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河北工程大學(xué)

二。一三年碩士研究生入學(xué)考試試題試卷.B

考試科目代碼803考試科目名稱(chēng)材料力學(xué)H

所有答案必須寫(xiě)在答題紙上，做在試卷或草稿紙上無(wú)效。

一、判斷題（10分）（在括號(hào)中，正確的填V，錯(cuò)誤的填x）

1、如圖1所示受扭圓軸，鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)破壞的破壞面為沿螺旋面II（與試件

軸線夾角45°）拉斷。（）（3分）

圖1

2、設(shè)某段梁承受彎矩的作用，則在中性層上的縱向纖維是伸長(zhǎng)的。（）

（3分）

3、兩根幾何尺寸、支承條件及受力情況完全相同的靜定梁，但材料不同，則在

同一位置處測(cè)得的應(yīng)變相同。（）（4分）

二、選擇題（10分）（從A、B、C、D中選擇正確的填到下劃線上面）

1、關(guān)于鑄鐵力學(xué)性能有以下兩個(gè)結(jié)論：

①抗剪能力比抗拉能力差；

②壓縮強(qiáng)度比拉伸強(qiáng)度高。其中，?（3分）

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。

2、如圖2所示接頭，水平桿與斜桿成a角，其擠壓面積月為.

（3分）

3、圖形對(duì)于其形心軸的.（4分）

A.靜矩為零，慣性矩不為零；B.靜矩和慣性矩均為零；C.靜矩不為零，慣性矩

為零；D.靜矩和慣性矩均不為零。

三、填空題（10分）（將正確的結(jié)果填到相應(yīng)的下劃線上面）

1、低碳鋼在拉伸過(guò)程中，應(yīng)力-應(yīng)變圖分為四個(gè)階段，分別為

共3頁(yè)第1頁(yè)

階段、階段、硬化階段和階段。（3分）

2、判斷剪切面和擠壓面時(shí)應(yīng)注意的是：剪切面是構(gòu)件的兩部分有發(fā)生

趨勢(shì)的平面；擠壓面是構(gòu)件的表面。（3分）

3、變形能VE為內(nèi)力（FN、T、M）的二次函數(shù)，故一般說(shuō)來(lái)，變形能不

能。（4分）

四、計(jì)算題（120分）

1、如圖3所示結(jié)構(gòu)，已知：桿1與桿2的彈性模量均為E,橫截面面積均

為A,許用拉應(yīng)力"t】=160MPa,許用壓應(yīng)力[o\]=11。MPa；梁BC為剛性梁，

載荷尸=20kN。試確定各桿的橫截面面積。（20分）

該軸直徑d=50mm,材料的切變模量G=80GPa。試求：⑴橫截面上半徑4=34處的

切應(yīng)力和切應(yīng)變；（2）最大切應(yīng)力和單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角。（15分）

3、試根據(jù)圖5所示懸臂梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖，畫(huà)出其相應(yīng)的剪力圖和彎矩圖，并求出

|FS|max及IMlmax。（15分）

4、如圖6所示長(zhǎng)為￡=3m的矩形截面懸臂梁，在自由端作用一集中力凡已知:

A=0.08m,Z>=0.12m,j=0.06m,a=2m,F=1.5kN.試在畫(huà)出彎矩圖的基礎(chǔ)上，求C

5、如圖7所示鋼質(zhì)拐軸，承受鉛垂載荷F,和水平載荷F2作用。已知：實(shí)心

圓軸AB的直徑為d,軸與拐臂的長(zhǎng)度分別為Z,與妙設(shè)圓軸材料為低碳鋼，其許

共3頁(yè)第2頁(yè)

用應(yīng)力為[a],試根據(jù)第三強(qiáng)度理論建立AB軸的強(qiáng)度條件。（20分）

6、如圖8所示結(jié)構(gòu)中，桿AB和AC均為圓截面桿。已知：兩桿直徑d=80mm,

材料為Q235鋼，彈性模量E=200GPa,柔度%=100。試求此結(jié)構(gòu)的臨界力。（A=4m）

7、如圖9所示結(jié)構(gòu)，設(shè)各桿橫截面的拉壓剛度均為EA,并已知尸和心試用

能量法計(jì)算桁架節(jié)點(diǎn)A的水平與鉛垂位移。（15分）

共3頁(yè)第3頁(yè)

河北工程大學(xué)

二。一四年碩士研究生入學(xué)考試試題試卷.B

考試科目代碼一803______________考試科目名稱(chēng)材斛力學(xué)H

所有解答必須寫(xiě)在答題紙上,做在試堂或營(yíng)稿紙上無(wú)效.

一.判斷題30分）（在密題紙.匕對(duì)的寫(xiě)*情的寫(xiě)x,注意寫(xiě)清座號(hào)）

I.任何溫度改變都會(huì)在結(jié)構(gòu)中引足度變國(guó)應(yīng)力.（）（3分）

2、應(yīng)用公式*77y/,計(jì)算在轉(zhuǎn)翦立力的基本條件是等截面大腳桿，鼓大豺應(yīng)力

不超過(guò)材料的野切比例板黑.（）（3?）

3,在翦力七斗也駕矩必取|M「?（）G分J

二.選擇劇"U分），.從A、B、C.D中選擇一個(gè)正確答案寫(xiě)在答題紙，，注意

與清殿號(hào)）

I-等段面巴梁在彎曲變形時(shí).胡曲軸的章在最大處定最大.，3分；

A.撓度：B.轉(zhuǎn)角，C.型力：D.智短

2.在滾珠軸承中.第球與外IM發(fā)航點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)是應(yīng)力狀態(tài).3分J

A.期期切：B.單向1C.二冏：D,三向.

3、若構(gòu)件內(nèi)危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)為二向等拉.則除強(qiáng)度理論以外,利

用其他三個(gè)強(qiáng)度理論御到的相當(dāng)成力是相等的.（4分）

XW-;B.M—tC.第三：D,薄叫

三、*三思10分）.箱各2的正前專(zhuān)案寫(xiě)在答題線上.注夔每?jī)陕?/p>

I.變形能匕為內(nèi)刀（八.1\U）的二次函費(fèi).故疑說(shuō)來(lái).變形能不能____

__________.43分）

2、對(duì)于復(fù)合受力桿件小變形而看,其總應(yīng)變能為,,

四部分應(yīng)變能之fn.其所以能疊加的原因是

,-《3分〉

3、求解靜不定系統(tǒng)必須綜合考思

面.這是解器不定問(wèn)題的基本方法,而其中尋找并建立條件作

為計(jì)充方程，則是求解階不定問(wèn)麴的美提.（4分,

四、計(jì)箴題《120分）（在答題紙上畫(huà)出必要的汁鼻詡圖，途出延率公式和關(guān)蓬

計(jì)輒步驟以及最后的計(jì)算結(jié)果,注意寫(xiě)清題號(hào)》

1.如圖1所示兩端固定桿，承受釉向鐵荷尸作用，試求桿荊的支反力設(shè)拉壓

剛度E4為常數(shù).（15分）

共a頁(yè)第1貞

2如圖？所示階梯形匝H.d「段為三心.外包內(nèi)徑力MOUmm.BC

設(shè)為實(shí)心，直徑，/-IDOmm.外力保矩M,=18k>m,明戶(hù)321sm,MLHk、m.

己知||止卻）川，.M=l.”7m.G^OGPu.試校核溫軸的強(qiáng)度和剛度.（15分）

3.如圖3所示商支梁.承受線性

分布覷荷作用,轂荷爆度的做大絕對(duì)

值為狀建立梁的剪力、彎矩方程.

豳的力.喏矩圖并求最大剪力和穿矩.

（15分）

4、如圖4（a）標(biāo)示登梁,由4片板間無(wú)相且約束的矩形薄板蛆成，加密4（切所

示為用螺栓連接后的整悻梁的常況,兩梁均承受載荷，作用,長(zhǎng)度為/,截面過(guò)段與

高度分別為八與八.求分別求出會(huì)堂和整體系內(nèi)的母大彎曲正應(yīng)力并比校其大小.板

間的摩掾力忽略不計(jì).115分》

s.從構(gòu)件中切取一微隼元體.等截面的廢理U?

力如圖5所示.試分別用解析法與圖弊法確定LISOMPu

主應(yīng)力的大小及方位?（15分）_1<_____

if~OMPu

6.如圖6所示福碼.承受蒙荷43kN作用.?

已知/=60mm.h=3Omm,47。mm.<>i?2n）m）陰5

07mm,A?2.92xlOMm4.叱1.94W*J同

=UUMP11.試校核演祓面4的強(qiáng)度.當(dāng)危險(xiǎn)點(diǎn)處

干復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)時(shí),按第三強(qiáng)度理論校極其強(qiáng)度.（1S分）

共也頁(yè)第_2頁(yè)

T.如國(guó)，所示西戴面連桿，承受軸向壓力FVO.Ok、住用.已短連桿外徑。二38

mm.內(nèi)任，/=34miu,桿長(zhǎng)/TOOmm.材料■為硬鋁.Z產(chǎn)0,〃=50,中歪旗桿的胎

界應(yīng)力公式為a產(chǎn)372Mf>a-（2.14MPaj/l檢定安全系數(shù)n?=2.5,試校核連懺的粳定

住，（15分）

?.如圖8所示吊室的未瑞C懸迂一母置為，的期許，吊室繇色線車(chē)的要輪上.

當(dāng)鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),寶物以速度，，勻速下降，當(dāng)?shù)跛鞯南陆甸L(zhǎng)卮即8。）為/時(shí).笠輪

突然被別住.供求吊索內(nèi)的應(yīng)力.設(shè)吊索的橫截面積為.4,彈性帙量為R吊米的質(zhì)

量以及吊魚(yú)與軌車(chē)系統(tǒng)的變形均忽略不計(jì).（15分）

共/_頁(yè)第上頁(yè)

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二O一五年碩士研究生入學(xué)考試試題試卷c

考試科目代碼803考試科目名稱(chēng)—材料力學(xué)n

所有答案必須寫(xiě)在答題紙上，做在試題紙或草稿紙上無(wú)效。

一、判斷題（共10分，每題2分）（在括號(hào)中，正確的填錯(cuò)誤的填X）

1.壓桿的臨界壓力（或臨界應(yīng)力）與作用載荷大小有關(guān)。（）

2.梁內(nèi)彎矩為零的橫截面其撓度也為零。（）

3.在校支座處，梁的橫截面的撓度和轉(zhuǎn)角一定都為零。（）

4.矩形截面梁當(dāng)橫截面的高度增加一倍、寬度減小一半時(shí)，其它條件不變，從正應(yīng)力

強(qiáng)度考慮，該梁的承載能力會(huì)增大一倍。（）

5.平面應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力圓的圓心一定在橫坐標(biāo)軸。軸上。（）

二、計(jì)算題（共140分，各題分?jǐn)?shù)見(jiàn)每題標(biāo)注）

1.（25分）變截面直桿如圖1所示。已知：AB段的橫截面積為4=50mm2，BC

段的橫截面積為4=40mm2,200mm,材料的彈性模量

IAB=IBC=

E=200GPa。求：」

屋----------§23￡1kN

1、畫(huà)出該階梯桿的軸力圖；1-----二―一$一

2、求該桿的最大的應(yīng)力值；

圖1

3、求桿總的軸向變形

2.（10分）銷(xiāo)釘如圖2所示，已知尸=100kN,銷(xiāo)釘直徑d=40mm,許用剪應(yīng)力

[r]=60MPa=畫(huà)銷(xiāo)釘受力圖，求其剪切應(yīng)力，并校核其剪切強(qiáng)度。

圖2

共3頁(yè)第1頁(yè)

3.（20分））空心鋼軸的外徑。=100mm,內(nèi)徑d=50mm=已知間距為/=2.7m

的兩橫截面的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角0=1.8°,材料的切變模量G=80GPa。求：

（1）軸內(nèi)的最大切應(yīng)力；

（2）當(dāng)軸以〃=80r/min的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸所傳遞的功率。

4.（15分）梁受力如圖3所示，繪出該梁的剪力圖和彎矩圖。

圖3

5.（20分）圖4所示簡(jiǎn)支梁，截面為等工字型，如圖所示，腹板厚度為10mm,

腹板高度為300mm,上下翼緣寬度為120mm,高度為20mm,材料容許應(yīng)力

[cr]=10MPa,求梁能承受的最大荷載。

圖4

6.（15分）如圖5所示圓截面桿，直徑為d,承受軸向力下與扭力偶矩"作用,

桿用塑性材料制成，許用應(yīng)力為口]。求：

1、指出危險(xiǎn)截面和危險(xiǎn)點(diǎn)的位置，畫(huà)出危險(xiǎn)點(diǎn)處微體的應(yīng)力狀態(tài)圖；

2,按第三強(qiáng)度理論建立桿的強(qiáng)度條件。

7.（20分）如圖6所示的橫截面為lOOmmxl50mm的矩形松木柱，長(zhǎng)/=6m,

一端固定，另一端較支。材料的E=10GPa,4=110,4=70,經(jīng)驗(yàn)公式為

%=（577-3.744）MPa。試求此柱的臨界壓力冗

共3頁(yè)第2頁(yè)

p

圖6

8.（15分）如圖7所示剛架，C點(diǎn)受到水平向左外力尸，用能量法求8點(diǎn)的豎向

位移，剛架各桿長(zhǎng)度都是/,各截面抗彎剛度￡/為已知常數(shù)。

共3頁(yè)第3頁(yè)

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二。一六年碩士研究生入學(xué)考試試題試卷￡

考試科目代碼803考試科目名稱(chēng)一材料力學(xué)n

所有答案必須寫(xiě)在答題紙上，做在試題紙或草稿紙上無(wú)效。

一、單選題（共10分，每題2分）

1.圓截面對(duì)形心軸的慣性半徑為（）

.D.D.D.D

AA>i=——DB,i=——rC-.z=——Dn、l=—

24816

2.衡量材料強(qiáng)度的主要指標(biāo)是（）

A.比例系數(shù)B.彈性變形C.屈服極限和強(qiáng)度極限D(zhuǎn).比例系數(shù)和應(yīng)力集中

3.衡量材料塑性的主要指標(biāo)是（）

A.延伸率和截面收縮率B.穩(wěn)定因數(shù)、安全因數(shù)C.冷作硬化D.柔度

4.不同材料的兩細(xì)長(zhǎng)桿，幾何尺寸相同，兩端支承相同，下面結(jié)論正確的是（）

A.兩桿的柔度和臨界應(yīng)力都相同B.兩桿的柔度不同，臨界應(yīng)力相同

C.兩桿的柔度和臨界應(yīng)力都不同D.兩桿的柔度相同，臨界應(yīng)力不同

5.材料相同的實(shí)心圓軸和空心圓軸，若截面積相等，則抗扭剛度較大的是（）

A.實(shí)心圓軸B.空心圓軸C.兩者一樣D.無(wú)法判斷

二、計(jì)算題（共140分，各題分?jǐn)?shù)見(jiàn)每題標(biāo)注）

1,（20分）圖示桁架承受載荷廠作用，兩根桿等長(zhǎng)，橫截面面積均為幺=200心加2,

彈性模量均為E=200G尸a。設(shè)由試驗(yàn)測(cè)得桿1與桿2的軸向正應(yīng)變分別為

J=4.0xl（）Y與j=2.0xl0-4,試確定載荷天的大小和方位角度6。

共3頁(yè)第1頁(yè)

2、（20分）如圖所示，圓軸48與套管借助剛性凸緣E焊接成一體，并承受扭

力偶矩”的作用，圓軸的直徑。=56/wn,許用切應(yīng)力匕』=80〃Pa,套管的外徑

D=80ww,壁厚5=6加防，許用切應(yīng)力上］=40川色7,試求扭力偶矩”的許用

值。

3、（15分）簡(jiǎn)支梁承受均布載荷g與力偶/作用，已知A/=華。畫(huà)梁的剪力圖、

彎矩圖。

4、（15分）圖示矩形截面外伸梁，承受載荷F作用，尸20AN,許用正應(yīng)力

同=160"/%,許用切應(yīng)力上］=90MPa,截面高寬比6:方=2,畫(huà)梁的剪力圖、

彎矩圖。確定梁的截面尺寸。

共3頁(yè)第2頁(yè)

5、（20分）圖示正方形截面懸臂梁，承受載荷耳與居作用，已知片=800N,

F2=1600N,l=lm,許用應(yīng)力b]=10MPa,試確定正方形截面的邊長(zhǎng)a,并

計(jì)算梁的最大切應(yīng)力。

6、（15分）圖示應(yīng)力單元體，應(yīng)力單位MPa,試計(jì)算；（1）a-膽截面的應(yīng)力;

（2）該點(diǎn)的主應(yīng)力；（3）第四強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力。

7、（20分）兩端球形較支，長(zhǎng)度為/=3.5加的松木壓桿，截面為150〃"〃x150加加的

正方形，其強(qiáng)度許用應(yīng)力[b]=10MPa,當(dāng)柔度4491時(shí)，折減系數(shù)夕=生詈，

A,

確定木壓桿的許可載荷。

8、（15分）如下圖所示懸臂梁，彎曲剛度E/,承受均布載荷作用，試用能量方法計(jì)

算自由端的撓度和轉(zhuǎn)角。

共3頁(yè)第3頁(yè)

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二。一八年碩士研究生入學(xué)考試試題試卷D

考試科目代碼802考試科目名稱(chēng)材料力學(xué)II

所有答案必須寫(xiě)在答題紙上，做在試題紙或草稿紙上無(wú)效。

一、判斷題（共10分，每題2分）（在括號(hào)中，正確的填錯(cuò)誤的填X）

1.松木、鑄鐵、低碳鋼可應(yīng)用各向同性假設(shè)。（）

2.圓桿受扭時(shí)，桿內(nèi)各點(diǎn)均處于純剪切狀態(tài)。（）

3.內(nèi)、外直徑分別為4、。的空心圓截面，其抗彎截面系數(shù)憶=土（。3一43）。（）

232

4.同種材料制成的壓桿，其柔度愈大愈容易失穩(wěn)。（）

5.第三、第四強(qiáng)度理論是關(guān)于斷裂的強(qiáng)度理論。（）

二、計(jì)算題（共140分，各題分?jǐn)?shù)見(jiàn)每題標(biāo)注）

1.（15分）如圖1所示，等直桿橫截面面積/=200mm2,彈性模量E=200GPa。所受

軸向外力如圖所示。試求：（1）繪制圖示桿件的軸力圖；（2）各段桿的應(yīng)力值；（3）桿

總的軸向變形。

20kN60kN60kN20kN

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