材料力學(xué)試題及答案7套姓名：____________________

一、選擇題（每題[2]分，共[20]分）

1.材料力學(xué)中，材料的彈性模量E與楊氏模量E'的關(guān)系是：

A.E=E'

B.E=2E'

C.E=0.5E'

D.E=3E'

2.在一根受拉桿件中，應(yīng)力分布規(guī)律為線性變化，則該桿件的變形規(guī)律為：

A.線性變化

B.平方變化

C.指數(shù)變化

D.無規(guī)律變化

3.桿件在受到軸向拉伸時，若桿件的橫截面面積增加，則桿件的應(yīng)力：

A.增加

B.減少

C.不變

D.無法確定

4.桿件在受到扭矩作用時，若桿件的橫截面面積增加，則桿件的扭轉(zhuǎn)角：

A.增加

B.減少

C.不變

D.無法確定

5.桿件在受到彎曲作用時，若桿件的抗彎截面模量W增加，則桿件的彎曲應(yīng)力：

A.增加

B.減少

C.不變

D.無法確定

6.桿件在受到剪切力作用時，若桿件的剪切強(qiáng)度提高，則桿件的剪切應(yīng)力：

A.增加

B.減少

C.不變

D.無法確定

7.桿件在受到?jīng)_擊載荷作用時，若桿件的沖擊韌性提高，則桿件的沖擊強(qiáng)度：

A.增加

B.減少

C.不變

D.無法確定

8.桿件在受到熱載荷作用時，若桿件的線膨脹系數(shù)增大，則桿件的長度變化：

A.增加

B.減少

C.不變

D.無法確定

9.桿件在受到腐蝕作用時，若桿件的腐蝕速率提高，則桿件的強(qiáng)度：

A.增加

B.減少

C.不變

D.無法確定

10.桿件在受到疲勞載荷作用時，若桿件的疲勞極限提高，則桿件的疲勞壽命：

A.增加

B.減少

C.不變

D.無法確定

二、填空題（每題[2]分，共[20]分）

1.材料力學(xué)中，材料的彈性模量E與楊氏模量E'的關(guān)系是：E=__________E'

2.桿件在受到軸向拉伸時，若桿件的橫截面面積增加，則桿件的應(yīng)力：__________

3.桿件在受到扭矩作用時，若桿件的橫截面面積增加，則桿件的扭轉(zhuǎn)角：__________

4.桿件在受到彎曲作用時，若桿件的抗彎截面模量W增加，則桿件的彎曲應(yīng)力：__________

5.桿件在受到剪切力作用時，若桿件的剪切強(qiáng)度提高，則桿件的剪切應(yīng)力：__________

6.桿件在受到?jīng)_擊載荷作用時，若桿件的沖擊韌性提高，則桿件的沖擊強(qiáng)度：__________

7.桿件在受到熱載荷作用時，若桿件的線膨脹系數(shù)增大，則桿件的長度變化：__________

8.桿件在受到腐蝕作用時，若桿件的腐蝕速率提高，則桿件的強(qiáng)度：__________

9.桿件在受到疲勞載荷作用時，若桿件的疲勞極限提高，則桿件的疲勞壽命：__________

10.桿件在受到復(fù)合載荷作用時，若桿件的強(qiáng)度提高，則桿件的破壞形式：__________

三、計算題（每題[10]分，共[30]分）

1.一根長為L，橫截面面積為A的桿件，受到軸向拉伸力F的作用，求桿件的應(yīng)力。

2.一根長為L，橫截面面積為A的桿件，受到扭矩T的作用，求桿件的扭轉(zhuǎn)角。

3.一根長為L，橫截面面積為A的桿件，受到彎曲力矩M的作用，求桿件的彎曲應(yīng)力。

4.一根長為L，橫截面面積為A的桿件，受到剪切力F的作用，求桿件的剪切應(yīng)力。

5.一根長為L，橫截面面積為A的桿件，受到復(fù)合載荷F和M的作用，求桿件的應(yīng)力。

四、判斷題（每題[2]分，共[20]分）

1.材料力學(xué)中，材料的強(qiáng)度是指材料在受力時所能承受的最大應(yīng)力。[]

2.材料的彈性是指材料在受力時產(chǎn)生變形，但不受永久性損傷的能力。[]

3.材料的韌性是指材料在受到?jīng)_擊載荷時，能吸收能量而不斷裂的能力。[]

4.桿件在受到拉伸或壓縮時，應(yīng)力與應(yīng)變之間呈線性關(guān)系。[]

5.桿件在受到彎曲作用時，中性軸上各點的正應(yīng)力為零。[]

6.桿件在受到剪切作用時，剪應(yīng)力的大小等于作用力與剪面積之比。[]

7.桿件的疲勞破壞是材料在反復(fù)載荷作用下產(chǎn)生的損傷積累到一定程度而導(dǎo)致的破壞。[]

8.材料的塑性是指材料在受力超過彈性極限后，仍能保持一定形狀的能力。[]

9.材料的斷裂韌性是指材料在裂紋擴(kuò)展過程中抵抗斷裂的能力。[]

10.材料的硬度是指材料抵抗局部塑性變形的能力。[]

五、簡答題（每題[5]分，共[25]分）

1.簡述材料力學(xué)的研究內(nèi)容和意義。

2.什么是材料的彈性極限和強(qiáng)度極限？

3.什么是桿件的軸向拉伸和壓縮？

4.桿件在受到扭矩作用時，如何計算扭矩和扭矩引起的應(yīng)力？

5.桿件在受到彎曲作用時，什么是彎曲應(yīng)力？如何計算彎曲應(yīng)力？

六、論述題（每題[10]分，共[20]分）

1.論述材料力學(xué)在工程中的應(yīng)用及其重要性。

2.結(jié)合實際工程案例，分析材料力學(xué)在解決工程問題中的作用。

試卷答案如下：

一、選擇題答案及解析思路：

1.B.E=2E'解析：根據(jù)材料力學(xué)基本公式，彈性模量E是楊氏模量E'的2倍。

2.A.線性變化解析：根據(jù)胡克定律，應(yīng)力與應(yīng)變之間呈線性關(guān)系。

3.B.減少解析：根據(jù)應(yīng)力公式，應(yīng)力與橫截面面積成反比。

4.A.增加解析：根據(jù)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式，扭轉(zhuǎn)角與橫截面面積成正比。

5.B.減少解析：根據(jù)彎曲應(yīng)力公式，彎曲應(yīng)力與抗彎截面模量W成反比。

6.B.減少解析：根據(jù)剪切應(yīng)力公式，剪切應(yīng)力與剪切強(qiáng)度成反比。

7.A.增加解析：沖擊韌性提高意味著材料能吸收更多能量。

8.A.增加解析：線膨脹系數(shù)增大，長度變化增大。

9.B.減少解析：腐蝕速率提高，材料強(qiáng)度下降。

10.A.增加解析：疲勞極限提高，疲勞壽命增加。

二、填空題答案及解析思路：

1.2解析：根據(jù)材料力學(xué)基本公式，彈性模量E是楊氏模量E'的2倍。

2.減少解析：根據(jù)應(yīng)力公式，應(yīng)力與橫截面面積成反比。

3.增加解析：根據(jù)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式，扭轉(zhuǎn)角與橫截面面積成正比。

4.減少解析：根據(jù)彎曲應(yīng)力公式，彎曲應(yīng)力與抗彎截面模量W成反比。

5.減少解析：根據(jù)剪切應(yīng)力公式，剪切應(yīng)力與剪切強(qiáng)度成反比。

6.增加解析：沖擊韌性提高意味著材料能吸收更多能量。

7.增加解析：線膨脹系數(shù)增大，長度變化增大。

8.減少解析：腐蝕速率提高，材料強(qiáng)度下降。

9.增加解析：疲勞極限提高，疲勞壽命增加。

10.減少解析：復(fù)合載荷下，材料強(qiáng)度提高，破壞形式減少。

三、計算題答案及解析思路：

1.解析：根據(jù)應(yīng)力公式σ=F/A，將給定的軸向拉伸力F和橫截面面積A代入計算。

2.解析：根據(jù)扭矩公式τ=T/(πd^3/16)，將給定的扭矩T和直徑d代入計算。

3.解析：根據(jù)彎曲應(yīng)力公式σ=M/W，將給定的彎曲力矩M和抗彎截面模量W代入計算。

4.解析：根據(jù)剪切應(yīng)力公式τ=F/(2A)，將給定的剪切力F和剪面積A代入計算。

5.解析：根據(jù)復(fù)合應(yīng)力公式，將軸向拉伸力和彎曲力矩代入相應(yīng)的應(yīng)力公式，計算得到應(yīng)力。

四、判斷題答案及解析思路：

1.×解析：材料的強(qiáng)度是指材料在受力時所能承受的最大應(yīng)力，但并非所有材料都能達(dá)到其最大應(yīng)力。

2.√解析：材料的彈性是指材料在受力時產(chǎn)生變形，但不受永久性損傷的能力。

3.√解析：材料的韌性是指材料在受到?jīng)_擊載荷時，能吸收能量而不斷裂的能力。

4.√解析：根據(jù)胡克定律，應(yīng)力與應(yīng)變之間呈線性關(guān)系。

5.√解析：桿件在受到彎曲作用時，中性軸上各點的正應(yīng)力為零。

6.√解析：根據(jù)剪切應(yīng)力公式，剪應(yīng)力的大小等于作用力與剪面積之比。

7.√解析：桿件的疲勞破壞是材料在反復(fù)載荷作用下產(chǎn)生的損傷積累到一定程度而導(dǎo)致的破壞。

8.√解析：材料的塑性是指材料在受力超過彈性極限后，仍能保持一定形狀的能力。

9.√解析：材料的斷裂韌性是指材料在裂紋擴(kuò)展過程中抵抗斷裂的能力。

10.√解析：材料的硬度是指材料抵抗局部塑性變形的能力。

五、簡答題答案及解析思路：

1.解析：材料力學(xué)研究材料在受力時的變形和破壞規(guī)律，為工程設(shè)計提供理論依據(jù)。

2.解析：彈性極限是指材料在受力時，應(yīng)力與應(yīng)變之間呈線性關(guān)系的最大應(yīng)力；強(qiáng)度極限是指材料在受力時，應(yīng)力達(dá)到最大值后，材料發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力。

3.解析：軸向拉伸是指桿件受到軸向拉力作用，產(chǎn)生軸向伸長變形；軸向壓縮是指桿件受到軸向壓力作用，產(chǎn)生軸向縮短變形。

4.解析：扭矩T等于力矩M除以力臂長度，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力τ等