2010江苏大学硕士研究生入学考试材料力学(附答案)
题1图
。
题3图题4图
题5图
图示压杆，材料为Q235钢，横截面为ｂ×ｈ的矩形。
题7图题8图9.(20分)图示等刚度框架，E、G处为铰接，刚度为EI。求框架内的最大弯矩。
2a
参考答案
一、解：ABC 受三力作用，由三力平衡汇交定理得35.4kN B F =
由剪切[]s
F A
ττ=
≤，得15d mm = 由挤压[]bs
bs bs bs
F A σσ=
≤，得14.75d mm = 取15d mm =
二、解：1、max
13kN M
m =?
由[]M W σσ=
≤，231263W bh b == 得125b mm =，250h mm =
2、10kN A M m =?，[]max 7.8M A
A A
M Pa W σσ==≤，满足强度条件。 三、解：9550
=955N P
T m m n
==? 对实心轴，由[]t
T
W ττ=
≤，得39.4d mm = 对空心轴，由[]'
t T
W ττ=
≤，得124.6d mm =，241d mm = 四、解：34Ay F qa =
，54
Cy F qa = m a x o F q a =，2
m a x 34
M q a =
2
F F
五、解：对单元体，设各边面积为A ，由
0y F =∑
，得τ=
取一半，由
0x F =∑，得3
x σ
σ=-
130a σ∴=MP ，20σ=，310a σ=-MP
max 131()20a 2
τσσ=-=MP
六、解：81N B M m =?，[]max 95a B σσ=MP ≤
C 截面：5000.1575N T m =?=?
，58N M m =?
2
200
75MPa 4
M
W a σπ
∴=
+
=，48MPa t
T W τ==
[]3121MPa r σσ∴==≤，满足强度要求
x
x
x σ
七、解：132100xy xz λλ=≥ ，所以，在xy 面失稳。
22
282k N cr EI
F l π=
=
八、解：max 300a σ=MP ，min 100a σ=MP ，m 200a σ=MP ，a 100a σ=MP ，1
3
r = 九、解：将框架拆开如图
ED ：1()M x F x = DC ：1()2M x Fa = 2223
221111110
0()(2)2012
2232a
a F x F a F a U dx dx F EI EI EI =+==??
?，311403F a EI
?= 222322222220
0()()412
2232a
a F x F a F a U dx dx F EI EI EI =+==??
?，3
2283F a EI
?= 12F F F +=，12?=?，215F F =，16F F =
，256F F =，max 5
6
M Fa =
1F
2
1F 2F
学院 《材料力学》期末考试卷1答案 （考试时间：120分钟） 使用班级： 学生数： 任课教师： 考试类型 闭卷 一．填空题（22分） 1. 为保证工程结构或机械的正常工作，构件应满足三个要求，即 强度要求、 刚度要求 及 稳定性要求 。（每空1分，共3分） 2．材料力学中求内力的基本方法是 截面法 。（1分） 3．进行应力分析时，单元体上剪切应力等于零的面称为 主平面 ，其上正应力称为 主应力 。（每空1分，共2分） 4.第一到第四强度理论用文字叙述依次是最大拉应力理论、最大拉应变理论、最大剪应力理论和形状改变能理论。（每空1分，共4分） 5. 图示正方形边长为a ，圆孔直径为D ，若在该正方形中间位置挖去此圆孔，则剩下部分图形 的惯性矩y z I I =（2分） 6. 某材料的σε-曲线如图，则材料的 （1）屈服极限s σ=240MPa （2）强度极限b σ=400MPa （3）弹性模量E =20.4GPa （4）强度计算时，若取安全系数为2，那么塑性材料的许 用 应力 []σ=120MPa ，脆性材料的许用应力 []σ=200MPa 。 （每空2分，共10分） 二、选择题（每小题2分，共30分） （ C ）1. 对于静不定问题，下列陈述中正确的是 。 A 未知力个数小于独立方程数； B 未知力个数等于独立方程数 ； C 未知力个数大于独立方程数。 （ B ）2．求解温度应力和装配应力属于 。 A 静定问题； B 静不定问题； C 两者均不是。 （ B ）3．圆轴受扭转变形时，最大剪应力发生在 。 A 圆轴心部； B 圆轴表面； C 心部和表面之间。 （ C ）4． 在压杆稳定中，对于大柔度杆，为提高稳定性，下列办法中不能采用的是 。 A 选择合理的截面形状； B 改变压杆的约束条件； C 采用优质钢材。 （ C ）5．弯曲内力中，剪力的一阶导数等于 。 A 弯矩； B 弯矩的平方； C 载荷集度 （ C ）6．对构件既有强度要求，又有刚度要求时，设计构件尺寸需要 。 A 只需满足强度条件； B 只需满足刚度条件； C 需同时满足强度、刚度条件。 （ A ）7．()21G E μ=+????适用于 A ．各向同性材料 B. 各向异性材料 C. 各向同性材料和各向异性材料 D. 正交各向异性。 （ B ）8．在连接件上，剪切面和挤压面分别 于外力方向 A.垂直、平行 B.平行、垂直 C.均平行 D.均垂直 （ C ）9．下面两图中单元体的剪切应变分别等于 。虚线表示受力后的形状 A. 2γ，γ B. 2γ，0 C. 0，γ D. 0，2γ
二、计算题： 1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知I z=60125000mm4，y C=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 3.传动轴如图所示。已知F r=2KN，F t=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ]=100MPa。试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的力图。③用第三强度理论设计轴AB 的直径d。 4.图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示。已知I z=4500cm4，y1=7.14cm，y2=12.86cm，材料许用压应力[σc]=120MPa，许用拉应力[σt]=35MPa，a=1m。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。 5.如图6所示，钢制直角拐轴，已知铅垂力F1，水平力F2，实心轴AB的直径d，长度l，拐臂的长度a。试求：①作AB轴各基本变形的力图。②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。
6.图所示结构，载荷P=50KkN，AB杆的直径d=40mm，长度l=1000mm，两端铰支。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数n st=2.0，[σ]=140MPa。试校核AB杆是否安全。 7.铸铁梁如图5，单位为mm，已知I z=10180cm4，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa，试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。 8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。已知M=200GPa，μ=0.3，[σ]=140MPa。试求：①作图示圆轴表面点的应力状态图。②求圆轴表面点图示方向的正应变。③按第四强度理论校核圆轴强度。 9.图所示结构中，q=20kN/m，柱的截面为圆形d=80mm，材料为Q235钢。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数n st=3.0，[σ]=140MPa。试校核柱BC是否安全。
材料力学期末复习题 判断题 1、强度是构件抵抗破坏的能力。（√ ） 2、刚度是构件抵抗变形的能力。（√ ） 3、均匀性假设认为，材料内部各点的应变相同。（×） 4、稳定性是构件抵抗变形的能力。（×） 5、对于拉伸曲线上没有屈服平台的合金塑性材料，工程上规定2.0σ作为名义屈服极限，此时相对应的应变为2.0%=ε。（×） 6、工程上将延伸率δ≥10％的材料称为塑性材料。（×） 7、任何温度改变都会在结构中引起应变与应力。（×） 8、理论应力集中因数只与构件外形有关。（√ ） 9、任何情况下材料的弹性模量E都等于应力和应变的比值。（×） 10、求解超静定问题,需要综合考察结构的平衡、变形协调和物理三个方面。（√ ） 11、未知力个数多于独立的平衡方程数目,则仅由平衡方程无法确定全部未知力,这类问题称为超静定问题。（√ ） 12、矩形截面杆扭转变形时横截面上凸角处切应力为零。（√ ） 13、由切应力互等定理可知：相互垂直平面上的切应力总是大小相等。（×） 14、矩形截面梁横截面上最大切应力maxτ出现在中性轴各点。（√ ） 15、两梁的材料、长度、截面形状和尺寸完全相同，若它们的挠曲线相同，则受力相同。（√ ） 16、材料、长度、截面形状和尺寸完全相同的两根梁，当载荷相同，其变形和位移也相同。（×） 17、主应力是过一点处不同方向截面上正应力的极值。（√ ） 18、第四强度理论用于塑性材料的强度计算。（×） 19、第一强度理论只用于脆性材料的强度计算。（×） 20、有效应力集中因数只与构件外形有关。（×） 绪论 1.各向同性假设认为，材料内部各点的（）是相同的。 （A）力学性质；（B）外力；（C）变形；（D）位移。 2.根据小变形条件，可以认为( )。 （A）构件不变形；（B）构件不变形； （C）构件仅发生弹性变形；（D）构件的变形远小于其原始尺寸。 3.在一截面的任意点处，正应力σ与切应力τ的夹角( )。 (A)α＝900；（B）α＝450；（C）α＝00；（D）α为任意角。 4.根据材料的主要性能作如下三个基本假设___________、___________、___________。 5.材料在使用过程中提出三个方面的性能要求，即___________、___________、___________。 6.构件的强度、刚度和稳定性（）。 （A）只与材料的力学性质有关；（B）只与构件的形状尺寸关 （C）与二者都有关；（D）与二者都无关。 7.用截面法求一水平杆某截面的内力时，是对( )建立平衡方程求解的。 (A) 该截面左段; (B) 该截面右段; (C) 该截面左段或右段; (D) 整个杆。 8.如图所示，设虚线表示单元体变形后的形状，则该单元体
材料力学期末考试复习题及答案 配高等教育出版社第五版 一、填空题： 1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为刚体。 2.构件抵抗破坏的能力称为强度。 3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成正比。 4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为二次抛物线。 5.偏心压缩为轴向压缩与弯曲的组合变形。 6.柔索的约束反力沿柔索轴线离开物体。 7.构件保持原有平衡状态的能力称为稳定性。 8.力对轴之矩在力与轴相交或平行情况下为零。 9.梁的中性层与横截面的交线称为中性轴。 10.图所示点的应力状态，其最大切应力是 100Mpa 。 11.物体在外力作用下产生两种效应分别是变形效应运动效应。 12.外力解除后可消失的变形，称为弹性变形。 13.力偶对任意点之矩都相等。 14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力 为 5F/2A 。 15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有突变。 16.光滑接触面约束的约束力沿接触面的公法线指向物体。 17.外力解除后不能消失的变形，称为塑性变形。 18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心不共线的条件时，才能成为力系 平衡的充要条件。 19.图所示，梁最大拉应力的位置在 C 点处。
20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是 2τ《=【σ】 。 21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为平衡。 22.在截面突变的位置存在应力集中现象。 23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有突变。 24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。 25.临界应力的欧拉公式只适用于细长杆。 26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为而力构件。 27.作用力与反作用力的关系是。 28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是力，力偶，平衡。 29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为 7Fa/2EA 。 30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为斜直线。 二、计算题： 1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知I z=60125000mm4，y C=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。
材料力学期末考试试试题卷库 绪论 1.各向同性假设认为，材料内部各点的（）是相同的. （A）力学性质；（B）外力；（C）变形；（D）位移. 2.根据小变形条件，可以认为 ( ). （A）构件不变形；（B）构件不变形； （C）构件仅发生弹性变形；（D）构件的变形远小于其原始尺寸. 3.在一截面的任意点处，正应力σ与切应力τ的夹角( ). (A)α＝900；（B）α＝450；（C）α＝00；（D）α为任意角. 4.根据材料的主要性能作如下三个基本假设___________、___________、___________. 5.材料在使用过程中提出三个方面的性能要求，即___________、___________、___________. 6.构件的强度、刚度和稳定性（）. （A）只与材料的力学性质有关；（B）只与构件的形状尺寸关 （C）与二者都有关；（D）与二者都无关. 7.用截面法求一水平杆某截面的内力时，是对( )建立平衡方程求解的. (A) 该截面左段; (B) 该截面右段; (C) 该截面左段或右段; (D) 整个杆. 8.如图所示，设虚线表示单元体变形后的形状，则该单元体 的剪应变为( ). (A)α; (B) π/2-α; (C) 2α; (D) π/2-2α. 答案 1（A）2（D）3（A）4 均匀性假设，连续性假设及各向同性假设.5 强度、刚度和稳定性.6（A）7（C）8（C） 拉压 1. 轴向拉伸杆，正应力最大的截面和切应力最大的截面（）. (A）分别是横截面、45°斜截面；（B）都是横截面， （C）分别是45°斜截面、横截面；（D）都是45°斜截面. 2. 轴向拉压杆，在与其轴线平行的纵向截面上（）. （A）正应力为零，切应力不为零； （B）正应力不为零，切应力为零； （C）正应力和切应力均不为零； （D）正应力和切应力均为零. 3. 应力－应变曲线的纵、横坐标分别为σ＝F N /A，ε＝△L / L，其中（）. （A）A和L均为初始值；（B）A和L均为瞬时值； （C）A为初始值，L为瞬时值；（D）A为瞬时值，L均为初始值. 4. 进入屈服阶段以后，材料发生（）变形. （A）弹性；（B）线弹性；（C）塑性；（D）弹塑性. 5. 钢材经过冷作硬化处理后，其（）基本不变. (A) 弹性模量；（B）比例极限；（C）延伸率；（D）截面收缩率. 6. 设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的，则发生破坏的截面上（）. （A）外力一定最大，且面积一定最小； （B）轴力一定最大，且面积一定最小； （C）轴力不一定最大，但面积一定最小； （D）轴力与面积之比一定最大. 7. 一个结构中有三根拉压杆，设由这三根杆的强度条件确定的结构许用载荷分别为F1、F2、F3，且F1 >
材料力学复习题(答案在最后面） 绪论 1.各向同性假设认为，材料内部各点的（）是相同的。 （A）力学性质；（B）外力；（C）变形；（D）位移。 2.根据小变形条件，可以认为()。 （A）构件不变形；（B）构件不变形； （C）构件仅发生弹性变形；（D）构件的变形远小于其原始尺寸。 3.在一截面的任意点处，正应力σ与切应力τ的夹角()。 (A)α＝900；（B）α＝450；（C）α＝00；（D）α为任意角。 4.根据材料的主要性能作如下三个基本假设___________、___________、___________。 5.材料在使用过程中提出三个方面的性能要求，即___________、___________、___________。 6.构件的强度、刚度和稳定性（）。 （A）只与材料的力学性质有关；（B）只与构件的形状尺寸关 （C）与二者都有关；（D）与二者都无关。 7.用截面法求一水平杆某截面的内力时，是对()建立平衡方程求解的。 (A)该截面左段;(B)该截面右段; (C)该截面左段或右段;(D)整个杆。 8.如图所示，设虚线表示单元体变形后的形状，则该单元体 的剪应变为()。 α (A)α;(B)π/2-α;(C)2α;(D)π/2-2α。 答案 1（A）2（D）3（A）4均匀性假设，连续性假设及各向同性假设。5强度、刚度和稳定性。6（A）7（C）8（C） 拉压 1.轴向拉伸杆，正应力最大的截面和切应力最大的截面（）。 (A）分别是横截面、45°斜截面；（B）都是横截面， （C）分别是45°斜截面、横截面；（D）都是45°斜截面。 2.轴向拉压杆，在与其轴线平行的纵向截面上（）。 （A）正应力为零，切应力不为零； （B）正应力不为零，切应力为零； （C）正应力和切应力均不为零； （D）正应力和切应力均为零。 3.应力－应变曲线的纵、横坐标分别为σ＝F /A，△ε＝L/L，其中（）。 N （A）A和L均为初始值；（B）A和L均为瞬时值； （C）A为初始值，L为瞬时值；（D）A为瞬时值，L均为初始值。 4.进入屈服阶段以后，材料发生（）变形。 （A）弹性；（B）线弹性；（C）塑性；（D）弹塑性。 5.钢材经过冷作硬化处理后，其（）基本不变。 (A)弹性模量；（B）比例极限；（C）延伸率；（D）截面收缩率。 6.设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的，则发生破坏的截面上（）。
第一章 一、选择题 1、均匀性假设认为.材料内部各点的是相同的。 A：应力 B：应变 C：位移 D：力学性质 2、各向同性认为.材料沿各个方向具有相同的。 A：力学性质 B：外力 C：变形 D：位移 3、在下列四种材料中. 不可以应用各向同性假设。 A：铸钢 B：玻璃 C：松木 D：铸铁 4、根据小变形条件.可以认为： A：构件不变形 B：构件不破坏 C：构件仅发生弹性变形 D：构件的变形远小于原始尺寸 5、外力包括: A:集中力和均布力 B:静载荷和动载荷 C:所有作用在物体外部的力 D:载荷与支反力 6、在下列说法中.正确的是。 A：内力随外力的增大而增大； B：内力与外力无关； C：内力的单位是N或KN； D：内力沿杆轴是不变的； 7、静定杆件的内力与其所在的截面的有关。 A：形状；B：大小；C：材料；D：位置 8、在任意截面的任意点处.正应力σ与切应力τ的夹角α＝。 A：α＝90O； B：α＝45O； C：α＝0O；D：α为任意角。 9、图示中的杆件在力偶M的作用下.BC段上。 A：有变形、无位移； B：有位移、无变形； C：既有位移、又有变形；D：既无变形、也无位移； 10、用截面法求内力时.是对建立平衡方程而求解的。 A：截面左段 B：截面右段 C：左段或右段 D：整个杆件 11、构件的强度是指.刚度是指.稳定性是指。 A：在外力作用下抵抗变形的能力； B：在外力作用下保持其原有平衡态的能力； C：在外力的作用下构件抵抗破坏的能力； 答案：1、D 2、A 3、C 4、D 5、D 6、A 7、D 8、A 9、B 10、C 11、C、B、A 二、填空 1、在材料力学中.对变形固体作了 . . 三个基本假设.并且是在 . 范围内研究的。 答案：均匀、连续、各向同性；线弹性、小变形 2、材料力学课程主要研究内容是：。 答案：构件的强度、刚度、稳定性；
材料力学考研真题 1 一、作图示结构的内力图，其中P=2qa,m=qa2/2。(10分) 二、已知某构件的应力状态如图，材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.25。试求主应力，最大剪应力，最大线应变，并画出该点的应力圆草图。（10分） 三、重为G的重物自高为h处自由落下，冲击到AB梁的中点C，材料的弹性模量为E，试求梁内最大动挠度。（8分）
四、钢制平面直角曲拐ABC，受力如图。q=2.5πKN/m，AB段为圆截面，[σ]=160MPa，设L=10d，P =qL,试设计AB段的直径d。（15分） x 五、图示钢架，EI为常数，试求铰链C左右两截面的相对转角（不计轴力及剪力对变形的影响）。（12分） 六、图示梁由三块等厚木板胶合而成，载荷P可以在ABC梁上移动。已知板的许用弯曲正应力为[σ]=10Mpa，许用剪应力[τ]=1Mpa，胶合面上的许用剪=0.34Mpa，a=1m，b=10cm，h=5cm，试求许可荷载[P]。（10分）应力[τ] 胶
七、图示一转臂起重机架ABC ，其中AB 为空心圆截面杆D=76mm ，d=68mm ，BC 为实心圆截面杆D 1=20mm ，两杆材料相同，σp =200Mpa ，σs =235Mpa ，E=206Gpa 。取强度安全系数n=1.5，稳定安全系数n st =4。最大起重量G=20KN ，临界应力经验公式为σcr =304-1.12λ（Mpa ）。试校核 此结构。（15分） 八、水平曲拐ABC 为圆截面杆，在C 段上方有一铅垂杆DK ，制造时DK 杆短了△。曲拐AB 和BC 段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GI P 和EI 。且GI P =4 5 EI 。 杆DK 抗拉刚度为EA ，且EA=225EI a 。试求： （1）在AB 段杆的B 端加多大扭矩，才可使C 点刚好与D 点相接触？ （2）若C 、D 两点相接触后，用铰链将C 、D 两点连在一起，在逐渐撤除所加扭矩，求DK 杆内的轴力和固定端处A 截面上的内力。（15分） 九、火车车轴受力如图，已知a 、L 、d 、P 。求轴中段截面边缘上任意一点的循环特征r ，平均应力σm 和应力幅σa 。（5分） 2 一、作梁的内力图。（10分）
第二章 拉 压 一、判断题 1．变截面杆AD 受集中力作用，如图3所示。用N AB 、N B c 、N CD 分别表示该杆AB 段、BC 段、CD 段的轴力的大小，则N AB >N B c>N CD 。(错 ) 2．如图所示的两杆的轴力图相同。( 对) 3． 杆件所受到轴力F N 愈大，横截面上的正应力σ愈大。(错) 4． 作用于杆件上的两个外力等值、反向、共线，则杆件受轴向拉伸或压缩。(错 ) 5． 由平面假设可知，受轴向拉压杆件，横截面上的应力是均匀分布的。( 对 ) 6． 极限应力、屈服强度和许用应力三者是不相等的。( 对 ) 7． 材料的拉压弹性模量E 愈大，杆的变形l Δ愈小。( 对 ) 8． 由εσE =可知，应力与应变成正比，所以应变愈大，应力愈大。( 错 ) 9． 进入屈服阶段以后，材料发生塑性变形。( 对 ) 10． 为保证构件能正常工作，应尽量提高构件的强度。( 错 ) 11． 对于没有明显屈服阶段的韧性材料，通常以产生0.2％的塑性应变所对应的应力作为名义屈服强度，并记为2.0σ。( 对 ) 12． 轴向拉伸或压缩杆件的轴向线应变和横向线应变符号一定相反。( 对 ) 13． 若拉伸试件处于弹性阶段，则试件工作段的应力ε与应变σ必成正比关系。( 对 ) 14． 安全系数取得越大，经济性就越好，工程设计就越合理。( 错 ) 15． 轴向拉伸或压缩的杆件横截面上的应力一定正交于横截面。( 错 ) 16． 钢材经过冷作硬化处理后其弹性模量基本不变。( 对 ) 二、填空题 1．杆件受拉伸或压缩变形时的受力特点是：作用于杆件上的外力作用线和杆件的轴线 ； 杆件的变形是沿 方向的 或 。 2．轴力的正、负号规定为：杆受拉为 、杆受压为 。 3．应力是截面上 ，与截面垂直的应力称为 ，与截面相切的应力称为 。 4．作用于杆件上的外力 和杆的轴线重合，两个外力方向 为拉杆；两个外力 为压杆。 5．l Δ称为杆件的 ，ε称为杆件的 ，对拉杆，l Δ，ε均为 值。对压杆，l Δ，ε均为 值。 6． 虎克定律表达式εσE =，表明了 与 之间的关系，它的应用条件
***学院期末考试试卷 考试科目 《材料力学》 考试成绩 试卷类型 A 考试形式 闭卷 考试对象 土木本科 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
材料力学期末复习题 一、填空题（共15分） 1、 （5分）一般钢材的弹性模量E ＝ 210 GPa ；铝材的弹性模量E ＝ 70 GPa 2、 （10分）图示实心圆锥杆受扭转外力偶作用，材料的剪切弹性模量为G ，该杆的 man τ＝3116D m π，最大单位长度扭转角m ax ?＝4132GD m π。 二、选择题（每小题5分，共10分） 1、（5分）)]1(2[υ+=E G 适用于： （A ）各向同性材料；（B ）各向异性材料； （C ）各向同性材料和各向异性材料。（D ）正交各向异性。 正确答案是 A 。 2、（5分）边长为d 的正方形截面杆（1）和（2），杆（1）是等截 面，杆（2）为变截面，如图。两杆受同样的冲击载荷作用。 对于这两种情况的动荷系数d k 和杆内最大动荷应力m ax d σ， 有下列结论： （A ）;)()(,)()(2max 1max 21d d d d k k σσ<< （B ）;)()(,)()(2max 1max 21d d d d k k σσ>< （C ）;)()(,)()(2max 1max 21d d d d k k σσ<> （D ）2max 1max 21)()(,)()(d d d d k k σσ>>。 正确答案是 A 。 三、计算题（共75分） 1、（25分）图示转动轴，已知两段轴的最大剪应力相等， 求：（1）直径比21/d d ； (2)扭转角比BC AB φφ/。 解：AC 轴的内力图： )(105);(10355Nm M Nm M BC AB ?=?= 由最大剪应力相等： 8434 .05/3/;16 /1050016/103003213 23313max ==?=?==d d d d W M n n ππτ 由 ； 5.0)(213232;4122124 2 4 1 1=??=?=?∴?=d d M M M d G d G a M GI l M n n n n BC AB P n ππφφφ （1） （2） D 1 D 2=1.2D 1 500 300Nm M n KNm d 1 d 2
材料力学 一、填空题： 1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。 2.构件抵抗的能力称为强度。 3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。 4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。 5.偏心压缩为的组合变形。 6.柔索的约束反力沿离开物体。 7.构件保持的能力称为稳定性。 8.力对轴之矩在情况下为零。 9.梁的中性层与横截面的交线称为。 10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。 11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。 12.外力解除后可消失的变形，称为。 13.力偶对任意点之矩都。 14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力 为。 15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有。 16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。 17.外力解除后不能消失的变形，称为。 18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的 充要条件。 19.图所示，梁最大拉应力的位置在点处。 20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。
21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为。 22.在截面突变的位置存在集中现象。 23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有。 24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。 25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。 26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为。 27.作用力与反作用力的关系是。 28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。 29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为 。 30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为。 二、计算题： 1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知I z=60125000mm4，y C=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 3.传动轴如图所示。已知F r=2KN，F t=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ]=100MPa。 试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的内力图。③用第三强度理论设计轴AB的直径d。
材料力学期末考试试题（B 卷） 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 附 加分 总分 得 分 一、单选或多选题（每小题3分，共8小题24分） 1． 某点为平面应力状态（如图所示），该点的主应力分别为 班级 姓名 A 501=σMPa 、02=σ、03=σ； B 501=σMPa 、502=σMPa 、03=σ； C 01=σ、502=σMPa 、03=σ； D 01=σ、02=σ、503=σMPa 。 正确答案是 2． 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。 3．下面有关体积应变的几个论述，正确的是 。 A 与平均应力成正比； B 与平均应力成反比； C 与三个相垂直面上的正应力之和有关； D 与平均应力无关。 4．下面有关应变能的几个论述，正确的是 。 A 与载荷的加载次序有关，与载荷的最终值无关； B 与载荷的加载次序无关，与载荷的最终值无关； C 与载荷的加载次序有关，与载荷的最终值有关； D 与载荷的加载次序无关，与载荷的最终值有关。 5．关于斜弯曲变形的下述说法，正确的是 。 A 中性层与挠曲线所在的面正交；
B 中性轴过横截面的形心； C 挠曲线在载荷作用面内； D 挠曲线不在载荷作用面内。 6．应用莫尔积分 dx EI x M x M l ? =?) ()(解题时，正确的是 。 A 单位力（广义）只能加在载荷作用点处； B 单位力（广义）只能加在欲求位移的点处； C 只能加单位集中力； D 只能加单位集中力偶。 7．压杆的稳定性，正确的是 。 A 与压杆所承受的轴向压力大小有关； B 与压杆的临界力大小有关； C 与压杆所承受的轴向压力大小无关； D 与压杆的临界力大小无关。 8． 自由落体冲击时的动荷系数，正确的是 。 A 与被冲击物的刚度有关； B 与自由落体下落的高度有关； C 与被冲击物的刚度无关； D 与冲击刚发生时，自由落体下落的速度有关。 二、（14分）一点处的应力状态在两种坐标系中的表示方法分别如图 a)和b)所示。试确定 未知的应力分量 y y x xy '''σττ、、的大小与方向。
材料力学 一、填空题 （每空4分，共40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 =m ax σ ；杆的总伸长l ?＝ 。 2．对图中铆钉进行强度计算时，=τ ，=bs σ 。 3．矩形截面梁的F smax 、M max 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。 5．图示等截面梁AC 段的挠曲线方程为)2/(20EI x M w -=，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？（ ） (A)2倍；(B) 4倍；(C) 8倍；(D)16倍。 2．图示应力状态，用第三强度理论校核时，其相当应力为：（ ） (A)τσ=3r ； (B)τσ=3r ；(C)τσ33=r ；(D)τσ23=r 。 第2题图 第3题图
3．一空间折杆受力如图，则AB 杆的变形：（ ） (A) 纵横弯曲 ；(B) 弯扭组合；(C) 偏心拉伸； (D) 拉、弯、扭组合。 4．一内外直径之比D d /=α 的空心圆轴，当两端受力偶矩作用产生扭转变形时，横截面的最大切应力为 τ，则横截面的最小切应力：（ ） (A) τ； (B) ατ； (C) ()τα31- ； (D) ()τα4 1-。 5．对于图示交变应力，它是：(A)对称循环交变应力；(B)脉动循环交变应力；(C)静循环交变应力 。（ ） 三、图示杆系结构中AB 杆为刚性杆，①、②杆刚度为 EA ，外加载荷为 P ，求①、②杆的轴力。 （40分） 材料力学参考答案 一、填空题 1．g l ρσ=max ，E l g 22ρ 2．22d P π，dt P 3．0．25，0．5 ? t ? ?
2P 2P 2P 2P 机密★启用前 江苏大学2004年硕士研究生入学考试试题 考试科目：材料力学 考生注意：答案必须写在答题纸上，写在试题及草稿纸上无效！（考本卷应使用计算器 ) 第一题 填空题 (共10分) 01 (5分) 图示组合图形，由两个直径相等的圆截面组 成，此组合图形对形心主轴ｙ的惯性矩Ｉy 为 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 02 (5分) 图（a ）、（b ）、（c ）为三根材料相同的 圆截面直杆，受到重量Q 相同，且从同一高 度Ｈ自由下落的物体冲击，若动荷系数可按 计算，则它们的动荷系数由大到 小的顺序是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿， 它们的最大冲击应力由大到小的顺序 是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 第二题 选择题 (共10分) 01 (5分) 图示等截面直杆的抗拉刚度为ＥＡ，其变形能应为下列式中 的哪一个？ （A ）Ｕ＝5 L ／（６ＥＡ）； （B ）Ｕ＝３ L ／（２ＥＡ）； （C ）Ｕ＝９ L ／（４ＥＡ）； （D ）Ｕ＝１３ L ／（４ＥＡ）。 正确答案是＿＿＿＿＿＿。 共 4 页 第 1 页 st H K d δ2
46m 10 02 (5分) 三轮汽车转向架圆轴有一盲孔（图a ），受弯曲交变应力作用，经常发生疲劳断裂。 后将盲孔改为通孔（图b ），提高了疲劳强度。其原因有四种答案： （A ）提高应力集中系数； （B ）降低应力集中系数； （C ）提高尺寸系数； （D ）降低尺寸系数。 正确答案是＿＿＿＿＿＿。 第三题 (10分) 一根圆轴所传递的功率Ｐ＝５.５kW ，转速ｎ＝２００r ／min ，［τ］＝４０ ＭＰa 。试设计轴的直径ｄ。 第四题 (２0分) 作右图示梁的Ｑ、Ｍ图。 第五题 (２0分) 图示结构中，ＦＢ为圆杆，直径ｄ＝３０mm ，材料的许用应力［σ］＝１２０ＭＰa 。 ＡＥ梁为T 字形截面，尺寸如图示，Ｃ为形心，Ｉz ＝７．４６× 材料的许用拉应力［σt ］＝４０ＭＰa ，许用压应力［σc ］＝６０ＭＰa 。试校核该结构的强度。
(b)(c)(d) 一、判断题（每题2分，共10分） 2．单元体的两个垂直面上垂直于二面交线的切应力大小相等，方向都指向或背离两个面的交线。( ) 3．由梁的平面假设可知，梁纯弯曲时，其横截面保持平面且形状大小不变。（ ） 4．研究—点应力状态的任务是找出一点在不同方向截面上的应力变化规律。（ ） 5．两根材料和柔度都相同的压杆临界应力一定相等，临界压力不一定相等。（ ） 二、选择题（每题3分，共15分） 1．（1）轴向拉、压杆，由截面法求得同一截面的左、右两部分的轴力，则两轴力大小相等，而（ ） A ．方向相同，符号相同。 B 。方向相反，符号相同。 C ．方向相同，符号相反。 D 。方向相反，符号相反。 2．材料不同的两根受扭圆轴，其直径和长度均相同，在扭矩相同的情况下，它们的最大切应力之间和扭转角之间的关系为（ ） A.21ττ=,21??= B.21ττ=,21??≠ C.21ττ≠, 21??= D. 21ττ≠,21??≠ 3．对于相同的横截面积，同一梁采用下列何种截面，其强度最高是： 。 4． 用积分法求图6-1所示简支梁挠曲线方程时，确定积分常数的条件有以下几组，其中 错误的是（ ）。 (A) w (0)＝0，w (l )＝0； (B) w (0)＝0，θ (l /2)＝0； (C) w(l )＝0，θ (l /2)＝0； (D) w(0)=w (l )，θ (0)＝θ (l /2)。 5．如图所示直杆，其材料相同，截面和长度相同，支承方式不同，在轴向压力作用下，哪个柔度最 大，哪个柔度最小？正确答案是： 。 (A) λa 大、λc 小； (B) λb 大、λd 小； (C) λb 大、λc 小； (D) λa 大、λb 小。 (A) (B) (C) (D)
2P 2P 2P 2P 江苏大学2004年硕士生入学考试材料力学试题 第一题 填空题 (共10分) 01 (5分) 图示组合图形，由两个直径相等的圆截面组 成，此组合图形对形心主轴ｙ的惯性矩Ｉy 为 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 02 (5分) 图（a ）、（b ）、（c ）为三根材料相同的 圆截面直杆，受到重量Q 相同，且从同一高 度Ｈ自由下落的物体冲击，若动荷系数可按 计算，则它们的动荷系数由大到 小的顺序是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿， 它们的最大冲击应力由大到小的顺序 是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 第二题 选择题 (共10分) 01 (5分) 图示等截面直杆的抗拉刚度为ＥＡ，其变形能应为下列式中 的哪一个？ （A ）Ｕ＝5 L ／（６ＥＡ）； （B ）Ｕ＝３ L ／（２ＥＡ）； （C ）Ｕ＝９ L ／（４ＥＡ）； （D ）Ｕ＝１３ L ／（４ＥＡ）。 正确答案是＿＿＿＿＿＿。 02 (5分) 三轮汽车转向架圆轴有一盲孔（图a ），受弯曲交变应力作用，经常发生疲劳断裂。 后将盲孔改为通孔（图b ），提高了疲劳强度。其原因有四种答案： st H K d δ2
4 6m 10 （A ）提高应力集中系数； （B ）降低应力集中系数； （C ）提高尺寸系数； （D ）降低尺寸系数。 正确答案是＿＿＿＿＿＿。 第三题 (10分) 一根圆轴所传递的功率Ｐ＝５.５kW ，转速ｎ＝２００r ／min ，［τ］＝４０ ＭＰa 。试设计轴的直径ｄ。 第四题 (２0分) 作右图示梁的Ｑ、Ｍ图。 第五题 (２0分) 图示结构中，ＦＢ为圆杆，直径ｄ＝３０mm ，材料的许用应力［σ］＝１２０ＭＰa 。 ＡＥ梁为T 字形截面，尺寸如图示，Ｃ为形心，Ｉz ＝７．４６× 材料的许用拉应力［σt ］＝４０ＭＰa ，许用压应力［σc ］＝６０ＭＰa 。试校核该结构的强度。 第六题 (１0分) 试求图示单元体主应力及最大剪应力， 并将主平面在单元体上标出。
2016年下半年《材料力学》期末考试 试题 1. ( 多选题 ) 工程上常用（）表示材料的硬度。(本题4.0分) A、 HRC B、 HB C、 A D、 E 标准答案：AB 2. ( 多选题 ) 铸铁的力学性能可取决于（）。(本题4.0分) A、 基体组织 B、 石墨的形态 C、 变质处理 D、 石墨化程度 标准答案：ABCD 3. ( 多选题 ) 金属变形的基本方式有（）。(本题 4.0分) A、 扩散 B、 滑移 C、 孪生 D、 形核 标准答案：BC 4. ( 多选题 ) 选材的主要原则有（）。(本题4.0分) A、 使用性能原则 B、 工艺性能原则 C、 经济性原则 D、 环境与资源原则 标准答案：ABCD 5. ( 多选题 ) 齿轮类零件的主要失效形式有（）。(本题4.0分) A、 过度弹性变形 B、 疲劳断裂 C、 过载断裂 D、 表面损伤 标准答案：BCD 6. ( 单选题 ) 在题3中，若杆AB为直径d=10mm的圆杆，F=20kN，AB杆
横截面上的应力是100Pa。 (本题2.5分) A、 正确 B、 错误 标准答案：B 7. ( 单选题 ) 弯曲变形区内的中性层，当弯曲变形程度很小时，应变中性层的位置基本上处于材料厚度的中心，但当弯曲变形程度较大时，可以发现应变中性层向材料内侧移动，变形量愈大，内移量愈小。(本题2.5分) A、 正确 B、 错误 标准答案：B 8. ( 单选题 ) 弯曲应力，又称挠曲应力，挠应力或弯应力。(本题2.5分) A、 正确 B、 错误 标准答案：A 9. ( 单选题 ) 组合变形：两种或两种以上基本变形的组合。(本题2.5分) A、 正确 B、 错误 标准答案：A 10. ( 单选题 ) 图示杆件中， AB 段的轴力是10KN。 (本题2.5分) A、 正确 B、 错误 标准答案：A
第二章拉压 1 2 3 一、判断题 4 1．变截面杆AD受集中力作用，如图3所示。用NAB、 5 NBc、NCD分别表示该杆AB段、BC段、CD段的轴力的大 6 小，则NAB>NBc>NCD。(错 ) 7 8 2．如图所示的两杆的轴力图相同。( 对) 9 10 11 12 3．杆件所受到轴力FN愈大，横截面上的正应力σ愈大。(错) 13 4．作用于杆件上的两个外力等值、反向、共线，则杆件受轴向拉伸或压缩。(错 ) 14 5．由平面假设可知，受轴向拉压杆件，横截面上的应力是均匀分布的。( 对 ) 15 6．极限应力、屈服强度和许用应力三者是不相等的。( 对 ) 16 7．材料的拉压弹性模量E愈大，杆的变形l Δ愈小。( 对 ) 17 8．由ε =可知，应力与应变成正比，所以应变愈大，应力愈大。( 错 ) σE 18 9．进入屈服阶段以后，材料发生塑性变形。( 对 ) 19 10．为保证构件能正常工作，应尽量提高构件的强度。( 错 ) 20 11．对于没有明显屈服阶段的韧性材料，通常以产生0.2％的塑性应变所对应的应力
作为名义屈服强度，并记为2.0σ。( 对 ) 21 12． 轴向拉伸或压缩杆件的轴向线应变和横向线应变符号一定相反。( 对 ) 22 13． 若拉伸试件处于弹性阶段，则试件工作段的应力ε与应变σ必成正比关系。23 ( 对 ) 24 14． 安全系数取得越大，经济性就越好，工程设计就越合理。( 错 ) 25 15． 轴向拉伸或压缩的杆件横截面上的应力一定正交于横截面。( 错 ) 26 16． 钢材经过冷作硬化处理后其弹性模量基本不变。( 对 ) 27 二、填空题 28 1．杆件受拉伸或压缩变形时的受力特点是：作用于杆件上的外力作用线和杆件的轴29 线 ； 30 杆件的变形是沿 方向的 或 。 31 2．轴力的正、负号规定为：杆受拉为 、杆受压为 。 32 3．应力是截面上 ，与截面垂直的应力称为 ，与截面相切的33 应力称为 。 34 4．作用于杆件上的外力 和杆的轴线重合，两个外力方向 为拉杆；两35 个外力 为压杆。 36 5．l Δ称为杆件的 ，ε称为杆件的 ，对拉杆，l Δ，ε均为 37 值。对压杆，l Δ，ε均为 值。 38 6． 虎克定律表达式εσE =，表明了 与 之间的关系，它的39 应用条件是 。 40