材料力学[期中试题]

华南理工大学材料力学期中考试复习试题（72学时4.5学分）考试日期: 2008年4月考试时间: 120分钟院(系): 机械与汽车学院班级: 车辆工程( ) 班姓名:学号: 成绩:一、概念计算题（每题5分，共25分）1-1、如图所示低碳钢平板受拉试件的宽度为b，厚度为h。

在拉伸试验时，每增加ΔP的拉力，测得沿轴线方向的正应变为ε1，横向正应变为ε2，试求该试件材料的弹性模量E和泊松比μ。

p1-1截面h1-2、两根矩形的木杆用宽度为b′的两块钢连接器连接在一起。

已知：木杆受拉力p作用，杆截面宽为b，高为h，钢连接器接头尺寸ι与δ如图所示。

试写出该结构的剪切面积Ajq和挤压面积Ajy的计算式。

1-3、试求图示简单组合图形对形心轴z的抗弯截面横量Wz。

（已知：正方形边长为b=3a，圆的半径r=a）。

b1-4、已知图（a）所示梁中点c的挠度为:ωc = P b（3ι2- 4 b2 ）/48EI（a＞b）,试求图（b）所示梁中c处的挠度值ωc。

二、计算题（共75分） 2-1、（15分）某结构如图所示，AB杆为刚性杆，杆①、②用同一材料制成，许用应力[ζ]=160MPa，杆横截面面积均为A=300mm2。

若载荷P=50kN，试校核①、②杆的轴向拉、压强度。

（a）（b）1-5（5分）图示为一矩形截面悬臂梁，h 2b，试求梁内的最大正应力与最大剪(切) 应力之比。

h b2-2、（20分）图示一直径为d=75㎜等截面圆轴，作用在轴上各轮的转矩分别为2-3、（10分）作图示简支梁的剪力图和弯矩图。

并求出|Fs|max和|M|max。

m 1=1 kN·m，m2=0.6 kN·m，m3=0.2 kN·m，m4=0.2 kN·m，材料的剪切弹性模量G=80GPa。

试求：（1）作轴的扭矩图；（2）全轴的最大剪应力ηmax；（3）轴两端截面的相对扭转角AD；（4）若许用单位扭转角[θ]=1°/m试校核该轴的刚度。

材料力学期中考试1、[判断]材料力学是研究构件承载能力的一门学科。

（）A、正确(正确答案)B、不正确2、[判断]可变形固体的变形必须满足几何相容条件，即变形后的固体既不可以引起“空隙”，也不产生“挤入”现象。

（）A、正确(正确答案)B、不正确3、[判断]构件在载荷作用下发生的变形，包括构件尺寸的改变和形状的改变。

（）A、正确(正确答案)B、不正确4、[判断]应力是内力分布集度。

（）A、正确(正确答案)B、不正确5、[判断]材料力学主要研究构件弹性范围内的小变形问题。

（）A、正确(正确答案)B、不正确6、[判断]若物体产生位移，则必定同时产生变形。

（）A、正确B、不正确(正确答案)7、[判断]各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的变形。

（）A、正确B、不正确(正确答案)答案解析：材料沿各个方向具有相同的力学性能。

8、[判断]均匀性假设认为，材料内部各点的力学性质是相同的。

（）A、正确(正确答案)B、不正确9、[判断]根据连续性假设，杆件截面上的内力是连续分布的，分布内力系的合力必定是一个力。

（）A、正确B、不正确(正确答案)10、[判断]因为构件是变形固体，在研究构件的平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。

（）A、正确B、不正确(正确答案)11、[判断]拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。

（）A、正确B、不正确(正确答案)12、[判断]任何轴向受拉杆件中，横截面上的最大正应力都发生在轴力最大的截面上。

（）A、正确B、不正确(正确答案)13、[判断]构件内力的大小不但与外力大小有关，还与材料的截面形状有关。

（）A、正确B、不正确(正确答案)14、[判断]杆件的某横截面上，若各点的正应力均为零，则该截面上的轴力为零。

（）A、正确(正确答案)B、不正确15、[判断]材料力学的任务是尽可能使构件安全的工作。

（）A、正确B、不正确(正确答案)16、[判断]若两等直杆的横截面面积A，长度l相同，两端所受的轴向拉力F 也相同，但材料不同，则两杆的应力相同，伸长不同。

2023年年春季学期《材料力学》期中考试试题（开卷）
姓名：学号：年级：
(考试时光为120分钟)
1、(a)外伸梁如图1所示，写出内力方程，并画内力图。

（10分）
图1
(b)梁AB和梁AC在B点由铰链衔接，载荷及几何尺寸如图2所示，其中a，q，m和F为已知量。

求该梁的内力方程，并画出剪力图和弯矩图。

（10分）
图2
2、矩形截面如图3所示，已知：q=2kN/m，P0=240kN，P1=160kN，P2=4kN，b=12cm，
l=2m，h=16cm。

求梁内的最大拉应力和压应力以及危险截面上中性轴的位置（20分）。

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图3
3、如图4所示，材料相同、宽度相等、厚度12/1/2h h 的两块板，组成一简支
梁，其上承受均布载荷q 。

（1）若两块板只是互相重叠在一起，求此时两块板内的最大正应力之比。

（2）若两块板胶合在一起，不互相滑动，问此时的最大正应力比前一种情况减少了多少？（20分）
q l b h 1 2
4、试推导如图5所示薄壁圆环受扭矩M时的切应力公式。

（20分）
图5
5、不对称工字型截面悬臂梁受力以及横截面上的剪力方向如图6所示。

请分析：
（20分）
(1) 横截面的腹板上的随意点处是否存在水平方向的切应力；
(2) 翼缘的切应力流的方向；
(3) 判断弯曲中央的大致位置。

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一、判断题（共20分，每题2分）1．杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在距截面形心最远处。

（ × ） 2．切应力互等定理，仅适用于纯剪切情况。

（ × ) 3．受扭杆件的扭矩，仅与杆件受到的转矩（外力偶矩）有关，而与杆件的材料及其横截面的大小、形状无关。

( √ ) 4．受扭圆轴在横截面上和包含轴的纵向截面上均无正应力。

（ √ ) 5．因为构件是变形固体，在研究构件平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。

（ × ） 6．杆件的基本变形只是拉(压)、剪、扭和弯四种，如果还有另一种变形，必定是这四种变形的某种组合。

（ √ )7. 在非均质材料的等截面梁中，最大正应力maxσ不一定出现在maxM的截面上。

（ × ）8.梁产生纯弯曲时，过梁内任一点的任一截面上的剪应力都等于零。

（ × ） 9. 中性轴是梁横截面与中性层的交线。

梁发生平面弯曲时，其横截面绕中性轴旋转。

（√） 10.横力弯曲时，横截面上的最大切应力不一定发生在截面的中性轴上。

（ √ ）二、填空题（共20分，每空2分）1．材料力学的任务是满足 强度 ， 刚度 ， 稳定性 的要求下，为设计经济安全的构件提供必要的理论基础和计算方法。

2． 当实心圆轴的直径增加1培时，其抗扭强度增加到原来的（ 8 ）倍，抗扭刚度增加到原来的（ 16 ）倍。

3. 如图所示的矩形截面悬臂梁，其高为h 、宽为b 、长为l ，则在其中性层的水平剪力=S FbhF23 。

4. 如图3所示的外伸梁，已知B 截面转角θB =EI Fl 162，则C 截面的挠度y C =EIFl 323。

x5.梁的三种截面形状和尺寸如图所示，则其抗弯截面系数分别为226161bH BH -、 H Bh BH 66132- 和 Hbh BH 66132- 。

三、 选择题（共16分，每题2分）1． 梁在集中力偶作用的截面处，它的内力图为（ C )。

b，若解：192)13(12)2/(64444d d d I I I zr zc z -=-=-=ππ96)13()2//(3d d I W z z -==π03. 阶梯轴尺寸及受力如图所示，试求AB 段的最大切应力1max τ与BC 段的最大切应力2max τ之比，以及AC 截面之间的相对扭转角。

解：16/)2(31d W p π=，16/32d W p π=1111max /3/p p W m W T ==τ，2222max //p p W m W T ==τ，8/3/3/122max 1max ==p p W W ττ 44422113832/32/)2(3d G mld G ml d G ml GI l T GI l T GI l T p p pi i i AC πππϕ=+=+=∑= 04. 已知某点处的应力状态如图所示，MPa 60=τ，MPa 100=σ，弹性模量GPa 200=E ，泊松比25.0=ν，求该点处的三个主应力及最大正应变。

解：MPa 60MPa,60MPa,100321--=====τστσσσ 3313211105.0)10200/(100/)]([1-⨯=⨯==+-=E Eσσσνσε05. 直径为d 的圆柱放在直径为D =3d 、厚为t 的圆形基座上，地基对基座的支反力为均匀分布，圆柱承受轴向压力P ，试求基座剪切面的剪力。

解： PF Pd D P F F s s y 98)2()2(:022==⨯+=∑则：ππy二、圆轴直径56mm d =，长2m l =，64110m p I -=⨯，533.610m p W -=⨯左端固定，右端有一直径400mm D =的鼓轮。

轮上绕以钢绳，绳的端点A 悬挂吊盘。

绳长110m l =，横截面面积2100mm A =，弹性模量200GPa E =。

重量17.36kN W =的物体放置在吊盘中，轴的切变模量80GPa G =，求轴内最大切应力和绳内最大正应力。

2012-2013第一学期材料力学期中考试试卷姓名： 学号： .一 单项选择题（每小题2分，共20分）l 构件在外力作用下 的能力称为稳定性。

A) 不发生断裂 B) 保持原有平衡状态 C) 不产生变形 D) 保持静止2 物体受力作用而发生变形，当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称为 。

A) 弹性 B) 塑性 C) 刚性 D) 稳定性3 各向同性假设是指材料在各个方向 .A) 弹性模量具有相同的值 B) 变形相等 C) 应力相等 D) 受力和位移相同4 下列材料可以认为是各向异性的是 。

A) 钢材 B) 浇注得很好的混凝土 C) 胶合板 D) 塑料5 变截面杆受力如图1。

设N 1，N 2，N 3分别表示杆件中1-1，2-2, 3-3截面的内力，则下列结论正确的是 。

图1 A) N 1>N 2>N 3 B) N 1=N 2=N 3 C) N 1=N 2>N 3 D) N 1<N 2=N 3 6 设ε和'ε分别表示拉压杆的轴向线应变和横向线应变，ν为材料的泊松比，则下列结论正确的是 。

A) 'ενε=B) 'ενε= C) 'ενε= D) 'ενε=-7 低碳钢拉伸的应力－应变曲线如图2所示。

若加载至强化阶段的c 点，然后卸载，则应力回到零值的路径是沿 。

图2 A) 曲线cbao B) 曲线cbf （bf // oa ）C) 直线ce （ce // oa ） D) 直线cd （cd // oσ轴）8 在图3所示状态中，按切应力互等定理，正确的是 。

A) 12ττ=- B) 23ττ=- C) 34ττ=- D) 13ττ=-9 实心圆轴，两端受扭转外力偶矩作用。

直径为D 时，设轴内的最大切应力为τ，若轴的直径改为D/2，其他条件不变，则轴内的最大切应力变为 。

图3 A) 8τ B ) 1/8τ C ) 16τ D ) 1/16τ10 扭转应力公式/p T I ρτρ=的适用范围是 。

材料力学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 材料力学中，下列哪一项是正确的应力定义？A. 应力是物体内部单位面积上的内力B. 应力是物体内部单位体积上的内力C. 应力是物体内部单位长度上的内力D. 应力是物体内部单位质量上的内力答案：A2. 材料力学中，下列哪一项是正确的应变定义？A. 应变是物体长度的变化量与原始长度的比值B. 应变是物体长度的变化量与当前长度的比值C. 应变是物体体积的变化量与原始体积的比值D. 应变是物体体积的变化量与当前体积的比值答案：A3. 在拉伸试验中，若材料的屈服强度为300MPa，抗拉强度为400MPa，则该材料属于：A. 脆性材料B. 塑性材料C. 弹性材料D. 韧性材料答案：B4. 材料力学中，下列哪一项是正确的弹性模量定义？A. 弹性模量是材料在弹性阶段内应力与应变的比值B. 弹性模量是材料在塑性阶段内应力与应变的比值C. 弹性模量是材料在断裂阶段内应力与应变的比值D. 弹性模量是材料在任何阶段内应力与应变的比值答案：A5. 材料力学中，下列哪一项是正确的泊松比定义？A. 泊松比是材料在受力时横向应变与纵向应变的比值B. 泊松比是材料在受力时纵向应变与横向应变的比值C. 泊松比是材料在受力时体积应变与纵向应变的比值D. 泊松比是材料在受力时体积应变与横向应变的比值答案：A6. 在材料力学中，下列哪一项是正确的剪切应力定义？A. 剪切应力是材料内部单位面积上的剪切力B. 剪切应力是材料内部单位长度上的剪切力C. 剪切应力是材料内部单位体积上的剪切力D. 剪切应力是材料内部单位质量上的剪切力答案：A7. 材料力学中，下列哪一项是正确的扭矩定义？A. 扭矩是力与力臂的乘积B. 扭矩是力与力臂的比值C. 扭矩是力与力臂的商D. 扭矩是力与力臂的差值答案：A8. 在材料力学中，下列哪一项是正确的弯矩定义？A. 弯矩是力与力臂的乘积B. 弯矩是力与力臂的比值C. 弯矩是力与力臂的商D. 弯矩是力与力臂的差值答案：A9. 材料力学中，下列哪一项是正确的截面模量定义？A. 截面模量是截面面积与截面惯性矩的比值B. 截面模量是截面面积与截面惯性矩的乘积C. 截面模量是截面惯性矩与截面面积的比值D. 截面模量是截面惯性矩与截面面积的乘积答案：C10. 在材料力学中，下列哪一项是正确的应力集中定义？A. 应力集中是材料内部应力分布不均匀的现象B. 应力集中是材料内部应力分布均匀的现象C. 应力集中是材料内部应变分布不均匀的现象D. 应力集中是材料内部应变分布均匀的现象答案：A二、填空题（每题2分，共20分）11. 材料力学中，材料的弹性极限是指材料在______阶段的最大应力。

材料力学考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料力学中，下列哪一项不是材料的基本力学性能？A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度2. 材料在拉伸过程中，若应力超过屈服点后继续增加，材料将进入：A. 弹性阶段B. 塑性阶段C. 断裂阶段D. 疲劳阶段3. 材料的弹性模量E表示的是：A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的弹性程度D. 材料的屈服强度4. 根据材料力学理论，下列哪一项不是材料的疲劳破坏特点？A. 疲劳破坏是局部的B. 疲劳破坏是突然的C. 疲劳破坏是可预测的D. 疲劳破坏是累积的5. 在材料力学中，下列哪一项不是材料的失效模式？A. 屈服B. 断裂C. 腐蚀D. 疲劳6. 材料的屈服强度和抗拉强度之间的关系是：A. 屈服强度总是大于抗拉强度B. 屈服强度总是小于抗拉强度C. 屈服强度等于抗拉强度D. 两者之间没有固定关系7. 材料的疲劳寿命与下列哪一项无关？A. 应力水平B. 材料的微观结构C. 环境温度D. 材料的密度8. 材料的冲击韧性通常用下列哪一项来表示？A. 抗拉强度B. 屈服强度C. 硬度D. 冲击吸收能量9. 材料的疲劳寿命与加载频率的关系是：A. 正相关B. 负相关C. 无关D. 先正相关后负相关10. 在材料力学中，下列哪一项不是材料的应力-应变曲线的特点？A. 弹性阶段B. 屈服阶段C. 塑性阶段D. 线性阶段二、简答题（每题10分，共20分）1. 请简述材料的弹性模量和屈服强度的区别和联系。

2. 材料的疲劳破坏与静载下的破坏有何不同？三、计算题（每题15分，共30分）1. 已知一材料的弹性模量E=200 GPa，泊松比ν=0.3。

若材料受到拉伸力F=10 kN，试计算材料的应变ε和应力σ。

2. 某材料的疲劳寿命S-N曲线已知，当应力水平为σ=200 MPa时，疲劳寿命N=1000次。

若应力水平降低到150 MPa，根据Basis Goodman关系，计算新的疲劳寿命。