承條件與連續(xù)條件對梁變形的影響；c、橫截面形心沿梁軸方向的位移對梁變形的影響； d、對撓曲線微分方程誤差的修正。

12、4、平面彎曲時，如何確定中性軸的位置，有以下說法，那種方法正確。（）橫截面上正應(yīng)力為零的點之連線即為中性軸； b、梁橫截面與中性層的交線即為中性軸；c、過截面形心且與中性層的交線即為中性軸； d、梁的對稱面與中性層的交線即為中性軸。5、在壓桿穩(wěn)定問題中，臨界力什么時候可以用Pcr=2EI/(l)2計算。（）a、很長的桿。 b、很細(xì)的桿。c、彈性模量小的桿。d、柔度大于一定數(shù)值的桿。二、簡答題（每題4分，共計8分）1、切應(yīng)力正應(yīng)力分別表示什么？2、冬天自來水管因其中的水結(jié)冰而被漲裂，但冰為什么不會受水管的反作用而被壓碎呢？三、兩鋼桿如圖所示，已知截面積A1=1cm2, A2=2cm2；材料的彈性

13、模量E=210GPa,線膨脹系數(shù)12.510-61/oC。當(dāng)溫度升40oC時，試求兩桿內(nèi)的最大應(yīng)力。（18分）A2A1A2200200A1100四、傳動軸的轉(zhuǎn)速n=500r/min,主動輪輸入功率P1=368kW，從動輪2、3分別輸出功率P2=147kW，P3=221kW。已知=70MPa，=1/m，G=80Gpa。試設(shè)計軸的直徑。(16分)1P2P132400mm500mmP3五、繪制圖示靜定梁的彎矩圖和剪力圖。（12分）P=30kNq=10kN/mBAC1m2m12kN六、由鑄鐵制造的外伸梁，受力和截面尺寸如圖所示。其中z 為中性軸。已知鑄鐵的拉伸許用應(yīng)力+=40MPa, 壓縮許用應(yīng)力-=

14、60MPa。，Iz=7.65106mm4。試校核該粱的強(qiáng)度。（16分）1m1mq=9kN/m1mCBAE七、圖示托架中桿AB的直徑d=40mm，長度L=800mm，兩端可視為鉸支，材料為Q235鋼。=100, =60,a=300MPa,b=1.14MPa.=240MPa.（1）試求托架的臨界載荷QC；（2）若已知工作載荷Q=70kN，并要求AB桿的穩(wěn)定安全系數(shù)nst=2，試問此托架是否安全？（20分）d600L300DBCAQ材料力學(xué)6一、（ 10 分）某塑性材料制成的等截面方形直桿，橫截面寬、高尺寸均為a，桿總長度為3L，材料彈性模量為E，許用應(yīng)力為，受力情況如圖所示（圖中黑點表示力作用點的

15、位置）。LLLPPP3P（1）畫出桿的軸力圖；（2）給出桿強(qiáng)度校合的表達(dá)式；（3）計算桿的總伸長量。二、（ 10 分）一軸AB傳遞的扭矩為m，AC段為實心圓截面，長度為L，橫截面直徑為D；CB段為空心圓截面，外徑和內(nèi)徑分別為D和d，長度也為L。材料剪切模量為G，許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為。LLmmBCA（1）給出校合軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的表達(dá)式；（2）計算B、C截面的相對轉(zhuǎn)角。三、（ 10 分）做圖示梁的剪力圖和彎矩圖。aaaOOOOP四、（ 10 分）一矩形截面梁如圖所示，已知梁總長度為4m，P2KN，橫截面的高寬比h/b=3，材料為松木，其許用應(yīng)力為8MPa。試按強(qiáng)度條件選擇截面尺寸。OOO1m11mmOP1

16、mmPP1m1hb五、（ 10 分）懸臂梁的受力如圖所示，桿總長度為3a，B點作用一集中力偶m，梁的抗彎剛度為EI，求C點處的撓度和轉(zhuǎn)角。BA2amamC六、（ 10 分）30MPa80MPa已知一點為平面應(yīng)力狀態(tài)如圖所示（1）求該平面內(nèi)兩個主應(yīng)力的大小及作用方位，并畫在單元體圖上。（2）按照第三強(qiáng)度理論，給出該單元體的當(dāng)量應(yīng)力。七、（ 10 分）一截面為120200mm2的矩形木柱，長l4m，兩端鉸支，木柱為松木（a40，b0.203，p59），其彈性模量為E10Gpa，試求木柱的臨界力。材料力學(xué)7一、選擇題（每小題2分，共計10分 ） 、應(yīng)力公式應(yīng)用范圍是（） a、應(yīng)力在比例及限內(nèi)。 b、

17、外力合力的作用線沿桿軸線。c、桿內(nèi)各截面上的軸力必須相等。 d、桿件的截面圓形截面。2、實心圓軸受扭，當(dāng)其直徑增加一倍時，則最大剪應(yīng)力是原來的（）a、倍。b、倍。c、倍。d、倍。3、關(guān)于剪力、彎矩的正負(fù)號與坐標(biāo)的選擇有無關(guān)系有以下四種說法，那種方法正確。（）a、它們都與坐標(biāo)系的選擇無關(guān)。b、它們都與坐標(biāo)系的選擇有關(guān)。c、剪力正負(fù)號與坐標(biāo)系的選擇無關(guān)；而彎矩則有關(guān)。d、剪力正負(fù)號與坐標(biāo)系的選擇有關(guān)；而彎矩則無關(guān)。4、在利用積分計算梁位移時，積分常數(shù)主要反映了：a、剪力對梁變形的影響。 b、支承條件與連續(xù)條件對梁變形的影響。c、橫截面形心沿梁軸方向的位移對梁變形的影響。 d、對撓曲線微分方程誤差的

18、修正。5、在壓桿穩(wěn)定問題中，臨界力什么時候可以用Pcr=2EI/(l)2計算。（）a、很長的桿。 b、很細(xì)的桿。c、彈性模量小的桿。d、柔度大于一定數(shù)值的桿。二、簡答題（每題4分，共計8分）1、切應(yīng)力正應(yīng)力分別表示什么？2、直徑d和長度l都相同，而材料不同的兩根軸，在相同的扭矩作用下，它們的最大剪應(yīng)力是否相同？扭轉(zhuǎn)角是否相同？為什么?三、鋼制正方形框架，邊長a=400mm,重G=500N,用麻繩套在框架外面起吊，如圖所示。已知此麻繩在90N的拉力作用下將被拉斷，（1）如麻繩長1.7m,試校核其極限強(qiáng)度。（2）因為改變繩的起吊角可使此繩不斷,問繩的長度至少應(yīng)為若干？（18分）Gaa四、傳動軸的轉(zhuǎn)速n=500r/min,主動輪輸入功率P1=368kW，從動輪2、3分別輸出功率P2=147kW，P3=221kW。已知=70MPa，=1/m，G=80Gpa。試設(shè)計軸的直徑。(16分)1P2P132400mm500mmP3五、繪制圖示靜定梁的彎矩圖和剪力圖。（12分）Me=2kNm2m2mq=2kN/m2mCBAE六、由鑄鐵制成的