哈工大材料力學(xué)試卷及答案-供參考

1、一、填空題：請(qǐng)將正確答案寫(xiě)在劃線內(nèi)（每空1分，計(jì)16分） 工程構(gòu)件正常工作的條件是 、。 工程上將延伸律的材料稱(chēng)為脆性材料。 矩形截面梁橫截面上最大剪應(yīng)力出現(xiàn)在各點(diǎn)，其值-。 4平面彎曲梁的q、Fs、M微分關(guān)系的表達(dá)式分別為-、-、-。 5四個(gè)常用的古典強(qiáng)度理論的表達(dá)式分別為、 、。6用主應(yīng)力表示的廣義虎克定律為 ；。二、單項(xiàng)選擇題 沒(méi)有明顯屈服平臺(tái)的塑性材料，其破壞應(yīng)力取材料的。 比例極限； 名義屈服極限； 強(qiáng)度極限； 根據(jù)需要確定。 矩形截面的核心形狀為-。 矩形； 菱形； 正方形； 三角形。3 桿件的剛度是指。 桿件的軟硬程度； 桿件的承載能力； 桿件對(duì)彎曲變形的抵抗能力； 桿件對(duì)彈性變

2、形的抵抗能力；4. 圖示二向應(yīng)力單元體，如剪應(yīng)力改變方向，則。 主應(yīng)力的大小和主平面的方位都將改變； 主應(yīng)力的大小和主平面的方位都不會(huì)改變； 主應(yīng)力的大小不變，主平面的方位改變； 主應(yīng)力的大小改變，主平面的方位不變。 5、圖示拉桿頭和拉桿的橫截面均為圓形，拉桿頭的剪切面積A。A. B. C. D. 6、當(dāng)系統(tǒng)的溫度升高時(shí),下列結(jié)構(gòu)中的不會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力. A B C D三、簡(jiǎn)答題（每小題6分，計(jì)12分）支承情況不同的圓截面壓桿如圖所示，已知各桿的直徑和材料均相同且都為大柔度桿。若只考慮紙平面內(nèi)的穩(wěn)定，問(wèn)：那個(gè)桿的臨界力最大？若在保持截面的面積不變的條件下將各壓桿的截面改成正方形，試問(wèn)各壓桿的穩(wěn)定

3、性是提高了還是降了？ 分別按第三和第四強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)彎扭組合變形桿件的截面,按第三強(qiáng)度論設(shè)計(jì)的桿件截面比按第四強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)的截面那個(gè)大？為什麼？得分評(píng)卷人四、（2分）某形截面的外伸梁如圖所示,已知：,截面對(duì)中性軸的慣性矩,。梁上的荷載。 材料的許用拉應(yīng)力,許用壓應(yīng)力，試校核梁的強(qiáng)度。 五、（14分）荷載作用在梁AB及的聯(lián)接處，試求每根梁在連接處所受的力。已知其跨長(zhǎng)比和剛度比分別為六、（分）承受均布荷載的矩形截面簡(jiǎn)支梁如圖所示,F的作用線通過(guò)截面形心且與y軸成角，已知，材料的容許應(yīng)力，試求梁容許承受的最大荷載七、（分）矩形截面受壓柱如圖所示，其中的作用線與柱軸線重合，的作用點(diǎn)位于軸上，的偏心距。求

4、（）柱的橫截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力時(shí)的最小尺寸；（）當(dāng)h確定后求柱橫截面上的最大壓應(yīng)力。一、填空題：請(qǐng)將正確答案寫(xiě)在劃線內(nèi)（每空1分，計(jì)16分）足夠的強(qiáng)度，足夠的剛度，足夠的穩(wěn)定性；中性軸上各點(diǎn)，；，。二、單項(xiàng)選擇題：請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填入劃線內(nèi)（每小題3分，計(jì)8分）1（）；（）；（）；（）5.（2） 6.（1）三、簡(jiǎn)答題（每小題6分，計(jì)12分）（），提高了；按第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)的軸徑大，因?yàn)榘吹谌龔?qiáng)度理論按第四強(qiáng)度理論四、（2分）（步驟（）正確，3分；步驟（）4分、（）正確，分） （a） (b) 解:畫(huà)梁的彎矩圖,如圖b示. 校核最大拉應(yīng)力。由圖可知 ,，所以，故知最大拉應(yīng)力在B截面的上邊緣各點(diǎn) 即

5、拉應(yīng)力強(qiáng)度滿(mǎn)足。 校核最大壓應(yīng)力。由于，故知最大壓應(yīng)力C截面上邊緣點(diǎn) 即壓應(yīng)力強(qiáng)度也滿(mǎn)足。五、（14分）解：一次超靜定問(wèn)題，基本靜定系如圖所示。（分）變形協(xié)調(diào)條件為（分）變形協(xié)調(diào)方程（分）由此解得（分）六、（14分）（寫(xiě)出正確，各得2分） （5分）該梁強(qiáng)度足夠（分）七（分）解：偏心壓縮問(wèn)題，移至作用線處 （2分）若使截面上不出現(xiàn)拉應(yīng)力,則有 （分） 解得（2）柱截面上的最大壓應(yīng)力（分） 一、判斷題：正確的劃，錯(cuò)誤的劃（每小題2分,計(jì)10分）1、對(duì)于沒(méi)有屈服極限的塑性材料，通常將總應(yīng)變?yōu)?.2%時(shí)的應(yīng)力值，定為屈服強(qiáng)度，并以表示 。 （ ）2、空心截面與實(shí)心截面比較，由于充分發(fā)揮了截面各點(diǎn)的承載

6、能力，因此是扭轉(zhuǎn)變形的合理截面形狀。 （ ）3、不論荷載怎樣變化，簡(jiǎn)支梁的最大撓度可用梁跨中截面的撓度來(lái)代表。 （ ） 4、若壓力作用點(diǎn)離截面核心越遠(yuǎn)，則中性軸離截面越遠(yuǎn)。 （ ） 5、塑性鉸單向自由轉(zhuǎn)動(dòng),形成塑性鉸處彎矩為零。（ ）二、單項(xiàng)選擇題：請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填入劃線內(nèi)（每小題2分,共12分）1、塑性材料冷作硬化后，材料的力學(xué)性能發(fā)生了變化。試判斷以下結(jié)論哪一個(gè)是正確的（ ）：A屈服應(yīng)力提高，彈性模量降低；B屈服應(yīng)力提高，塑性降低；C屈服應(yīng)力不變，彈性模量不變；D屈服應(yīng)力不變，塑性不變。2、在圖所示狀態(tài)中，按剪應(yīng)力互等定理，相等的是_。 A.1 2； B.2 3；C.3 4；D.4 2

7、；3、等直梁受載如圖所示.若從截面C截開(kāi)選取基本結(jié)構(gòu),則_.A. 多余約束力為FC，變形協(xié)調(diào)條件為C=0;B. 多余約束力為FC，變形協(xié)調(diào)條件為C=0;C. 多余約束力為MC，變形協(xié)調(diào)條件為C=0;D. 多余約束力為MC，變形協(xié)調(diào)條件為C=0; 4、圖示三根壓桿，橫截面面積及材料各不相同，但它們的 相同。A.長(zhǎng)度因數(shù)； B.相當(dāng)長(zhǎng)度； C.柔度； D.臨界壓力5、構(gòu)件由突加荷載引起的應(yīng)力，是相應(yīng)靜載引起應(yīng)力的 。A一倍（）B二倍（）C三倍（）D四倍（）6、圖示拉桿頭和拉桿的橫截面均為圓形，拉桿頭的剪切面積和擠壓面積分別為（ ）。A. ， B. ， C.， D.， 三、填空題（每空2分，共10）

8、1、 直徑為D的實(shí)心圓軸，最大的容許扭矩為T(mén)，若將軸的橫截面積增加一倍，則其最大容許扭矩為_(kāi) _。2、圖示為某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，其最大切應(yīng)力max=_ _MPa。 3、若構(gòu)件內(nèi)的應(yīng)力隨時(shí)間作交替變化，則該應(yīng)力稱(chēng)為，構(gòu)件長(zhǎng)期在此應(yīng)力作用下，會(huì)發(fā)生無(wú)明顯塑性變形的驟然斷裂，這種破壞現(xiàn)象稱(chēng)為。、桿件的剛度代表?xiàng)U件的能力。、圖示低碳鋼拉桿的外表面上有斜線，當(dāng)桿件變形時(shí)，請(qǐng)將桿上斜線新的位置畫(huà)在圖上，低碳鋼的破壞是由應(yīng)力引起的。四、作圖題（13分）畫(huà)出所示梁的剪力圖和彎矩圖，在圖上注明控制截面的Fs和M的值，并指出剪力和彎矩絕對(duì)值的最大值。五、計(jì)算題（17分）1圖示為一矩形截面鑄鐵梁，受兩個(gè)橫向力作用。（1

9、）從梁表面的A、B、C三點(diǎn)處取出的單元體上，用箭頭表示出各個(gè)面上的應(yīng)力。（2）定性地繪出A、B、C三點(diǎn)的應(yīng)力圓。（3）在各點(diǎn)的單元體上，大致地畫(huà)出主平面的位置和主應(yīng)力的方向。（4）試根據(jù)第一強(qiáng)度理論，說(shuō)明（畫(huà)圖表示）梁破壞時(shí)裂縫在B、C兩點(diǎn)處的走向。六、計(jì)算題（12分） 鑄鐵梁受荷載情況如圖示。已知截面對(duì)形心軸的慣性矩Iz=403107m4，鑄鐵抗拉強(qiáng)度=50MPa，抗壓強(qiáng)度=125MPa。試按正應(yīng)力強(qiáng)度條件校核梁的強(qiáng)度。 七、計(jì)算題（13分）圖示結(jié)構(gòu)中,AC為剛桿,CD桿的材料為Q235鋼,C、D兩處均為 球鉸,已知d=20mm,材料的E=200Gpa,穩(wěn)定安全因數(shù).試確定該結(jié)構(gòu)的許可荷載。

10、 八、計(jì)算題（10分）作等直桿的軸力圖 一、填空題（每空2分計(jì)10分）1、 2、 3、 4、 5、 二、單項(xiàng)選擇題：請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填入劃線內(nèi)（每小題2分,共12分）1、B 2、C 3、A 4、B 5、B6、B三、填空題：（14分）1、； 2、30；、交變應(yīng)力，疲勞破壞；、抵抗變形 、切四、簡(jiǎn)答題：（13分）求支座約束反力 （3分）剪力圖（3分）彎矩圖（3分）（4分） 五、計(jì)算題（17分）A、B、C三點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)每個(gè)分，（共分）A、B、C三點(diǎn)的應(yīng)力圓每個(gè)分，（共分）A、B、C三點(diǎn)的主應(yīng)力圓每個(gè)1分，（共3分）梁破壞時(shí)裂縫在B、C兩點(diǎn)處的走向（分）六、計(jì)算題（12分）求反力1分作圖2分（3分）

11、作彎矩圖B截面（3分）（3分）C截面七、計(jì)算題（12分）壓桿所受外力 （1分）壓桿臨界力的計(jì)算 l=1m （1分） （1分） （2分） 大柔度 （2分） （3分） 由穩(wěn)定性條件： （2分）八、計(jì)算題（10分） （1分） （1分） （1分） （1分） （2分） （2分） （2分）一、判斷題：正確的劃，錯(cuò)誤的劃（每小題2分,計(jì)10分）1、對(duì)于沒(méi)有屈服極限的塑性材料，通常將彈性應(yīng)變?yōu)?.2%時(shí)的應(yīng)力值，定為屈服強(qiáng)度，并已表示 。 （ ）2 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)心截面上沒(méi)有切應(yīng)力等于零的點(diǎn)。 （ ）3、在變截面梁中，最大正應(yīng)力不一定出現(xiàn)在彎矩值最大的截面上。（ ）4、承受斜彎曲的桿件，其中性軸必然通過(guò)橫截面

12、的形心，而且中性軸上正應(yīng)力必為零。5、在通過(guò)截面形心的一對(duì)坐標(biāo)軸中，若有一個(gè)為對(duì)稱(chēng)軸，則該對(duì)稱(chēng)軸就是形心主慣性軸。二、單項(xiàng)選擇題：請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填入劃線內(nèi)（每小題2分,共12分）1、關(guān)于低碳鋼試樣拉伸至屈服時(shí)，有以下結(jié)論，請(qǐng)判斷哪一個(gè)是正確的：A應(yīng)力和塑性變形很快增加，因而認(rèn)為材料失效；B應(yīng)力和塑性變形雖然很快增加，但不意味著材料失效；C應(yīng)力不增加，塑性變形很快增加，因而認(rèn)為材料失效；D應(yīng)力不增加，塑性變形很快增加，但不意味著材料失效。2、懸臂梁由兩根槽鋼背靠背(兩者之間未作任何固定連接)疊加起來(lái)放置,構(gòu)成如圖示.在載荷作用下,橫截面上的正應(yīng)力分布如圖_所示. A B C D3、當(dāng)系統(tǒng)的溫

13、度升高時(shí),下列結(jié)構(gòu)中的_不會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力. A B C D4、現(xiàn)有兩種說(shuō)法：（1）塑性材料中若某點(diǎn)的最大拉應(yīng)力max=s，則該點(diǎn)一定會(huì)產(chǎn)生屈服；（2）脆性材料中若某點(diǎn)的最大拉應(yīng)力max=b，則該點(diǎn)一定會(huì)產(chǎn)生斷裂，根據(jù)第一、第四強(qiáng)度理論可知，說(shuō)法. A.（1）正確、（2）不正確；B.（1）不正確、（2）正確；C.（1）、（2）都正確；D.（1）、（2）都不正確。、長(zhǎng)度系數(shù)的物理意義是。 A 壓桿絕對(duì)長(zhǎng)度的大??； B. 對(duì)壓桿材料彈性模數(shù)的修正C. 將壓桿兩端約束對(duì)其臨界力的影響折算成桿長(zhǎng)的影響D. 對(duì)壓桿截面面積的修正。6、在電梯內(nèi)放置重量為W的重物，若電梯以重力加速度下降，則重物對(duì)電梯的壓力。

14、A加大B.減少C.為零D.不變?nèi)?、填空題（每空2分，共14分）1、實(shí)心圓軸，兩端受扭轉(zhuǎn)外力偶矩作用。直徑為D時(shí)，設(shè)軸內(nèi)的最大剪應(yīng)力為，若軸的直徑改為D/2，其他條件不變，則軸內(nèi)的最大剪應(yīng)力變?yōu)開(kāi)。2、對(duì)于作勻加速直線運(yùn)動(dòng)和等速轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件，其內(nèi)力的求解與靜力學(xué)方法相似，僅需加上即可。3、純剪切狀態(tài)屬于（單、雙、三）向應(yīng)力狀態(tài)。、工程構(gòu)件正常工作的條件是足夠的強(qiáng)度、足夠的剛度和。、對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)，當(dāng)未知力個(gè)數(shù)多于平衡方程個(gè)數(shù)時(shí)，需補(bǔ)充條件，來(lái)求解問(wèn)題。6、用積分法求圖示梁的撓度時(shí)，確定積分常數(shù)的條件是。并畫(huà)出撓曲線的大致形狀。四、作圖題（共13分）畫(huà)出所示梁的剪力圖和彎矩圖，在圖上注明控制截面的F

15、s和M的值，并指出剪力和彎矩絕對(duì)值的最大值。五、計(jì)算題圖示等直圓桿，已知外力偶矩MA = 2.99 kNm，MB = 7.20 kNm，MC = 4.21 kNm，許應(yīng)切應(yīng)力 70 MPa，許可單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角=1()/m，切變模量G = 80 GPa。試確定該軸的直徑d。（共11分）得分評(píng)卷人六、計(jì)算題在受集中力偶矩Me作用的矩形截面簡(jiǎn)支梁中，測(cè)得中性層 上k點(diǎn)處沿45o方向的線應(yīng)變?yōu)椋阎牧系腅,和梁的橫截面及長(zhǎng)度尺寸b,h,a,l.試求集中力偶矩Me。（13分） 七、計(jì)算題Q235鋼制成的矩形截面桿,兩端約束以及所承受的載荷如圖示（a）為正視圖（b）為俯視圖），在AB兩處為銷(xiāo)釘連接。若已

16、知L2300mm，b40mm，h60mm。材料的彈性模量E205GPa。試求此桿的臨界載荷。(14分)八、計(jì)算題圖示木梁受以可移動(dòng)荷載F=40kN作用.已知, 。木梁的截面為矩形,其高寬比。試選擇梁的截面尺寸。(13分) 一、填空題（每空2分計(jì)10分）1、 2、 3、 4、 5、 二、單項(xiàng)選擇題：請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填入劃線內(nèi)（每小題2分,共12分）1、C 2、D 3、A 4、B 5、C、C三、填空題：（14分）1、； 2、慣性力；、雙；、足夠的穩(wěn)定性；、變形協(xié)調(diào)、四、簡(jiǎn)答題：（13分）求支座約束反力 （3分）剪力圖（3分）彎矩圖（3分）（4分） 五、計(jì)算題（11分）利用截面法作扭矩圖 （2分）（3分）強(qiáng)度校核 （1分）剛度校核（3分） （1分）二者取大值 （1