材料力學(xué)試的題目及問題詳解31797

實用標(biāo)準(zhǔn)文案1、圖示剛性梁AB由桿1和桿2支承，已知兩桿的材料相同，長度不等，橫截面積分別為A1和A2，若載荷P使剛梁平行下移，則其橫截面面積（）。A、A1〈A2B、A1〉A(chǔ)2C、A1=A2D、A1、A2為任意題一、12、建立圓周的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式τρ=Mρρ/Iρ時需考慮下列因素中的哪幾個？答：（）（1）扭矩MTρTAρ與剪應(yīng)力τ的關(guān)系M=∫τρdA（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 IT=∫Aρ2dAA、（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σ

1=（）題一、3圖A、σ B、2σ C、3σ D、4σ4、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、提高到原來的 2倍B、提高到原來的4倍C、降低到原來的1/2倍D、降低到原來的1/4倍題一、45.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P1/P2=（）A、2B、4C、8D、166、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)問題題一、5圖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關(guān)系7、有兩根圓軸，一根為實心軸，直徑為

D1，另一根為空心軸，內(nèi)外徑比為

d2/D2=0.8

。若兩軸的長度、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

W2/W1為（

）A、0.74

B、0.62

C、0.55

D、0.478、材料的失效模式

B。只與材料本身有關(guān)，而與應(yīng)力狀態(tài)無關(guān)；與材料本身、應(yīng)力狀態(tài)均有關(guān)；精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案只與應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)，而與材料本身無關(guān)；與材料本身、應(yīng)力狀態(tài)均無關(guān)。9、圖中應(yīng)力圓 a、b、c表示的應(yīng)力狀態(tài)分別為二向應(yīng)力狀態(tài)、純剪切應(yīng)力狀態(tài)、三向應(yīng)力狀態(tài)；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)；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)；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 C10、關(guān)于壓桿臨界力的大小，說法正確的答案是 B與壓桿所承受的軸向壓力大小有關(guān)；與壓桿的柔度大小有關(guān)；與壓桿所承受的軸向壓力大小有關(guān)；與壓桿的柔度大小無關(guān)。11、如圖所示重量為 Q的重物自由下落沖擊梁，沖擊時動荷系數(shù) Ckd12hkd1h11AVCBVBkd12hkd12h11CVBDVCVBQQA AB C BC12、軸向拉伸細(xì)長桿件如圖所示，則正確答案是 ___B______1-1、2-2面上應(yīng)力皆均勻分布；1-1面上應(yīng)力非均勻分布，2-2面上應(yīng)力均勻分布；1-1面上應(yīng)力均勻分布，2-2面上應(yīng)力非均勻分布；1-1、2-2面上應(yīng)力皆非均勻分布。13、一點的應(yīng)力狀態(tài)如右圖所示，則其主應(yīng)力 1、 2、 3分別為精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案30MPa、100MPa、50MPa50MPa、30MPa、-50MPa50MPa、0、-50MPa-50MPa、30MPa、50MPa正確答案是 BM(x)M(x)dx14、對莫爾積分lEI的下述討論，正確的是C。只適用于彎曲變形；等式兩端具有不相同的量綱；對于基本變形、組合變形均適用；只適用于直桿。15、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征r、平均應(yīng)力m、應(yīng)力幅值a的值分別是DA40、20、10B20、10、20C0、20、10D0、20、2016、設(shè)軸向拉伸桿橫截面上的正應(yīng)力為σ，則 450斜截面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力 D 。A 分別為σ/2和σ B 均為σC 分別為σ和σ/2 D均為σ/217圖示鉚接件，若板與鉚釘為同一材料， 且已知[σjy]＝2[τ]，為充分提高材料的利用率， 則鉚釘?shù)闹睆剑鋺?yīng)為A d=2t Bd=4t Cd=4t/ π Dd=8t/ π

D 。18、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臨界應(yīng)力不一定相等，臨界壓力一定相等臨界應(yīng)力和臨界壓力一定相等臨界應(yīng)力和臨界壓力不一定相等19、圖示交變應(yīng)力循環(huán)特征γ，應(yīng)力振幅σ a和平均應(yīng)力σm分別為Cγ＝2，σa＝20MPa，σm＝－10Mpaγ＝2，σa＝－40MPa，σm＝10Mpaγ＝－2，σa＝30MPa，σm＝－10Mpaγ＝－2，σa＝30MPa，σm＝30MPa精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案20、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，在自重和慣性力作用下桿AB和軸o-o分別發(fā)生_________C_、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。21、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)A 分別是橫截面、 450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22、在連接件上，剪切面和擠壓面分別 B 于外力方向。A垂直、平行 B平行、垂直 C平行 D垂直二、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)由實驗測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、μ均為已知。（15分）四、電動機(jī)功率為 9kW，轉(zhuǎn)速為 715r/min ，皮帶輪直徑 D=250mm ，主軸外伸部分長度為 l=120mm ，主軸直徑d=40mm ，〔σ〕=60MPa，用第三強(qiáng)度理論校核軸的強(qiáng)度。 （15分）精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案五、如圖所示，重物Q由高度H處自由下落，落在AB梁的中點 C處，設(shè)EI= 常數(shù)，求這時C點撓度 C。（15分）五題圖六、圖示剛架，已知剛架各梁抗彎剛度為 EI，求：1）C點支座反力；2）作剛架彎矩圖。（20分）五、懸臂梁 ACB由鑄鐵材料制成，其許用拉應(yīng)力 [σt]=40MPa ，許用壓應(yīng)力[σc]=160MPa ，載荷FP=44kN，梁截面為T型，Iz=101.8×106mm4，尺寸如圖，試校核其強(qiáng)度。 （15分）1、（16分）簡支梁受載荷如圖所示，請畫出梁的剪力圖，彎矩圖。mB0RA3.7592.7543.752RA0.9KN2Fy0RBRA943.75RB5.1KN精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案xC B剪力方程和彎矩方程：C4x2AC段：Fq(x)RA4x0.94x2x；M(x)RAx0.9x2xAB2CB段：Fq(x)4(3.75x)RB9.94x；M(x)5.1(3.75x)4(3.75x)222、（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。1 65.3MPa, 2 50MPa, 3 15.3MPa12 7.65MPa, 23 32.65MPa, 13 40.3MPauf 11.9103J/m34（、16分）精密磨床砂輪軸如圖所示 (單位:mm)，已知電動機(jī)功率 N=3kW, 轉(zhuǎn)速n=1400rpm, 轉(zhuǎn)子重量Q1=101N,砂輪直徑D=25mm, 砂輪重量Q2=275N，磨削力Py/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)度精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案扭矩：Mx9549N9549320.5Nmn1400進(jìn)而可以求出磨削力：PzD1640N；Py3Pz4920NMx2故可以求出My和Mz的極值：MymaxPz130103213.2NmMzmax(PyQ2)130103603.85NmM222603.852m彎矩：MymaxMzmax213.2640.38N第三強(qiáng)度理論：M2Mx232640.38220.5252.2MPa[]W(50103)3故該軸滿足強(qiáng)度要求。。6、（17分）用積分法求梁B點的撓度和轉(zhuǎn)角，梁的EI，L已知ql3ql4B，vB6EI8EI1、（16分）q、a已知，試作梁的剪力、彎矩圖。qA

2qa

qaBC2a a2、（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，并畫出正應(yīng)力單元體。2、面內(nèi)最大切應(yīng)力。2050精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案1xy(xy222)xy325050257(20)2MPa227tg22xy0.819020'00xy(xy)2232MPamax2xy3、（16分）由五根直徑為 d=50mm 的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a=1m，材料Q235鋼，試求結(jié)構(gòu)的臨界載荷值。（Q235鋼，當(dāng)P132時，cr(2350.00682)Mpa。）BaACPPaDP，BD拉桿的內(nèi)力N2P應(yīng)用截面法容易求出：AB、AD、BC、DC四根壓桿的內(nèi)力N12l4a411id800.05Pcr(2350.00682)d2結(jié)構(gòu)臨界載荷：24Pcr531.7KN1、（15分）梁受載荷如圖所示，請畫出梁的剪力圖，彎矩圖。Rc1(qa2qa2.5aqa2)5qa2a4RA3qa4精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案q a3/ 4 q a-1 /4q a1/ 2 q a3/ 4 q aM3、（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=0.3，現(xiàn)用變形儀測得圓軸表面與軸線成45方向的線應(yīng)變ε=5.2×10-4。試求轉(zhuǎn)矩m。m=125.7N/m5（15分）平面剛架如圖所示。其各部分的抗彎剛度均為常量 EI,m0、a，試求點D在鉛垂方向的位移VD。（忽略截面剪力與軸力）aa 2m0A DCB2a3a2m05a2113EI，1Fm0X1VDm03EI，2a，24EI（向下）3、（15分）皮帶輪傳動軸如圖所示，皮帶輪1的重量W1800N,直徑d10.8m，皮帶輪2的重量W21200N,直徑d21m，皮帶的緊邊拉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)。軸材料為45鋼，[]80MPa，試求軸的直徑。0.5m0.75m0.75myd2t2d1ABCDz12t1T2w1w2T1解：扭矩：T9549N=4775Nmn皮帶拉力t1T9438N,T12t118880Nd1/2精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案t2T9550N,T22t219100NPy1T1t1W136616d2/2Py2W21200,Pz2(T2t2)28650內(nèi)力分析B截面Mx4775My18308C截面My10743Mz9604MMy2Mz214410軸危險截面為B截面軸徑計算Mx2My2W=236E-6d332w=0.134mW4、（10分））直徑d60mm的圓截面折桿，受力與其他尺寸如圖所示。試計算點a的第三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力。xa41.8MPa，xza16.3MPa，1a47.4MPa，2a0，3a5.6r3a53MPa，MPa5、（15分）總長度為l，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。qCABal在B點作用向下單位力Mqx2(AC段）M(xla)(AC段）2B點向下位移BaMMqa3(4la)向下dx24EI0EI求轉(zhuǎn)角：在B點作用順時針單位力偶Mqx2(AC段）2M 1精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案B點轉(zhuǎn)角BaMMaqx2qa30EIdxdx順時針02EI6EI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 F1=6kN，右輪沿切線作用鉛垂向上 F2，a=0.4m ，D1=0.4m，D2=0.6m，軸的材料許用應(yīng)力[σ]=100MPa ，。試按第三強(qiáng)度理論設(shè)計合理的 d。（15分）.圖示結(jié)構(gòu)，梁AB的EI、a、h和重物的重量P已知。試求重物自由下落沖擊C點所造成梁中的動態(tài)最大彎矩。（15分）五.圖示結(jié)構(gòu)，各桿材料許用應(yīng)力[σ]=120MPa；邊桿長度l=1m，直徑d1=0.04m；對角線桿的直徑d=0.06m，穩(wěn)定因數(shù)φ=0.527。試求該結(jié)構(gòu)合理的允許載荷[F]。10分）.梁AB尺寸a=1m，b=0.1m，h=0.2m；材料的彈性模量E=210GPa，泊松比ν=0.28；在C截面中間層處測得45度方向應(yīng)變?yōu)?×10-5。試計算梁上集中力F。（10分）二.繪制結(jié)構(gòu)的剪力、彎矩圖。 （15分）約束力2分，F(xiàn)Ay=-qa(↓)，F(xiàn)Cy=3qa(↑)，F(xiàn)Dy=2qa(↑)。剪力圖7分，4值3線；彎矩圖6分，3值3線。若剪力圖對，約束力不寫不扣；若圖錯，約束力對，最多給 4分。三.如圖，左輪沿切線作用水平向前 F1=6kN，右輪沿切線作用鉛垂向上 F2，a=0.4m ，D1=0.4m ，D2=0.6m ，軸的材料許用應(yīng)力[σ]=100MPa ，F(xiàn)1=6kN。試按第三強(qiáng)度理論設(shè)計合理的 d。（15分）解精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案F24kNMeT2F11.2kN.mD1內(nèi)力：MAyF1a2.4kN.mMAz0（8分）MBy0MBzF2a1.6kN.m危險截面A（2分）r332MAy2T2d3（5強(qiáng)度：2T2分）d332MAy0.06490m.圖示結(jié)構(gòu)，梁AB的EI、a、h和重物的重量P已知。試求重物自由下落沖擊C點所造成梁中的動態(tài)最大彎矩。（15分）解：協(xié)調(diào)：wB位移：wB結(jié)果：X靜位移：

PwBX0（2分）P5Pa3wB8Xa3X6EI3EI5P（2分）16PXPa35Pa3a37Pa3stwCwC163EI2EI（4分）3EI96EI動荷因數(shù)：Kd112h11192hEI（2分）st7Pa3最大動彎矩：Mdmax3PaKd（1分）8五.圖示結(jié)構(gòu)，各桿材料許用應(yīng)力[σ]=120MPa；邊桿長度l=1m，直徑d1=0.04m；對角線桿的直徑d=0.06m，穩(wěn)定因數(shù)φ=0.527。試求該結(jié)構(gòu)合理的允許載荷[F]。（10分）解：拉桿內(nèi)力：FNF（2分）24FN4F22d12拉桿強(qiáng)度：d12d12（3分）F213.3kN4對角線桿壓力：F（1分）4F桿穩(wěn)定：d2（3分）d2F178.8kN4結(jié)論：Fmin213.3,178.8178.8kN（1分）精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案六.梁AB尺寸a=1m，b=0.1m，h=0.2m；材料的彈性模量E=210GPa，泊松比ν=0.28；在C截面中間層處測得45度方向應(yīng)變?yōu)?×10-5。試計算梁上集中力F。（10分）解：測量點截面剪力：2F（3分）FS3測量點純剪切：4511F（4分）EEbh力：F45bhE32.81kN（3分）14－22 梁的受力及橫截面尺寸如圖所示。試：1．繪出梁的剪力圖和彎矩圖；2．確定梁內(nèi)橫截面上的最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力；3．確定梁內(nèi)橫截面上的最大切應(yīng)力；4．畫出橫截面上的切應(yīng)力流。解：1．圖（a）：MA08kNmq8q42FRB40CzFRB18kNABFRAFRB

yCdFy0，F(xiàn)RA22kN(a)剪力與彎矩圖如圖（b）、（c）；(d)2．形心C位置22(kN)y8020108020606020110dFQ802026020BCA55.45mmz18001