1、20102011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)

2、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； B 30、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（ ）。A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 5

3、0 MPa、0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa8、對于突加載的情形，系統(tǒng)的動荷系數(shù)為（ ）。A、2 B、3 C、4 D、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

4、、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,和梁的橫截面及長度尺寸b,h,a,l.試求集中力偶矩Me。ATO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，如果壓桿不為細長桿時采用直線擬

5、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。20102011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

6、標量 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)

7、力幅度分別為（ ）。A -10、20、10； B 30、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（ ）。A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa8、對于突加載的情形，系統(tǒng)的動荷系數(shù)為（ ）。A、2 B、3 C、4 D、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

8、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，。試求BC需由多少根鋼絲組成。（10分）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

9、直徑mm，材料的彈性模量Gpa，MPa， ，如果壓桿不為細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。20102011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進行受力分析 （1分） (2分)解得 CD桿軸向拉伸與壓縮，由強度條件有 (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

10、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

11、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）20102011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)1020201. （3分）做軸力圖 2. （9分）F+2FM(KNm)1010 剪力圖4分，彎矩圖5分ABC4m3m三、解：(1).取AC為研究對象，受力分析下圖所示: 解得 （6分）（2）設(shè)需要n根鋼絲由鋼絲的強度條件 （4分）四、解：B點的單元體如圖所示B點

12、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 （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 基本體系 （2分）由力法典型方程 （2分） ABC （

13、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)強度條件可以進行_ 以及確定許可載荷三個方面的強度計算。 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.

14、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C B. 最大拉應(yīng)力位于截面C，最大壓應(yīng)力位于截面D C. 最大拉應(yīng)力位于截面D，最大壓應(yīng)力位于截面C D. 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

15、. 正應(yīng)力一定為零； C. 切應(yīng)力一定最小； D. 切應(yīng)力一定為零。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/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)為剛性桿, 桿1和桿2為長度相等的鋼桿，兩桿橫截面面積均為。已知, 試求桿1、桿2的軸力和應(yīng)力。2. （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=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。4.(6分)

16、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。5030W5（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)400400400ABCD6. （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，折桿的直徑。試根據(jù)第三強度理論校核折桿的強度。7. （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）ABA材料力學(xué)-模擬試題一、單項選擇題1. 截面上

17、的全應(yīng)力的方向（ ）A、平行于截面 B、垂直于截面 C、可以與截面任意夾角 D、與截面無關(guān)2. 脆性材料的延伸率（ ）A、小于5% B、小于等于5% C、大于5% D、大于等于5%3. 如圖所示簡支梁，已知C點轉(zhuǎn)角為。在其它條件不變的情況下，若將荷載F減小一半，則C點的轉(zhuǎn)角為（ ）FCA、0.125 B、0.5 C、 D、24.危險截面是（）所在的截面。A、最大面積 B、最小面積 C、最大應(yīng)力 D、最大內(nèi)力5. 圖示單元體應(yīng)力狀態(tài)，沿x方向的線應(yīng)變x可表示為（ ）yxA、 B、 C、 D、6. 描述構(gòu)件上一截面變形前后的夾角叫（ ）A、線位移 B、轉(zhuǎn)角 C、線應(yīng)變 D、角應(yīng)變7. 塑性材料的名

18、義屈服應(yīng)力使用（ ）A、S表示 B、b表示 C、p表示 D、0.2表示8.拉（壓）桿應(yīng)力公式的應(yīng)用條件是（）A、應(yīng)力在比例極限內(nèi)B、應(yīng)力在屈服極限內(nèi)C、外力合力作用線必須沿著桿的軸線D、桿件必須為矩形截面桿9.下列截面中，彎曲中心與其形心重合者是（）A、Z字形型鋼 B、槽鋼 C、T字形型鋼 D、等邊角鋼FC10. 如圖所示簡支梁，已知C點轉(zhuǎn)角為。在其它條件不變的情況下，若將桿長增加一倍，則C點的轉(zhuǎn)角為（ ）A、2 B、4 C、8 D、16二、填空題1. 用主應(yīng)力表示的第四強度理論的相當(dāng)應(yīng)力是 。2. 已知自由落體沖擊問題的動荷系數(shù)Kd，對應(yīng)靜載荷問題的最大位移為jmax，則沖擊問題的最大位移可

19、以表示為 。3. 圖示木榫聯(lián)接。橫截面為正方形，邊長為a，聯(lián)接處長度為2t。則木榫聯(lián)接處受剪切面的名義切應(yīng)力等于 。FF2tta4. 主平面上的切應(yīng)力等于 。5. 功的互等定理的表達式為 。6.自由落體沖擊問題的動荷系數(shù)為，其中h表示 。7. 交變應(yīng)力循環(huán)特征值r等于 。8.變截面梁的主要優(yōu)點是_。等強度梁的條件是_。9.一受拉彎組合變形的圓截面鋼軸，若用第三強度理論設(shè)計的直徑為，用第四強度理論設(shè)計的直徑為，則_。10.若材料服從胡克定律，且物體的變形滿足小變形，則該物體的變形能與載荷之間呈現(xiàn)_關(guān)系。三、計算題FWTT1.水輪機主軸輸出功率 P = 37500 kW，轉(zhuǎn)速n = 150 rmi

20、n，葉輪和主軸共重 W = 300 kN，軸向推力F = 5000 kN，主軸內(nèi)外徑分別為 d =350 mm，D = 750 mm， = 100 MPa，按第四強度理論校核主軸的強度。（12分）2.圖示托架，F(xiàn) = 20 kN，CD桿為剛桿，AB為圓管，外徑D = 50 mm，內(nèi)徑d = 40 mm，材料為Q235鋼，彈性模量E = 200 GPa， a=304MPa，b=1.118MPa，p=105，S=61.4，AB桿的規(guī)定穩(wěn)定安全因數(shù) nst = 2。試校核此托架是否安全。（10分）FADBC1.5m0.5m303.圖示桁架各桿抗拉壓剛度EA相等，試求各桿的內(nèi)力。（8分）lDCBAF4

21、.圖示皮帶輪傳動軸尺寸及受力已知， = 80 MPa，按第四強度理論選擇軸的直徑 d。10kNA500BC400400200BD4kN10kN4kNxyzd（12分）5.圖示外徑D = 100 mm，內(nèi)徑d = 80 mm的鋼管在室溫下進行安裝，安裝后鋼管兩端固定，此時鋼管兩端不受力。已知鋼管材料的線膨脹系數(shù) =12.510-6 K-1，彈性模量E = 210 GPa，s= 306 MPa，p= 200 MPa，a = 460 MPa，b = 2.57 MPa。試求溫度升高多少度時鋼管將失穩(wěn)。（10分）7 mdDCABaaFFa/26.求圖示簡支梁的剪力圖和彎矩圖，并求出最大剪力和最大彎矩。（

22、8分）。7.直徑的圓軸受力如下圖所示。已知E=200GPa。今測得軸向應(yīng)變，橫向應(yīng)變。OC方向應(yīng)變。計算軸向外力P及扭轉(zhuǎn)力偶矩M。（10分）McbP45.0a答案：一、DABCB BACAB二、1. 2. 3. 4. 05. 6. 自由落體的高度7. 或8. 加工方便，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，合理分配載荷； 9. 等于10. 非線性三1. 扭矩軸向 主應(yīng)力： 第四強度理論為=15.35MPanst 安全。3. 因為各桿抗拉壓剛度EA相等， 所以 FA=FB= FC=04.ADCB 軸受到的扭矩圖和彎矩圖如下：6RBDAT： My： A C D Mz：B段到D段的扭矩為C處B處B、C面可能為危險面：C為危險截

23、面5. 溫升時，使軸受壓力。這時軸向載荷作用下的靜不定問題。變形協(xié)調(diào)條件： 由此解出軸所受的軸向載荷為 1) 則臨界載荷2） 則臨界載荷3） 則臨界載荷 1/4F6. +3/4F/_3/4Fa1/4Fa 最大剪力為3/4F，最大彎矩為3/4Fa。7.（1）測點O處的應(yīng)力狀態(tài) 代入數(shù)值d=20mm,E=200GPa,得： P=20.1KN （2）由廣義胡克定理可知： 由二向應(yīng)力狀態(tài)的斜截面應(yīng)力公式得 由式可得 按切應(yīng)力公式可知：材料力學(xué)試題及答案(3) 題 號一二三四核總分得 分評卷人（本試題滿分100分，考試時間120分鐘）選擇題（每題4分，共20分）1、軸向拉伸細長桿件如圖所示，則正確答案是_A 1-1、2-2面上應(yīng)力皆均勻分布；B 1-1面上應(yīng)力非均勻分布，2-2面上應(yīng)力均勻分布；C 1-1面上應(yīng)力均勻分布，2-2面上應(yīng)力非均勻分布；D 1-1、2-2面上應(yīng)力皆非均勻分布。2、一點的應(yīng)力狀態(tài)如右圖所示，則其主應(yīng)力、分別為A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50MPaD -50 MPa、30MPa、50MPa正確答案是 3、對莫爾積分的下述討論，正確的是 。A 只適用于彎曲變形；B 等式兩端具有不相同的量綱；C 對于基本變形、組合變形均適用；D 只適用于直桿。4、圖示交