材料力學復習考試題解析

(答案)資料力學復習考試題解析(答案)資料力學復習考試題解析(答案)資料力學復習考試題解析資料力學復習題2章1．以以以下圖桁架結構，各桿的抗拉剛度均為EA，則結點C的豎向位移為：（）（A）FhFh（C）FhFh2EAcos（B）2EAcos3（D）2EAcos2EAcos3hCF習題1圖2．以以以下圖正方形截面柱體不計自重，在壓力F作用下強度不足，差20%，（即F/A=1.2[σ]）為除掉這一過載現(xiàn)象（即F/A‘=[σ]），則柱體的邊長應增添約：（）（A）5%（B）10%（C）15%（D）20%FF2F1ll習題2圖習題3圖3．以以以下圖桿件的抗拉剛度EA8103kN，桿件總拉力F50kN，若桿件總伸長為桿件長度的千分之五，則載荷F1和F2之比為：（）（A）（B）1（C）（D）24．以以以下圖結構，AB是剛性梁，當兩桿只產生簡單壓縮時，載荷作用點的地點距左側桿件的距離x為：（）（A）a（B）a（C）a（D）2a4323xFAB2EAEA

F2F2Faaaa習題4圖習題5圖5．圖示桿件的抗拉剛度為EA，其自由端的水平位移為3Fa/EA，桿件中間截面的水平位移為

Fa/EA

。6．圖示桁架結構各桿的抗拉剛度均為Flcos45/EA，豎向位移為Flcos45/EA

EA。

，則節(jié)點

C

的水平位移為FC12ll4545ABW習題6圖習題7圖7．圖示結構AB為剛性梁，重物重量W20kN，可自由地在AB間挪動，兩桿均為實心圓形截面桿，1號桿的許用應力為80MPa，2號桿的許用應力為100MPa，不計剛性梁AB的重量。試確立兩桿的直徑。8．某銑床工作臺進油缸以以以下圖，油缸內壓為

p2MPa

，油缸內徑

D

75mm

，活塞桿直徑

d

18mm

，活塞桿資料的許用應力

[

]

50MPa

，試校核活塞桿的強度。dp1a2EA2EADFABC習題8圖W習題9圖9．以以以下圖結構，球體重量為F，可在剛性梁AB上自由挪動，1號桿和2號桿的抗拉剛度分別為EA和2EA，長度均為l，兩桿距離為a。不計剛性梁AB的重量。（1）橫梁中點C的最大和最小豎向位移是多少？（2）球體放在哪處，才不會使其沿AB梁轉動？a12F①②FCDABaaaaaa習題10圖習題11圖10.以以以下圖結構，AB是剛性橫梁，不計其重量。1，2號桿的直徑均為d20mm，兩桿資料同樣，許用應力為[]160MPa，尺寸a1m。求結構的贊同載荷[F]。11.如下圖結構中的橫梁為剛性梁，兩圓形豎桿的長度和資料均同樣，直徑d20mm，資料的許用拉應力[t]50MPa，不計剛性梁的重量，求結構能承受的最大載荷Fmax。3章1．脆性資料壓縮破壞時斷口呈湊近45的原由是（）。（經過做應力圓解析而來）（A）45面上的內力過大（B）45面上的拉應力過大（C）45面上的壓應力過大（D）45面上的切應力過大2.低碳鋼壓縮實驗時，試件最后成鼓狀的主要原由是（）。（A）試件抗壓強度太低（B）試件泊松效應太大（C）試件與實驗夾具接觸面摩擦力的影響（D）實驗夾具的強度不夠3.幾種資料的拉伸曲線以以以下圖，資料A的強度最高；資料B的剛度最大；資料的塑性最好。,(MPa)(A)(B)240(C)(2)96(1)習題3圖1200,(με)習題6圖4.某試件資料的佩服極限為320MPa,該試件拉伸到佩服極限時的軸向應變成0.16%，則資料的彈性模量E=200Gpa。連續(xù)加載到軸向應變成0.5%，在此時試件完滿卸載后的節(jié)余應變r0.3%，則試件卸載時截面上的應力是400MPa。5.某試件資料的佩服極限為200MPa,該試件拉伸到佩服極限時的軸向應變成0.2%，則材料的彈性模量E=100。連續(xù)加載到300MPa時軸向應變成1.5%，則該試件完滿卸載后的節(jié)余應變r1.2%。6.同一資料的拉伸和扭轉實驗的應力應變關系以以以下圖，試指出哪根曲線是拉伸實驗的（2）結果？而哪根曲線（1）是扭轉實驗的結果？并依據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算資料的彈性模量{E=240/（1200*10-6）=200MPa}以及泊松比(利用公式G=E/2（1+u）即可求出0.25)。4章圓軸承受扭矩T0作用時，最大切應力正好達到佩服極限，若將圓軸橫截面面積增添一倍，則當扭矩等于時，其最大切應力達到佩服極限。（A）2T0（B）2T0（C）22T0（D）4T02.承受同樣扭矩作用的兩實心圓軸的最大切應力之比為2，則兩圓軸的極慣性之比為：（A）1（B）21（C）12（D）122223243.直徑為d的實心圓軸兩端受會合扭矩作用，圓軸表面面的切應力為。在同樣扭矩作用下，外直徑為2d、內徑為d的空心圓軸表面面的切應力為2t/15。4．在圖示直角曲拐中，BC段的剛度很大(說明不考慮BC曲折變形產生的撓度)，B處由一軸承支承，已測得處的豎向位移為wC0.5mm。若將AB段的直徑由d增添到2d，載C荷由F增添到2F，則C處的豎向位移為wc'0.0625mm（只有AB扭轉角引起的C點位移）。FqdCAdBABl習題4圖習題5圖5．以以以下圖實心圓軸的直徑為d，受均布的力偶矩q作用，資料的剪切彈性模量為G。（1）求圓軸截面上的最大切應力。（2）求自由端的轉角。（3）作圓軸的轉角圖。6．如圖為同一資料制成的階梯狀實心圓軸，一端固定一端自由，資料剪切彈性模量為G，兩段圓軸長均為a，在自由端承受扭矩m作用，假如d22d12d，則圓軸自由端的扭轉角度AC34ma/Gπd4。d2d1AmBCBCA2020aal習題7圖習題6圖7．以以以下圖實心圓軸的直徑為d80mm，長度L1m，受外力偶矩m10kNm作用，資料的剪切彈性模量為G80GPa。（1）求圓軸截面上A,B,C三處的切應力大小及其方向。（2）求兩端截面的相對轉角。5章作梁的內力爭qqa2qqaaaaaqqa2/2q

qa2/2mqa2aa2aaFF2Faqa

qa2qaaaaaa6章1．以以以下圖階梯狀梁AB，最大正應力出此刻截面：。（A）A處（B）B處（C）C處（D）D處FF4W3WWAABCDBCDaaaaaa習題1圖習題2圖2．以以以下圖外伸梁AB的直徑為d，在挪動載荷F作用下，梁中最大曲折正應力為：。（A）32Fa（B）64Fa（C）32Fa（D）16Fad4d3d3d33．以以以下圖懸臂梁，在此中性層上下述結論正確的選項是：。（A）0,0（B）0,0（C）0,0（D）0,0m習題3圖習題4圖4．以以以下圖平面曲折梁的截面是由一圓形挖去一正方形而形成的，則關于該梁的強度的以下論述中，只有是正確的。A）當梁的橫截面的擱置方向如圖時，梁的強度最小。B）梁的強度與橫截面的擱置方向沒關。C）當梁的橫截面的擱置方向如圖旋轉45時，梁的強度最大。D）當梁的橫截面的擱置方向如圖旋轉45時，梁的強度最小。mAaaa習題5圖5．以以以下圖矩形截面簡支梁A截面上的最大正應力為30MPa，則整個梁中的最大正應力為：60MPa。6．以以以下圖，長度為2L的矩形截面梁（bh)上作用有可在全梁上任意挪動的載荷F，則梁中產生的最大正應力為：6FL/bh2，最大切應力為：2F/3bh。FACB

FACB2hhLL

baa習題6圖習題7圖7．以以以下圖階梯狀懸臂梁AB，在載荷F作用下，則梁中產生的最大正應力為：6Fa/bh2，最大切應力為：3F/2bh。8．以以以下圖，直徑為d的金屬絲繞在直徑為D的輪緣上，Dd。（1）已知資料的彈性模量為E，且金屬絲保持在線彈性范圍，則金屬絲中的最大曲折正應力是多少？（2）已知資料的佩服極限為s，假如要使變形后的金屬絲能完滿恢還本來的直線形狀，則輪緣的直徑不得小于多少？FFABdDdL/3LL/3習題8圖習題9圖9．以以以下圖，由兩根No.20槽鋼構成的外伸梁在外伸端分別遇到載荷F的作用，已知L6m，資料的許用應力[]170MPa。求梁的贊同載荷[F]。10．以以以下圖，鐵軌對枕木AB的壓力為F，路基對枕木的反作用力可以為是均勻分布的，兩鐵軌之間的距離為L，（1）為使枕木擁有最大的強度，則尺寸a最合理的大小是多少？（2）若枕木的抗彎截面系數(shù)為W，資料的許用應力為[]，則在枕木擁有最大強度時，其能承受的最大軌道壓力F為多大？（將在反力以q作用在簡梁上計算，正負彎矩絕對值同樣即可求出）FFCDABFABhaLalb習題10圖習題11圖11．以以以下圖矩形截面簡支木梁長l1m，受可任意挪動的載荷F40kN作用，木材的許用正應力為[]10MPa，許用切應力為[]3MPa，梁截面的高寬比為h/b3/2。試求梁贊同的截面尺寸。12．以以以下圖，一很長的鋼筋擱置于剛性地面上，用力F將其提起，鋼筋直徑為d，單位長度的重量為q，當b2a時，載荷F有多大？此時鋼筋中的最大正應力是多少？FABba第7章1．以以以下圖，外伸梁在載荷F作用下產生變形。則以下表達中，（A）BC段梁的彎矩為零，但撓度不為零。（B）BC段梁的彎矩為零，所以該段梁無變形,只有位移。（C）BC段梁的撓度和轉角是因AB段梁的變形而引起的。

錯誤的選項是：D）BC段梁無載荷，所以該段梁的轉角為零。FABCFCLaABL/2L/2習題1圖習題2圖2．以以以下圖，懸臂梁自由端的撓度為wB，梁中點的撓度為wC，則有：。（A）wC1wB（B）wC5wB216（C）wC1wB（D）wC1wB483．以以以下圖，兩懸臂梁在自由端用鉸相連，鉸處作用有會協(xié)力F，則兩梁中的最大彎矩為：。（將鉸拘束分開，設左側梁受力R則右側梁為F-R，由左右兩梁在C點撓度同樣，可求R=2F/3，所以選B）（A）Fa（B）2Fa（C）Fa（D）2Fa33F

EIAB2EICEIFADCBaaa習題3圖L習題4圖4．以以以下圖，長度為L、抗彎剛度為EI的懸臂梁AB在自由端處與下方的一剛性曲拐BCD固接。若要使B點的撓度為零，則CD段的長度a2L/3。(將力F平移到B點，則點受會協(xié)力F和力偶Fa，F(xiàn)產生向上撓度，F(xiàn)a產生向下兩撓度二者同樣，從而獲得a=2L/3)5．以以以下圖各梁的抗彎剛度為EI，試用疊加法計算梁B截面的轉角以及C點的撓度。FFFmFaCABAaBaCaaqqa2FABCAaBCaaaa6．畫出以以以下圖梁的剪力爭和彎矩圖。FFACBk2aaaa習題6圖習題7圖7．以以以下圖，長度為2a、抗彎剛度為EI、抗彎截面系數(shù)為W的懸臂梁在中點受載荷F作用，而在自由端支有一彈簧，彈簧的剛度系數(shù)kEI，這里為一系數(shù)。試求：（1）a3B2[0,]時梁固定端截面上最大正應力的變處彈簧所受的壓力。（）解析和議論當系數(shù)化狀況。FqEIABCDEIaaa習題8圖習題9圖8．以以以下圖，兩長度為L、截面寬度為b高度為h的矩形簡支梁在中點垂直訂交，上梁底面和下梁上邊恰巧接觸，上下梁資料的彈性模量均為E，在上梁中點作用會協(xié)力F，試求：（1）兩梁中點的豎向位移wC。（2）結構中的最大拉應力tmax。9．以以以下圖簡支梁中，AC及DB段的抗彎剛度為EI，梁受均布載荷q作用，梁下有一剛性平臺，與梁的縫隙為。若CD段梁正好與平臺接觸，則?。這時平臺分擔了多大的載荷？（接觸點D轉變成彎矩為零的固端，即可求出B點支反力qa/2，從而求出B點的位移qa4/24EI即為所求。）第8章1．以下應力狀態(tài)中，其一點的主單元體是獨一的。（A）單向應力狀態(tài)（B）兩個主應力同樣的應力狀態(tài)（C）三個主應力均不同樣的應力狀態(tài)（D）靜水壓力狀態(tài)2．以以以下圖的應力狀態(tài)，當切應力改變了方向，則：。A）主應力和主方向都發(fā)生了變化。（B）主應力不變，主方向發(fā)生了變化。C）主應力發(fā)生了變化，主方向不變。（D）主應力和主方向都不變。50MPa50MPaA

50MPa習題2圖

習題3圖3．某平面應力狀態(tài)以以以下圖，則該應力狀態(tài)的主應力為：1100，20，30。假如資料的彈性模量為200GPa，泊松比為，則該點豎直方向的應變成y_。4．以以以下圖簡單扭轉圓軸，其直徑為d，資料的彈性模量為E，泊松比為，在圓軸表面45方向測得線應變45，求扭矩m的大小。m（解：此應力狀態(tài)為純剪切d316ATmm45M習題4圖習題5圖其最大拉應力即45度方向，且等于剪應力大?。?6m16m145d331353d451(45135)1(1)16mEEd3m

Ed34516(1)5．以以以下圖，直徑d20mm的圓軸承受曲折和扭轉的聯(lián)合作用，在上緣點A處，由純真曲折作用時引起的正應力為120MPa，而該點處的最大正應力是max160MPa。則軸所受的扭矩T是多大？6．以以以下圖直徑d60mm的T形桿受載荷F11kN和F22kN作用，資料的許用應力[]100MPa。試用第三強度理論校核其強度。F2DdABF1300e480CFF3030020習題6圖習題7圖7．以以以下圖矩形截面偏愛拉伸桿件。F3kN，E200GPa，用應變片丈量桿件上表面的軸向應變，（1）若要測得最大拉應變，則偏愛距e?最大拉應變是多大？（2）若應變片的讀數(shù)為零，則偏愛距e?9章1．塑性資料某點的應力狀態(tài)如圖示。若資料的許用正應力為[]，許用切應力為[]，則構件強度校核時應采納的公式是（A）[]

（B）

。

[

]，

[]（C）

(

)2

2

[

]

（D）

2

4

2

[

]2

2習題1圖2．以以以下圖矩形截面(bh)桿件中部被削去了一部分，則桿件中的最大拉應力是均勻應力F/bh的：倍。（A）2（B）4（C）6（D）8FFhFeFhbb習題2圖習題3圖3．以以以下圖矩形截面(bh)桿件上緣的應變是下緣應變的兩倍，則載荷F的偏愛距e為。（A）h（B）h（C）h（D）h189634．以以以下圖直徑為d的圓軸在自由端截面的圓周上作用有一拉力F，則桿件中的最大正應力是拉力作用在形心時的倍。（A）3（B）5（C）7（D）9dFdFLL2習題4圖習題5圖5．以以以下圖直徑為d的曲桿在自由端受會協(xié)力F作用，則其第三強度理論的等效應力為：。（A）32FL（B）165FL（C）819FL（D）16FLd3d3d3d36．以以以下圖矩形截面桿件，載荷F作用在截面豎直對稱軸上，若桿件上緣各點應變是下緣各點應變的三倍，則載荷F的偏愛距e?。若桿件上緣沿桿件軸線方向的應變片讀數(shù)為100，資料的彈性模量E200GPa，則載荷F?F60e20習題6圖7．以以以下圖矩形截面偏愛拉伸桿件。F3kN，E200GPa，用應變片丈量桿件上表面的軸向應變，（1）若要測得最大拉應變，則偏愛距e?最大拉應變是多大？（2）若應變片的讀數(shù)為零，則偏愛距e?FaACBFeF3020LL習題7圖習題8圖8．以以以下圖結構，水平簡支梁的橫截面是直徑d30mm的圓軸，F(xiàn)2kN，500mm，a60mm。求梁中的最大拉應力和最大壓應力的地點及數(shù)值。9．以以以下圖直徑為d的曲桿受均布載荷q作用，資料的彈性模量為E，泊松比0.25。（1）求危險點的第三強度理論的等效應力。（2）求自由端的豎向位移。qCABdLL習題9圖第10章1．以下要素中，對壓桿失穩(wěn)影響不大的是。（A）桿件截面的形狀（B）桿件資料的型號（（C）桿件的長度（D）桿件拘束的種類2．以以以下圖，假如將壓桿中間的鉸去掉，那么結構的臨界載荷是本來的。（A）倍（B）倍（C）2倍（D）4倍yFzaa習題2圖

習題3圖3．以以以下圖，正十字形截面壓桿的底端周圍固定，上端自由并承受軸向壓力。則其失穩(wěn)方向為：。（A）z方向（B）y方向（C）45斜方向（D）任意方向4．以以以下圖壓桿其右端有一螺圈彈簧，假如將臨界載荷表達為歐拉公式Fcr2EI(l)2的形式，則式中參數(shù)的取值范圍為：。（A）（B）0.7（C）1（D）12EIFL習題4圖5．壓桿的橫截面是圓形，其臨界載荷為Fcr50kN，現(xiàn)將其橫截面面積增添一倍，其他條件不變，則其臨界載荷變成200kN。若同時壓桿的長度減小一半，則其臨界載荷變成800kN。6．兩修長壓桿的橫截面一為圓形，另一為正方形，兩桿的橫截面面積同樣，在長度、約束以及資料同樣的狀況下，兩壓桿的臨界載荷之比為：3/π；而臨界應力之比為：果3/π。．一端固定一端自由的修長桿件在自由端受橫向會協(xié)力作用時產生的最大撓度為3mm，以同樣載荷拉伸時產生的變形為0.1mm，桿件的抗拉剛度EA1.0kN，則桿件壓縮時能承受的最大載荷為：2。π/360第11章1.以以以下圖梁在載荷F1單獨作用下的應變能為U1，在載荷F2單獨作用下的應變能為U2；在載荷F1和F2共同作用下的應變能為U，則有：。（A）UU1U（C）UU1UF