材料力学试卷及答案

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文档页数：51

一、低碳钢试件的拉伸图分为、

、、四个阶段。(10分)

二、三角架受力如图所示。已知F=20kN,拉杆BC采用Q235圆钢，［钢］=140MPa,压杆AB采用横截面为正方形的松木，[木]=10MPa，试用强度条件选择拉杆BC的直径d和压杆AB的横截面边长a。(15分)

三、实心圆轴的直径D＝60 mm。传递功率P＝70 kW，轴的转速n＝180 r/min，材料的许用切应力[]＝100 MPa，试校核该轴的强度。（10分）

四、试绘制图示外伸梁的剪力图和弯矩图，q、a均为已知。（15分）

qaa2qa2qaABC

A B 五、图示为一外伸梁，l=2m，荷载F=8kN，材料的许用应力[]=150MPa，试校核该梁的正应力强度。(15分)

六、单元体应力如图所示，试计算主应力，并求第四强度理论的相当应力。(10分)

七、图示矩形截面柱承受压力F1=100kN和F2=45kN的作用，F2与轴线的偏心距e=200mm。b=180mm， h=300mm。求max和min。（15分）

x＝x＝y＝l l l F

A B D

C 4F

100mm

100mm60mm

八、图示圆杆直径d=100mm，材料为Q235钢，E=200GPa，p=100，试求压杆的临界力Fcr。(10分)

《材料力学》试卷（1）答案及评分标准

一、弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩断裂阶段。

评分标准：各分。

二、 d=15mm; a=34mm．

评分标准：轴力5分， d 结果5分，a结果5分。

三、 =87.５ＭＰa, 强度足够．

评分标准：T 3分，公式4分，结果3分。

四、 Fd3m

评分标准：受力图、支座反力5分，剪力图5分，弯矩图5分。五、max=＞［］=100 MPa ，但没超过许用应力的5%，安全．

评分标准：弯矩5分，截面几何参数 3分，正应力公式5分，结果2分。

六、（1）１＝１４１.42 MPa，＝０，３＝１４１.42 MPa；（2）r 4=245 MPa。

评分标准：主应力5分，相当应力5分。七、max=０.64 MPa，min= MPa。FM评分标准：内力5分，公式6分，结果4分。

八、Ｆc r=

评分标准：柔度3分，公式5分，结果2分。

一、什么是强度失效、刚度失效和稳定性失效

二、如图中实线所示构件内正方形微元，受力后变形

为图中虚线的菱形，则微元的剪应变为

A、  B、 090

C、 2900 D、 2

答案：D

三、材料力学中的内力是指（）。

A、物体内部的力。

B、物体内部各质点间的相互作用力。

C、由外力作用引起的各质点间相互作用力的改变量。

D、由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量。 q



 答案：B

四、为保证机械和工程结构的正常工作，其中各构件一般应满足、

和三方面的要求。

答案：强度、刚度、稳定性

五、截面上任一点处的全应力一般可分解为方向和方向的分量。前者称为该点的，用表示；后者称为该点的，用表示。

答案：略

第二章内力分析

画出图示各梁的Q、M图。

第三章拉伸与压缩 2qa 2qa 3qa2

a 2a 一、概念题

1、画出低碳钢拉伸时曲线的大致形状，并在图上标出相应地应力特征值。 2、a、b、c三种材料的应力～应变曲线如图所示。其中强度最高的材料是；弹性模量最小的材料是；塑性最好的材料是。

答案：a、c、c

3、延伸率公式%100/1lll中1l指的是答案： D

A、断裂时试件的长度； B、断裂后试件的长度；

C、断裂时试验段的长度； D、断裂后试验段的长度。

4、影响杆件工作应力的因素有（）；影响极限应力的因素有（）；影响许用应力的因素有（）。

A、载荷 B、材料性质 C、截面尺寸 D、工作条件

答案：A C B B D

5、对于材料，通常以产生%的时所对应的作为屈服极限，称为材料的屈服强度，并用记号表示。

答案：无明显屈服阶段的塑性材料、塑性应变、应力、2.0。

二、图示为简易悬臂式吊车简图，斜杆由两根50×50×5的等边角钢组成，横截面面积为961mm2；水平杆由两根10号槽钢组成，横截面面积为2548mm2。材料都是A3钢，许用应力MPa120。不计两杆的自重，求允许的最大起吊重量G。   2sinACACNGGN

ABACBCNGGNN3cossincos

kN32.115][ACACAN kN766.5521ACNG

kN76.305][ACABAN kN591.52932ABNG

kN766.55},{][min21GGG

三、图示变截面杆由两种材料制成。AE段为铜质，EC段为钢质。钢的许用应力MPa160钢，铜的许用应力为MPa120铜。AB段横截面面积是BC段横截面面积的两倍，2mm1000ABA。外力作用线沿杆轴线方向，kN60P。试对此杆进行强度校核。又若已知GPa210钢E，GPa100铜E。试计算杆的纵向变形和AB截面的相对位移。

PNAD2 PNNEBDE

PNBC

铜杆 MPa120max 压应力钢杆 MPa 120max 拉应力

mm94.0ACl mm8.1AB

四、图示结构，矩形截面梁AB和圆形截面杆CD所用材料相同，已知材料许用应力MPa160][。CD杆的直径d=20mm，试求

（1）结构的许可载荷[P]；

（2）画出梁危险截面的正应力分布图。

PNCD5.1

kN51.33N33510][32][321ANPCD

PM1000max ][1000WPWM

kN88.26N2688061207010001601000][22WP

kN88.26},{][min21PPP

剪切

一、判断剪切面和挤压面时应注意：剪切面是构件的两部分有发生

的平面；挤压面是构件的表面。

答案：相互错动、接触

二、图示螺钉杆穿过刚度较大的水平梁并由螺帽悬挂，螺杆下端悬挂一重为P的物体。试分别写出螺钉的剪切应力

；

挤压应力

；拉伸应力。

答案：拉伸强度：剪切强度：挤压强度：

24dPAP dhPAQ )(422dDPAPbsbsbs

三、拉杆头部尺寸如图所示，已知接头的许用切应力100MPa，许用挤压应力[bs=200MPa。试校核拉杆头部的强度dhP224dDPbs四、如图所示，厚度为t的基础上有一方柱，柱受轴向压力P作用，则基础的剪切面面积为，挤压面积为

答案：

A = 2at Abs=a2

五、如图所示两板用圆锥销联结，则圆锥销的受剪切面积为（）；计算挤压面积为（）。

A、241D B、241d

C、2241dD

D、 2241dD E、dDh4 F、Ddh34 答案：D、F

第五章扭转

一、实心圆轴1和空心圆轴2横截面面积相同，受相同的扭矩作用，若空心圆轴的内、P

a t

PPDdhh外径之比=，求空心圆轴与实心圆轴最大切应力之比1max2max。

答案：

二、试画出下列各圆截面上的扭转剪应力分布

答案：略

三、在图示受扭圆轴横截面上的剪应力分布图中，正确答案是。

(A) (B) (C) (D)

答案：D

四、一内外径之比为 = d / D的空心圆轴，当两端承受扭转力偶矩时，横截面上的最大剪应力为，则内圆周处的剪应力有四种答案：

（A）；（B）；

（C）(1-a3) ；（D）(1-a4)

正确答案是。

答案：B

五、两根直径相同而长度及材料不同的圆轴，在相同扭矩作用下，其最大切应力和单位长度扭转角之间的关系是（）。

A、2max1max，21 B、2max1max，21

C、2max1max，21 D、2max1max，21

材料力学试卷B答案

浙江理工大学材料力学试题

共 3 页

第 1 页

课程名称材料力学B

考试日期 2009.12.

层次、专业、班级 2008级函授本科<> 姓名

题号一二三四五总计检查人

签名

得分

阅卷人

签名一、填空题：（16×1=16分）

1、材料力学是固体力学的一个分支，主要研究构件在外力作用下的变形、受力与破坏或失效的规律。

2、材料拉伸时，在线性阶段正应力与正应变成正比。材料经过屈服阶段之后，发生硬化现象。

3、对于塑性材料，通常以屈服应力作为极限应力。对于脆性材料，安全因素nb 通常取 3.0～5.0 ，甚至更大。

4、内力分析是解决强度、刚度与稳定性的基础。

5、杆件的刚度代表杆件抵抗变形的能力。。

6、对于超静定结构，当未知力个数多于平衡方程个数时，需补充变形协调条件，来求解问题。。

7、对于没有屈服极限的塑性材料，通常将弹性应变为0.2%时的应力值，定为屈服强度，并以2.0P表示。

8、梁弯曲变形时弯矩与分布荷载集度间的微分方程是：qdxQd22。

二、选择题（10×2=20分）

1、应力的两种形式为（ B ）。

A、正应力与扭应力 B、正应力与切应力 C、正应力与挤压应力 D、拉应力与压应力

2、由试验确定的材料的力学性能是（ A ）。

A、弹性模量与切变模量 B、弹性变形与塑性变形 C、应力与应变 D、拉伸与压缩

3、以下不属于极限应力的是（ D ）。

A、σb B、σs C、τu D、[τ]

4、不需通过内力计算的应力是（ D ）。

A、σ B、τ C、τmax D、σbs

5、以下不属于内力的有（ A ）。

材料力学试卷与答案

- -

- - 考试资料一、低碳钢试件的拉伸图分为、、、四个阶段。(10分)

二、三角架受力如图所示。已知F=20kN,拉杆BC采用Q235圆钢，［钢］=140MPa,压杆AB采用横截面为正方形的松木，[木]=10MPa，试用强度条件选择拉杆BC的直径d和压杆AB的横截面边长a。(15分)

三、实心圆轴的直径D＝60 mm。传递功率P＝70 kW，轴的转速n＝180 r/min，材料的许用切应力[]＝100 MPa，试校核该轴的强度。（10分）

四、试绘制图示外伸梁的剪力图和弯矩图，q、a均为已知。（15分）

qaa2qa2qaABC

五、图示为一外伸梁，l=2m，荷载F=8kN，材料的许用应力[]=150MPa，试校核该梁的正应力强度。(15分)

F C

A B -

- .

- - 考试资料

六、单元体应力如图所示，试计算主应力，并求第四强度理论的相当应力。(10分)

七、图示矩形截面柱承受压力F1=100kN和F2=45kN的作用，F2与轴线的偏心距e=200mm。b=180mm，h=300mm。求max和min。（15分）

材料力学试卷2及答案

（装订线内不准答题）

命题教师________________________审核________________________

课程名称材料力学考试（A、B卷）

适用专业班级考试形式（开、闭卷）

题号一二三四五六七八总分

计分

一、填空题（每空2分共20分）

1．一长l，横截面面积为A 的等截面直杆，其密度为ρ，弹性模量为E ，则杆自由悬挂时由自重引起的最大应力 max ；杆的总伸长l＝。

2．对图中铆钉进行强度计算时， ，bs 。

3．矩形截面梁的Fsmax、Mmax及截面宽度不变，若将截面高度增加一倍，则最大弯曲正应力为原来的倍，最大弯曲切应力为原来的倍。

4．图示两梁的材料相同，最小截面面积相同，在相同的冲击载荷作用下，图所示梁的最大正应力较大。

专业班级姓名____________ 学号_____ 共_3__页第_1_页 5．图示等截面梁AC段的挠曲线方程为)2/(20EIxMw，则该段的转角方程为；截面B的转角和挠度分别为和。

二、选择题（每题4分共20分）

1．矩形截面细长压杆，b/h = 1/2。如果将b改为 h后仍为细长压杆，临界压力是原来的多少倍？

有四种答案：(A)2倍；(B) 4倍；(C) 8倍；(D)16倍。正确答案是。

2．图示应力状态，用第三强度理论校核时，其相当应力为：

(A)3r； (B)3r；(C)33r ；(D)23r。

材料力学试卷4及答案

（装订线内不准答题）

命题教师____________________审核________________________

课程名称材料力学考试 _ __（A、B卷）

适用专业班级考试形式（开、闭）

题号一二三四五六七八总分

计分

一、填空题：（每小题5分，共30分）

1. 构件的承载能力主要从、、三个方面来衡量。

2. T为圆杆横截面上的扭矩，试画出截面上与T对应的切应力分布图。

3. 提高梁的弯曲强度的措施有：（1），（2）

，（3）。

4. 单向应力状态即为的应力状态；二向应力状态即为

的应力状态。圆轴受扭时，轴表面各点处于

的应力状态。

5. 在静应力保持不变的前提下，提高静变形，将会（“提高”和“降低”选一）构件承受冲击的能力。

6. 构件疲劳破坏的实质是的形成和扩展。构件疲劳破坏的断口有界分区，分为区和区。

专业班级姓名____________ 学号_____ 共_2_页第_1_页

二、齿轮用平键与轴联接(图中只画出了轴与键，未画出齿轮)。已知轴的直径d=70mm，键的尺寸为：b=20mm，h=12mm，l=100mm，传递的扭转力偶矩M =2kN·m，键的许用应力〔τ〕＝60MPa，〔σbs〕＝100MPa 。试校核键的强度。（15分）

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