材料力學(xué)試題及答案

PAGE2第第27頁共27頁2010—2011材料力學(xué)試題及答案A一、單選題（每小題2分，共10小題，20分）1、工程構(gòu)件要正常安全的工作，必須滿足一定的條件。下列除（）項，其他各項是必須滿足的條件。A、強(qiáng)度條件B、剛度條件C、穩(wěn)定性條件D、硬度條件2、內(nèi)力和應(yīng)力的關(guān)系是（）A、內(nèi)力大于應(yīng)力B、內(nèi)力等于應(yīng)力的代數(shù)和C、內(nèi)力是矢量，應(yīng)力是標(biāo)量D、應(yīng)力是分布內(nèi)力的集度3、根據(jù)圓軸扭轉(zhuǎn)時的平面假設(shè)，可以認(rèn)為圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面（）。A、形狀尺寸不變，直徑線仍為直線。B、形狀尺寸改變，直徑線仍為直線。C、形狀尺寸不變，直徑線不保持直線。D、形狀尺寸改變，直徑線不保持直線。4、建立平面彎曲正應(yīng)力公式,需要考慮的關(guān)系有（）。A、平衡關(guān)系,物理關(guān)系，變形幾何關(guān)系；B、變形幾何關(guān)系，物理關(guān)系，靜力關(guān)系；C、變形幾何關(guān)系，平衡關(guān)系，靜力關(guān)系；D、平衡關(guān)系,物理關(guān)系，靜力關(guān)系；5、利用積分法求梁的變形，不需要用到下面那類條件（）來確定積分常數(shù)。A、平衡條件。B、邊界條件。C、連續(xù)性條件。D、光滑性條件。6、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征、平均應(yīng)力、應(yīng)力幅度分別為（）。A-10、20、10；B30、10、20；C、20、10；D、10、20。7、一點的應(yīng)力狀態(tài)如下圖所示，則其主應(yīng)力、、分別為（）。A30MPa、100MPa、50MPaB50MPa、30MPa、-50MPaC50MPa、0、-50Mpa、D-50MPa、30MPa、50MPa8、對于突加載的情形，系統(tǒng)的動荷系數(shù)為（）。A、2B、3C、4D、59、壓桿臨界力的大小，（）。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與壓桿材料無關(guān)；D與壓桿的柔度大小無關(guān)。10、利用圖乘法計算彈性梁或者剛架的位移，要求結(jié)構(gòu)滿足三個條件。以下那個條件不是必須的（）A、EI為常量B、結(jié)構(gòu)軸線必須為直線。C、圖必須是直線。D、和至少有一個是直線。二、按要求作圖(共12分)1、做梁的剪力、彎矩圖(10分)

2、畫出右圖所示空心圓軸橫截面上沿半徑OA方向的剪應(yīng)力分布示意圖.（2分）三、結(jié)構(gòu)尺寸及受力如圖所示，AB可視為剛體，CD為圓截面鋼桿，直徑為mm，材料為Q235鋼，許用應(yīng)力為MPa，（共15分）（1）求許可載荷。（6分）(2)計算當(dāng)時，B點豎向位移（6分）(3)若D處（雙剪切）鉚釘許用切應(yīng)力，試設(shè)計鉚釘直徑。（3分）四、（13分）在受集中力偶矩Me作用的矩形截面簡支梁中，測得中性層上k點處沿45o方向的線應(yīng)變?yōu)?，已知材料的E,ν和梁的橫截面及長度尺寸b,h,a,l.試求集中力偶矩Me。AATO五、（14分）如圖所示結(jié)構(gòu)，桿橫截面面積cm2，抗彎截面模量cm3，材料的許用應(yīng)力MPa。圓截面桿，其直徑mm，材料的彈性模量Gpa，，MPa，，，如果壓桿不為細(xì)長桿時采用直線擬合。、、三處均為球鉸約束，若已知：m，m，kN，穩(wěn)定安全系數(shù)，校核此結(jié)構(gòu)是否安全。六、（12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)生單位長度變形所需的力），且，試求點沖擊撓度。七、（14分）平面剛架如圖所示，為常量，試用力法作其彎距圖。2010—2011材料力學(xué)試題及答案B一、單選或多選題（每小題2分，共10小題，20分）1、工程構(gòu)件要正常安全的工作，必須滿足一定的條件。下列除（）項，其他各項是必須滿足的條件。A、強(qiáng)度條件B、剛度條件C、穩(wěn)定性條件D、硬度條件2、內(nèi)力和應(yīng)力的關(guān)系是（）A、內(nèi)力大于應(yīng)力B、內(nèi)力等于應(yīng)力的代數(shù)和C、內(nèi)力是矢量，應(yīng)力是標(biāo)量D、應(yīng)力是分布內(nèi)力的集度3、根據(jù)圓軸扭轉(zhuǎn)時的平面假設(shè)，可以認(rèn)為圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面（）。A、形狀尺寸不變，直徑線仍為直線。B、形狀尺寸改變，直徑線仍為直線。C、形狀尺寸不變，直徑線不保持直線。D、形狀尺寸改變，直徑線不保持直線。4、設(shè)某種鋼的屈服應(yīng)力為，彈性模量為?，F(xiàn)將直徑為2mm的鋼絲繞在一個剛性圓柱上，欲使鋼絲放松后不產(chǎn)生殘余變形，則圓柱直徑不能小于（）。A、0.8米B、1.6米C、2.0米D、2.4米5、利用積分法求梁的變形，不需要用到下面那類條件（）來確定積分常數(shù)。A、平衡條件。B、邊界條件。C、連續(xù)性條件。D、光滑性條件。6、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征、平均應(yīng)力、應(yīng)力幅度分別為（）。A-10、20、10；B30、10、20；C、20、10；D、10、20。7、一點的應(yīng)力狀態(tài)如下圖所示，則其主應(yīng)力、、分別為（）。A30MPa、100MPa、50MPaB50MPa、30MPa、-50MPaC50MPa、0、-50Mpa、D-50MPa、30MPa、50MPa8、對于突加載的情形，系統(tǒng)的動荷系數(shù)為（）。A、2B、3C、4D、59、壓桿臨界力的大小，（）。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與壓桿材料無關(guān)；D與壓桿的柔度大小無關(guān)。10、利用圖乘法計算彈性梁或者剛架的位移，要求桿件滿足三個條件。以下那個條件不是必須的（）A、EI為常量B、結(jié)構(gòu)軸線必須為直線。C、圖必須是直線。D、和至少有一個是直線。二、按要求做圖(10分)（1）做軸力圖(2)做剪力、彎矩圖

ABC4m3m三、圖示結(jié)構(gòu)中，BC由一束直徑為2mm的鋼絲組成，若鋼絲的許用應(yīng)力為，ABC4m3mFdaAB45四、（14分）已知圓軸直徑，在其上邊緣點處測得縱向線應(yīng)變，在水平直徑平面的外側(cè)點處，測得，已知材料的彈性模量，泊松比，。若不計彎曲切應(yīng)力的影響，試求作用在軸上的載荷和的大小。FdaAB45五、（16分）如圖所示結(jié)構(gòu)，桿橫截面面積cm2，抗彎截面模量cm3，材料的許用應(yīng)力MPa。圓截面桿，其直徑mm，材料的彈性模量Gpa，，MPa，，，如果壓桿不為細(xì)長桿時采用直線擬合。、、三處均為球鉸約束，若已知：m，m，kN，穩(wěn)定安全系數(shù)，試校核此結(jié)構(gòu)是否安全。2010—2011材料力學(xué)A卷參考答案一、選擇題（每空1分）1.D；2.D；3.A；4.C；5.A;6.D;7.B;8.A;9.B;10.C.二、作圖題1、剪力、彎矩圖2、切應(yīng)力分布2分三、解：(1)對AB 進(jìn)行受力分析（1分）(2分)解得CD桿軸向拉伸與壓縮，由強(qiáng)度條件有(2分)解得(1分)（2）畫出變形圖如下：（2分）根據(jù)胡克定律，有（2分）根據(jù)變形圖得到(2分)（3）鉚釘是雙剪切（1分）由剪切名義應(yīng)力計算公式得到（1分）解得（1分）四、解：B點的單元體如圖所示B點應(yīng)力狀態(tài)為純剪切狀態(tài)。由廣義胡克定理有(7分)根據(jù)應(yīng)力彎曲剪應(yīng)力公式：(3分)代入廣義胡克定理，得到(3分)五、解：（1）計算桿的臨界壓力（7分），所以桿為大柔度桿用歐拉公式計算臨界壓應(yīng)力和臨界壓力,(2).（5分）AB桿平衡有:得AB桿拉彎組合變形，彎矩圖和軸力圖下圖所示AB桿最大拉應(yīng)力_+_+3．校核壓桿穩(wěn)定性足夠 （1分）梁強(qiáng)度足夠（1分）六、解：彈簧引起的靜位移為（3分）梁的靜位移為：（6分）動荷系數(shù)（2分）點的動撓度（1分）七、解：以C處的約束為多余約束，原結(jié)構(gòu)的基本體系為:（2分）由力法典型方程（1分）（各3分）將和代入力法典型方程，得（2分）剛架的彎矩圖右圖示（2分）2010—2011材料力學(xué)B卷參考答案一、選擇題（每空1分）1.D；2.D；3.A；4.C；5.A;6.D;7.B;8.A;9.B;10.C.二、作圖題Q(KN)102020Q(KN)102020F——+—F——+—2FM(KNm)M(KNm)1010剪力圖4分，彎矩圖5分ABCABC4m3m:解得（6分）（2）設(shè)需要n根鋼絲由鋼絲的強(qiáng)度條件（4分）四、解：B點的單元體如圖所示B點應(yīng)力狀態(tài)為純剪切狀態(tài)。由廣義胡克定理有(8分)根據(jù)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式：代入廣義胡克定理，得到(3分)又由應(yīng)變公式，得到得到(5分)五、解：（1）計算桿的臨界壓力（8分），所以桿為大柔度桿用歐拉公式計算臨界壓應(yīng)力和臨界壓力,(2).（6分）AB桿平衡有:得AB桿拉彎組合變形，彎矩圖和軸力圖下圖所示AB桿最大拉應(yīng)力_+_+3．校核壓桿穩(wěn)定性足夠 （1分）梁強(qiáng)度足夠（1分）六、解：彈簧引起的靜位移為（3分）梁的靜位移為：（8分）動荷系數(shù)（2分）ABCq點的動撓度ABCq七、解：以C處的約束為多余約束，原結(jié)構(gòu)的基本體系為基本體系（2分）由力法典型方程（2分）AABC（各4分）將和代入力法典型方程，得剛架的彎矩圖右圖示（2分）材料力學(xué)試題一、填空題（每空2分，共10分）1．根據(jù)強(qiáng)度條件可以進(jìn)行______以及確定許可載荷三個方面的強(qiáng)度計算。2.直徑為D的實心圓軸，最大的許可扭矩為T，若將軸的橫截面積增加一倍，則其最大許可扭矩為______。3.純剪切狀態(tài)屬于______（單、雙、三）向應(yīng)力狀態(tài)。4.構(gòu)件受自由落體沖擊時，靜變形愈大，則動荷系數(shù)_______。5.一梁在集中力F作用下，其應(yīng)變能為U，若將力F改為2F,其他條件不變，則其應(yīng)變能為。二、單項選擇題：(每題3分，共15分)1.扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式適用于（）桿件。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2.梁在某一段內(nèi)作用有向下的均布力時，則在該段內(nèi)彎矩圖是一條（）A.上凸曲線B.下凸曲線C.帶有拐點的曲線D.斜直線3.梁的截面為T字型，Z軸通過橫截面的形心，彎矩圖如圖所示，則有()。A.最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面CB.最大拉應(yīng)力位于截面C，最大壓應(yīng)力位于截面DC.最大拉應(yīng)力位于截面D，最大壓應(yīng)力位于截面CD.最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面D4.等截面直梁在彎曲變形時，撓曲線的曲率最大發(fā)生在（）處。A.撓度最大B.轉(zhuǎn)角最大C.剪力最大D.彎矩最大5．在單元體的主平面上（）。A．正應(yīng)力一定最大；B.正應(yīng)力一定為零；C.切應(yīng)力一定最??；D.切應(yīng)力一定為零。得分得分三、（13分）作圖題1.（4分）作圖示桿的軸力圖2.（6分）作圖示梁的剪力圖和彎矩圖3KN/m2m3KN/m2m2m2F3F3F3.（3分）作圖示桿的扭矩圖

四、（62分）計算題111112ABF1．（9分）圖示結(jié)構(gòu)111112ABF2.（9分）一傳動軸傳遞的外力偶矩為1.06=40MPa,G=80GPa，軸的單位長度許可扭轉(zhuǎn)角［θ］=1°/m，試確定該軸的直徑。q3.（10分）下圖所示矩形截面懸臂梁，已知，，。若許用撓度，，，試求該梁的許可載荷。q4.(6分)單元體各面上的應(yīng)力如圖所示，試求其主應(yīng)力以及最大切應(yīng)力。應(yīng)力單位為MPa。505030W5．（10分）如右圖所示梁、柱混合結(jié)構(gòu)，、、處均為鉸接，當(dāng)重物從高度處自由下落到梁上時，試校核立柱的穩(wěn)定性。已知梁的彈性模量，截面慣性矩，柱的彈性模量，橫截面面積，截面慣性矩，穩(wěn)定安全因數(shù)為。(簡支梁中點撓度)W400400400ABCD6.（10分）水平放置的鋼制折桿如圖所示，在B、D處各受豎直向下的集中力和作用。已知材料的許用應(yīng)力400400400ABCDABA7.（8分）剛架各部分的相等，試求在一對力作用下，、兩點之間的相對位移。（要計軸力）ABA3.梁的截面為T字型，Z軸通過橫截面的形心，彎矩圖如圖所示，則有()。A.最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面CB.最大拉應(yīng)力位于截面C，最大壓應(yīng)力位于截面DC.最大拉應(yīng)力位于截面D，最大壓應(yīng)力位于截面CD.最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面D4.等截面直梁在彎曲變形時，撓曲線的曲率最大發(fā)生在（）處。A.撓度最大B.轉(zhuǎn)角最大C.剪力最