材料力学期末试卷6答案

一、判断题(正确打“√” ，错误打“X”，本题满分为10分)1、拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。

( )2、圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。

( )3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。

( )4、交变应力是指构件内的应力，它随时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，也可能是静载荷。

( )5、弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。

( )6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。

( )7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。

( )8、动载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关。

( )9、构件由突加载荷所引起的应力，是由相应的静载荷所引起应力的两倍。

( )10、包围一个点一定有一个单元体，该单元体各个面上只有正应力而无切应力。

( )二、选择题(每个 2 分，本题满分16 分)1．应用拉压正应力公式FN的条件是( ) 。

AA、应力小于比例极限；B、外力的合力沿杆轴线；C、应力小于弹性极限；D、应力小于屈服极限。

2．梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大弯曲正应力之比m(a a)x m(b a)x为 ( )A、1/4 ； B 、1/16 ； C 、1/64 ； D 、16。

(a) (b)3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述：正确的是。

A、有应力一定有应变，有应变不一定有应力；B 、有应力不一定有应变，有应变不一定有应力；C、有应力不一定有应变，有应变一定有应力；D 、有应力一定有应变，有应变一定有应力。

4、火车运动时，其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法，正确的是。

A ：脉动循环应力：B ：非对称的循环应力；C ：不变的弯曲应力；D：对称循环应力5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力 F 作用，其合理的截面形状应为图( b )6、 对钢制圆轴作扭转校核时， 发现强度和刚度均比规定的要求低了 20%， 若安全因数不变，改用屈服极限提高了 30%的钢材，则圆轴的（ c ）A 、 强度、刚度均足够；B 、强度不够，刚度足够；C 、强度足够，刚度不够；D 、强度、刚度均不够。

材料力学试卷1一、绘制该梁的剪力、弯矩图。

(15分)二、梁的受力如图,截面为Ｔ字型，材料的许用拉应力[σ+]=4０ＭPa ，许用压应力［σ—]=10０MPa 。

试按正应力强度条件校核梁的强度。

(20分)m8m2m230170302002m3m1mM三、求图示单元体的主应力及其方位,画出主单元体和应力圆。

(15分）30四、图示偏心受压柱,已知截面为矩形，荷载的作用位置在A点，试计算截面上的最大压应力并标出其在截面上的位置,画出截面核心的形状。

(15分）五、结构用低碳钢A ３制成,A 端固定,B 、C 为球型铰支，求:允许荷载［P ］。

已知：E ＝2０５GPa,σs =27５MPa,σc ｒ=338-１.１2λ，，λp =90,λs ＝5０，强度安全系数ｎ＝2,稳定安全系数n st =3，AB 梁为N 016工字钢,I z ＝１130ｃm 4，W z =1４1c ｍ3,B Ｃ杆为圆形截面，直径d ＝６0mm 。

(2０分)六、结构如图所示。

已知各杆的EI 相同,不考虑剪力和轴力的影响,试求:D 截面的线位移和角位移。

（1５分）材料力学2一、回答下列各题（共4题,每题4分,共１6分)1、已知低碳钢拉伸试件,标距mm l 1000=,直径mm d 10=,拉断后标距的长度变为mm l 1251=,断口处的直径为mm d 0.61=，试计算其延伸率和断面收缩率．2、试画出图示截面弯曲中心的位置.3、梁弯曲剪应力的计算公式zzQS =τ，若要计算图示矩形截面Ａ点的剪应力,试计算z S 。

aa4/h4、试定性画出图示截面截面核心的形状（不用计算）。

二、绘制该梁的剪力、弯矩图。

（１5分)三、图示木梁的右端由钢拉杆支承。

已知梁的横截面为边长等于０。

20m 的正方形,q=4OKＮ／ｍ，弹性模量Ｅ1=１0GPa;钢拉杆的横截面面积A 2＝２５0mm ２，弹性模量E 2=210GPa 。

F sM矩形 圆形 矩形截面中间 挖掉圆形圆形截面中间 挖掉正方形四、砖砌烟窗高m h 30=，底截面m m -的外径m d 31=,内径m d 22=,自重kN P 20001=，受m kN q /1=的风力作用。

材料力学试题及答案期末期末考试是学生们在学期结束时面临的一项重要考核。

在材料力学这门课程中，试题的设计和答案的准确性对于学生的学习成绩至关重要。

本文将为大家提供一套材料力学试题，并给出详细的答案解析。

试题一：弹性模量的计算1. 弹簧的伸长量随外力的大小而变化，如果给定外力-伸长量的关系图，如下图所示，试求该材料的弹性模量。

（图略）解答：根据胡克定律，应力与应变之间的关系为：σ = Eε其中，σ为应力，E为弹性模量，ε为应变。

弹性模量E的计算公式为：E = σ/ε根据图中的数据，我们可以求得外力-伸长量的关系为：外力（F）：10 N，20 N，30 N伸长量（ΔL）：0.5 mm，1 mm，1.5 mm根据胡克定律以及弹性模量的计算公式，我们可以得到如下关系式：E = σ/ε = F/A / ΔL/L其中，A为横截面积，L为原长。

假设A与L的值为常数，则可以推导得到：E = F/ΔL * L/A根据给定的数据代入公式计算，可以得到：当F = 10 N 时，E = 10 N / 0.5 mm * L/A = 20 / mm * L/A当F = 20 N 时，E = 20 N / 1 mm * L/A = 20 / mm * L/A当F = 30 N 时，E = 30 N / 1.5 mm * L/A = 20 / mm * L/A由此可见，无论外力的大小，材料的弹性模量均为20 / mm * L/A。

试题二：杨氏模量的测定2. 某学生通过实验测得一块金属试样在受力时的应变与应力之间的关系如下图所示。

试求该金属试样的杨氏模量。

（图略）解答：根据实验数据绘制的应力-应变曲线，可以看出，在线段OA区域内，应力与应变呈线性关系。

通过直线OA的斜率可以求得该材料的杨氏模量。

根据图中的数据，我们可以计算出斜率为：斜率K = Δσ/Δε = (350 MPa - 250 MPa) / (0.0025 - 0.0020) = 400 MPa / 0.0005 = 8 * 10^5 Pa根据公式，杨氏模量E等于斜率K乘以应变ε，即：E = K * ε根据给定的数据代入公式计算，可以得到：E = 8 * 10^5 Pa * 0.0025 = 2 * 10^3 Pa所以该金属试样的杨氏模量为2 * 10^3 Pa。

中原工学院2009〜2010 学年第1 学期材科专业材料的力学性能课程期末试卷题号-一- -二二三四五六七八九十总分一、填空(每空1分，共10分)1、屈服强度是金属材料重要的力学性能指标，它受各种内外因素的影响，内在因素包括金属本性及晶格类型，_______________________ ，__________________ ，2、根据摩擦面损伤和破坏的形式，磨损大致可分4类：粘着磨损、___________________________ 及接触疲劳。

3、断裂韧度受各种内外因素的影响，外在因素主要包括 ______________________4、硬度实验方法包括布氏硬度、_____________ 、_____________ 、 _____________等方法。

二、判断题：(在正确的前面划“”，错误的前面划“X” ；每题1分，共10 分) ()1、过载持久值表征疲劳断裂时的应力循环周次，属于采用能量方法表示的力学性能指标，与应变比能、断裂韧度相同。

()2、冲击韧度、静力韧度、断裂韧度，都是衡量材料韧性大小的力学性能指标。

而且，它们采用相同的计量单位。

()3、只要存在金属材料、应力和腐蚀介质，一定会发生应力腐蚀断裂。

()4、疲劳裂纹萌生后便马上开始扩展，扩展分为介稳扩展和失稳扩展两个阶段，而且，介稳扩展的速率较快。

()5、氢脆断裂的微观断裂机理一般为沿晶断裂，断裂表面有泥状花样的腐蚀()6、各种断裂判据，都是裂纹失稳扩展的断裂判据，因此，都是非常安全的。

()7、缺口强化与形变强化不一样，不是强化材料的重要手段，但对于那些不能进行热处理强化的材料，可以作为强化的手段。

()&比例极限与蠕变极限相似，都属于长度类力学性能指标，都与拉伸紧密相关，是表示拉伸的力学性能指标。

()9、磨损曲线与蠕变曲线相似，都分为三个阶段，斜率表示速率，因此它们的纵横坐标是相同。

()10、同一金属材料用不同的硬度测定方法所测得的硬度值是相同的。

***学院期末考试试卷一、填空题（总分20分，每题2分）1、杆件在外力作用下，其内部各部分间产生的 ，称为内力。

2、杆件在轴向拉压时强度条件的表达式是 。

3、低碳钢拉伸时，其应力与应变曲线的四个特征阶段为 阶段， 阶段， 阶段， 阶段。

4、线应变指的是 的改变，而切应变指的是 的改变。

5.梁截面上弯矩正负号规定，当截面上的弯矩使其所在的微段梁凹向下时为 。

6.梁必须满足强度和刚度条件。

在建筑中，起控制做用的一般是 条件。

7、第一和第二强度理论适用于 材料，第三和第四强度理论适用于 材料。

8、求解组合变形的基本方法是 。

9、力作用于杆端方式的不同，只会使与杆端距离在较小的范围内受到影响，该原理被称为 。

10、欧拉公式是用来计算拉（压）杆的 ，它只适用于 杆。

二、 单项选择(总分20分，每题2分)1、用截面法可求出图示轴向拉压杆a-a 截面的内力12N P P =-，下面说法正确的是（ ） A. N 其实是应力B. N 是拉力C. N 是压力D. N 的作用线与杆件轴线重合2、构件的强度是指( )A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力B. 在外力作用下构件保持原有平衡态的能力C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力D. 在外力作用下构件保持原有平稳态的能力 3、现有钢、铸铁两种杆材，其直径相同。

从承载能力与经济效益两个方面考虑，图示结构中两种合理选择方案是( )A. 1杆为钢，2杆为铸铁B. 1杆为铸铁，2杆为钢C. 2杆均为钢D. 2杆均为铸铁4、从拉压杆轴向伸长（缩短）量的计算公式EANll =∆可以看出，E 和A 值越大，l ∆越小，故（ ）。

A. E 为杆的抗拉（压）刚度。

B. 乘积EA 表示材料抵抗拉伸（压缩）变形的能力。

C. 乘积EA 为杆的抗拉（压）刚度D. 以上说法都不正确。

5、空心圆轴的外径为D ，内径为d ，α=d /D 。

其抗扭截面系数为（ ）。

A )1(163απ-=D W PB )1(1623απ-=D W PC )1(1633απ-=D W P D )1(1643απ-=D W P6、在没有荷载作用的一段梁上，（ ）A. 剪力图为一水平直线B.剪力图为一斜直线 C ．没有内力 D.内力不确定7、在平行移轴公式21Z Z I I a A =+中，其中Z 轴和轴1Z 轴互相平行，则（ ）。

上海电机学院 200_ _–200_ _学年第_ _学期《材料力学》课程期末考试试卷开课学院：机械学院 ，专业： 机械类各专业 考试形式：闭卷，所需时间 120 分钟考生姓名： 学号： 班级 任课教师题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人说明：答计算题时，得数如果有量纲，请注明，如不注明或注错，扣1分。

一、 选择题〔共20分，每题4分〕1、图中板和铆钉为同一材料，[][]τσ2=bs 。

为了充分提高材料利用率，则铆钉的直径因该是 C A. δ2=dB.δ4=dC.πδ8=d D.πδ4=d2、等截面圆轴上装有四个皮带轮，则四种方案中最合理方案为 CA. 将B 轮与C 轮对调；B. 将B 轮与D 轮对调；C. 将C 轮与D 轮对调；D. 将B 轮与D 轮对调，然后再将B 轮与C 轮对调。

3、由低碳钢制成的细长压杆，经冷作硬化后，其 B 。

A. 稳定性提高，强度不变； B. 稳定性不变，强度提高； C. 稳定性和强度都提高； D. 稳定性和强度都不变。

4、二向应力状态如下图，其中最大主应力1σ＝ C A.σ B. σ2 C. σ3 D. σ45、任意图形的面积为A ,z 0轴通过形心O ，z 1轴和z 0轴平行，并相距a ，图形对z 1轴的惯性矩时I 1，则对z 0轴的惯性矩为 B A. I z0=0 B. I z0=I 1-Aa 2 C. I z0=I 1+Aa 2 D. I z0=I 1+Aa 二、简答题〔共12分，每题4分〕1、工程中经常使用工字梁，从力学的角度看，工字梁的优点是什么？答：与矩形梁和圆形截面相比，工字梁AW z的高，能充分利用材料。

2、有一构件内某一点处的交变应力随时间变化的曲线如图，则该点交变应力的循环特征、最大应力、最小应力和平均应力分别是多少？ 答：3112040max min -=-==σσr 3、求图示梁C 点挠度为零时P 与q 的关系。

答：均布载荷单独作用时， C 点的最大挠度 集中载荷单独作用时，C 点的最大挠度EIPl w 483max= 由EIPl EI ql 48384534=得85qlP =三、试绘出图示梁的剪力图和弯矩图〔15分〕。

材料力学期末复习题两份（含答案）《材料力学一》课程试题一、选择题(把答案的序号填在括号内) （每题3分） 1、单位长度的扭转角与（）无关。

A 扭矩B 材料的性质C 轴的长度D 截面的几何性质2、直径为D 的实心圆轴，两端受扭转力偶矩作用，最大许可荷载为T 。

若将轴的横截面增加一倍，则其最大许可荷载为（）。

A T 2B T 2C T 22D T 43、一水平简支梁，受到竖直向下的载荷作用，若该梁采用铸铁制成，合理的截面形状为（）。

4、校核图示铆钉联接中铆钉的剪切和挤压强度时，其剪切面积是（）；挤压面积是（）。

A 2dC dt πD 42d π5、图示矩形截面，m-m 的两个静矩的（）。

A 绝对值相等，正负号相同 B 绝对值相等，正负号不同 C 绝对值不等，正负号相同 D 绝对值不等，正负号不同zm mCABCDP二、填空题（每题3分）1、影响持久极限的主要因素是__________________________ _________________________________________________。

2、杆件在受到拉伸或压缩时，EA 叫做___________；圆轴发生扭转时，P GI 叫做__________；梁发生弯曲变形时，z EI 叫做____________。

3、梁受力弯曲后产生的两种形式的位移分别是__________和__________。

4、对于一个单元体，极值正应力所在的平面叫做__________，极值正应力也叫做________。

5、构件受力如图所示，用单元体表示A 点的应力状态（作图）。

MeA三、图示钢轴的转速为600=n 转/分，主动轮A 的输入功率KW P A 50=，从动轮B 的输出功率为KW P B 20=，从动轮C 的输出功率为KW P C 30=，轴的直径mm d 50=，轴的材料的[]MPa 40=τ，[]m /1 =?；剪切弹性模量GPa G 80=。

诚信应考,考试作弊将带来严重后果！沈阳建筑大学期末考试《材料力学》测验20XX-51. 考前请将密封线内填写清楚；2. 所有答案请直接答在试卷上； ．考试形式：闭卷；．图示直杆材料为低碳钢，弹性模量200GPa E=。

杆的横截面面积为25cm A =，杆长1m l=。

加拉力150kN F =后，测得4mm l ∆=，求卸载后杆的残余应变。

（5分）求图示图形对形心轴的惯性矩zC I （4分）3． 已知某点处的应力状态如图所示，60MPa τ=，100MPa σ=，弹性模量200GPa Ε=，泊松比0.2ν=，求该点处的三个主应力及最大切应力，第三强度相当应力3r σ，以及三个主应变。

（7分）最大切应力：13max=80MPa 2σστ-=第三强度相当应力：313160MPa,r σσσ=-=三个主应变：()()()()()6311123963221396323129110010=0.51020010110600.2100600.261020010110600.2100600.461020010E E E E σεσνσσεσνσσεσνσσ---⨯=-+==⨯⎡⎤⎣⎦⨯=-+=--=⨯⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⨯=-+=--+=-⨯⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⨯4．求图示梁在突变荷载Q 作用下梁内得最大弯矩max M 。

（4分）5. 如图所示简支梁AB ，已知C 截面转角为θ，保持其它条件不变，分别求在以下两种情况下C 截面转角：（1）若将荷载F 减少一半；（2）若将梁长l 增加一倍且,a b 与梁长l 的比值保持不变。

（4分）6. 图示转动轴，已知两段轴的最大切应力相等，求（1）直径比12/d d ；（2）两段轴的相对转角比12/ϕϕ。

（8分）解：1 轴的内力12300kN.m,500kN.m,T T =-=-2 抗扭结面系数443312121212,,,32321616P P P P d d d d I I W W ππππ====3 当两段轴的最大切应力相等时，有121333122121212124411224212116300165003000.8434500,3000.60.84340.3036500P P P P P P T T d W W d d d T a T b I I T a I d a a a I T b b b bd ππϕϕϕπϕπ⨯⨯=⇒=⇒====∴=⨯=⨯=⨯=300kN.m 200kN.m 500kN.mab1d 2d bBAlaFCC 截面转角可表为：()2,m n kFl f θαβ=其中： ,,k m n 是常数，/a l α=，/b l β=所以：F 减少一半时：/2Cθθ=梁长l 增加一倍时：4Cθθ=7. 图示螺栓受拉力F作用，已知材料的剪切许用应力[]τ是拉伸许用应力[]σ的0.6倍。

班号 学号 姓名 成绩《 材 料 力 学 A 》期末试卷一、选择题 (单选，共12分，每小题3分) 1、下列说法正确的是： 。

A 、各向同性材料是指材料内部任意位置的力学性能都是相同的；B 、材料的刚度越大越不容易发生屈服变形；C 、塑性材料的强度极限高于脆性材料的强度极限；D 、脆性材料的单向压缩许用应力一般高于单向拉伸许用应力。

2、下列说法正确的是 。

A 、薄壁圆管的扭转切应力公式只适用于线弹性、各向同性材料；B 、任意截面形状的闭口薄壁杆横截面上的扭转切应力为常数；C 、开口薄壁杆的抗扭性能很差，对于受扭构件，一般不要采用开口薄壁杆；D 、圆轴扭转的刚度条件是圆轴的抗扭模量不能超过许用值。

3、下图所示两均质矩形截面等厚梁，两梁材料相同、总长度相同、AB 段完全相同、BC 段的梁高度不同。

下面结论中正确的是： 。

A 、两梁B 截面的挠度和转角相同； B 、两梁B 截面的挠度和转角不相同；C 、两梁C 截面的挠度和转角相同；D 、图（a ）所示梁C 截面挠度和转角均小于图 （b ）所示梁C 截面的挠度和转角。

F图（b ）4、下图所示正方形截面杆件，横截面ABCD 上拉应力最大的点是 。

二、填空题（8分，每空1分）1、由于截面急剧变化引起的应力局部增大现象，称为 。

2、 称为叠加原理。

当构件的受力和变形满足 条件与 条件时， 叠加原理方能适用。

3、在进行纯弯梁横截面上正应力分析时，除了运用静力学方程外，还运用了 方程与 方程，并根据梁的变形特点作 假设与 假设。

F三、计算题（5道小题，共80分）1、某等截面实心传动轴，转速n =300r/min ，轮1为主动轮，输入功率P 1=50kW ，轮2、轮3与轮4为从动轮，输出功率分别为P 2=10kW ，P 3= P 4=20kW 。

（力矩与功率、转速之间的转换关系为：{}{}{}/min9549kWN m r P M n ⋅=）1）试画轴的扭矩图；2） 若许用切应力[τ]=80MPa ，单位长度的许用扭转角[θ]=0.8(˚)/m ，切变模量G =80GPa ，试确定轴径d 。