哈工大材料力学试卷及答案
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材料力学测试试题及答案一、单项选择题(每题 2 分,共 20 分)1. 材料力学中,下列哪一项不是材料的基本力学性能?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 磁性答案:D2. 材料在拉伸过程中,弹性阶段的应力与应变关系遵循:A. 牛顿定律B. 胡克定律C. 泊松定律D. 达西定律答案:B3. 材料力学中,下列哪一项是衡量材料硬度的指标?A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 布氏硬度D. 疲劳强度答案:C4. 材料力学中,泊松比是描述材料在受力时的:A. 弹性变形B. 塑性变形C. 体积变化D. 形状变化答案:D5. 在材料力学中,下列哪一项不是基本的力学试验?A. 拉伸试验B. 压缩试验C. 弯曲试验D. 电导试验答案:D6. 材料力学中,疲劳破坏是指材料在:A. 单次加载下破坏B. 循环加载下破坏C. 过载下破坏D. 腐蚀环境下破坏答案:B7. 材料力学中,下列哪一项不是材料的力学性能指标?A. 密度B. 弹性模量C. 屈服强度D. 抗拉强度答案:A8. 材料力学中,下列哪一项是描述材料在拉伸过程中的应力状态?A. 正应力B. 剪应力C. 弯矩D. 扭矩答案:A9. 材料力学中,下列哪一项是描述材料在压缩过程中的应力状态?A. 正应力B. 剪应力C. 弯矩D. 扭矩答案:A10. 材料力学中,下列哪一项是描述材料在剪切过程中的应力状态?A. 正应力B. 剪应力C. 弯矩D. 扭矩答案:B二、多项选择题(每题 2 分,共 20 分)1. 材料力学中,下列哪些是描述材料弹性的指标?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 泊松比D. 弹性极限答案:A, C, D2. 材料力学中,下列哪些是描述材料塑性的指标?A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 延伸率D. 断面收缩率答案:A, C, D3. 材料力学中,下列哪些是描述材料韧性的指标?A. 冲击韧性B. 疲劳强度C. 断裂韧性D. 硬度答案:A, C4. 材料力学中,下列哪些是描述材料硬度的指标?A. 布氏硬度B. 洛氏硬度C. 维氏硬度D. 弹性模量答案:A, B, C5. 材料力学中,下列哪些是基本的力学试验?A. 拉伸试验B. 压缩试验C. 弯曲试验D. 电导试验答案:A, B, C6. 材料力学中,下列哪些是描述材料疲劳破坏的指标?A. 疲劳极限B. 疲劳寿命C. 疲劳强度D. 弹性模量答案:A, B, C7. 材料力学中,下列哪些是描述材料在拉伸过程中的应力状态?A. 正应力B. 剪应力C. 弯矩D. 扭矩答案:A8. 材料力学中,下列哪些是描述材料在压缩过程中的应力状态?A. 正应力B. 剪应力C. 弯矩D. 扭矩答案:A9. 材料力学中,下列哪些是描述材料在剪切过程中的应力状态?A. 正应力B. 剪应力C. 弯矩D. 扭矩答案:B10. 材料力学中,下列哪些是描述材料在弯曲过程中的应力状态?A. 正应力B. 剪应力C. 弯矩D. 扭矩答案:A, B, C三、判断题(每题 2 分,共 20 分)1. 材料力学中的弹性阶段是指材料在受力后能够完全恢复原状的阶段。
金属材料力学性能课后答案哈工大刘瑞堂
1.下列关于韧性的说法,不正确的是(D)
A.韧性是金属材料在断裂前吸收变形能量的能力
B.金属材料韧性的大小通常采用吸收能量K 指标来衡量
C.冲床的冲头要求具有足够的强度、塑形、硬度外,还要有足够的韧性
D.韧性好的材料塑性一般不好
2.下列零件可用布氏硬度HBW来测定硬度值的是(C)
A.淬火轴
B.硬质合金刀片
C.铸铁底座
D.渗碳淬火齿轮
3.低碳钢拉伸实验时,首先经历的阶段是(A)
A.弹性变形阶段
B.屈服阶段
C.强化阶段
D.缩颈阶段
4.拉伸试验中,拉伸试样拉断前所能承受的最大标称应力是(B)A.屈服强度
B.抗拉强度
C.抗压强度
D.弯曲强度
5.压入法测定成品或半成品的零件硬度,应采用的测定方法是( B )A.维氏硬度
B.洛氏硬度
C.布氏硬度
D.莫氏硬度
6.某金属的耐磨性好,说明该金属的哪项力学性能较好(C)A.强度
B.塑性
C.硬度
D.韧性
7.压入法检验成品或半成品的零件硬度,应采用的测定方法是(B)A.维氏硬度
B.洛氏硬度
C.布氏硬度
D.莫氏硬度
8.低碳钢棒料拉伸试验过程中,最大拉伸力出现在(C)
A.弹性变形阶段
B.屈服阶段
C.变形强化阶段
D.缩颈与断裂阶段
9.下列符号中,用来表示塑性力学性能指标的是(C)
A.RL
B.K
C.Z(正确答案)
D.Rm
10.按照国家规定,从2013年起,小汽车行使60万公里后会引导报废,这主要是考虑材料的(B)
A.强度
B.疲劳强度
C.硬度
D.韧性。
三、计算题(本题10分)图示平面结构,自重不计,B 处为铰链联接。
已知:P = 100 kN ,M = 200 kN ·m ,L 1 = 2m ,L 2 = 3m 。
试求支座A 的约束力。
四、计算题(本题10分)在图示振系中,已知:物重Q ,两并联弹簧的刚性系数为k 1与k 2。
如果重物悬挂的位置使两弹簧的伸长相等,试求:(1)重物振动的周期;(2)此并联弹簧的刚性系数。
五、计算题(本题15分)半径R =0.4m 的轮1沿水平轨道作纯滚动,轮缘上A 点铰接套筒3,带动直角杆2作上下运动。
已知:在图示位置时,轮心速度C v =0.8m/s ,加速度为零,L =0.6m 。
试求该瞬时:(1)杆2的速度2v 和加速度2a ;(2)铰接点A 相对于杆2的速度r v 和加速度r a 。
六、计算题(本题15分)在图示系统中,已知:匀质圆盘A 和B 的半径各为R 和r ,质量各为M 和m 。
试求:以φ和θ为广义坐标,用拉氏方程建立系统的运动微分方程。
七、计算题(本题20分)在图示机构中,已知:纯滚动的匀质轮与物A 的质量均为m ,轮半径为r ,斜面倾角为β,物A 与斜面的动摩擦因数为'f ,不计杆OA 的质量。
试求:(1)O 点的加速度;(2)杆OA 的内力。
答案三、解,以整体为研究对象,受力如图所示。
由()0C M F =∑ 11222(2)20A x A y P L F L L F L M ⋅-⋅--⋅-= ……(1) 再以EADB 为研究对象受力如图所示,由12()00B Ax Ay M F F L F L M =⋅-⋅-=∑ (2)联立(1)(2)两式得600kN 85.71kN 7Ax F == 400kN 19.05kN 21Ay F ==四、解:(1)选取重物平衡位置为基本原点,并为零势能零点,其运动规律为sin(x A ωt θ)=+在瞬时t 物块的动能和势能分别为22221cos ()22n n Q T mv ωA ωt θg==+()22122121()()21()2st st st st V k k x δδQ x δδk k x ⎡⎤=++--+-⎣⎦=+当物块处于平衡位置时22max 12n Q T ωA g=当物块处于偏离振动中心位置极端位置时,221max )(21A k k V +=由机械能守恒定律,有,max max V T = 2221211()22n Q ωA k k A g =+n ω=重物振动周期为22n πT ω== (2)两个弹簧并联,则弹性系数为21k k k +=。
材料力学试题带答案解析一、填空题(每题5分,共25分)1. 材料力学的任务是研究材料在外力作用下的________、________和________。
答案:变形、破坏、强度解析:材料力学主要研究材料在外力作用下的力学行为,包括变形、破坏和强度等三个方面。
变形是指材料在力的作用下发生的形状和尺寸的改变;破坏是指材料在力的作用下失去承载能力;强度是指材料抵抗破坏的能力。
2. 材料的屈服强度是指材料在受到________作用时,能够承受的最大________。
答案:拉伸、应力解析:屈服强度是指材料在受到拉伸作用时,能够承受的最大应力。
当材料受到的应力超过屈服强度时,材料将发生塑性变形。
3. 在弹性范围内,胡克定律的表达式为________。
答案:σ = Eε解析:胡克定律是描述材料在弹性范围内应力与应变关系的定律。
其中,σ表示应力,E表示弹性模量,ε表示应变。
在弹性范围内,应力与应变呈线性关系。
4. 材料的弹性模量越大,表示材料的________越大。
答案:刚度解析:弹性模量是衡量材料刚度的重要指标,弹性模量越大,表示材料在受到外力作用时,抵抗变形的能力越强,即刚度越大。
5. 材料的泊松比是指材料在受到________作用时,横向应变与纵向应变的比值。
答案:拉伸解析:泊松比是描述材料在受到拉伸或压缩作用时,横向应变与纵向应变比值的系数。
当材料受到拉伸作用时,横向应变与纵向应变呈反比关系。
二、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪种材料具有较大的屈服强度?()A. 钢材B. 铝材C. 木材D. 塑料答案:A解析:钢材是一种具有较高屈服强度的材料,相比铝材、木材和塑料,其屈服强度更大。
2. 下列哪种情况下,材料的泊松比最小?()A. 拉伸B. 压缩C. 剪切D. 扭转答案:B解析:泊松比是描述材料在受到拉伸或压缩作用时,横向应变与纵向应变比值的系数。
在压缩情况下,材料的泊松比最小。
3. 下列哪个参数可以表示材料的抗剪强度?()A. 屈服强度B. 抗压强度C. 抗拉强度D. 剪切模量答案:D解析:剪切模量是描述材料在受到剪力作用时,抵抗变形的能力的参数,可以表示材料的抗剪强度。
一、填空题:请将正确答案写在划线内(每空1分,计16分)⒈ 工程构件正常工作的条件是 ――――――――――――、、――――――――――――、―――――――――――――。
⒉ 工程上将延伸律------- δ的材料称为脆性材料。
⒊ 矩形截面梁横截面上最大剪应力max τ出现在―――――――――――各点,其值=τmax -------------。
4.平面弯曲梁的q 、F s 、M 微分关系的表达式分别为--------------、、-------------、、 ----------------。
5.四个常用的古典强度理论的表达式分别为―――――――――――――――――、―――――――――――――――――――――、 ――――――――――――――、―――――――――――――――――――――――――――――――――。
6.用主应力表示的广义虎克定律为 ――――――――――――――――――――― ;――――――――――――――――――――――;-―――――――――――――――――――――――。
二、单项选择题⒈ 没有明显屈服平台的塑性材料,其破坏应力取材料的――――――――――――。
⑴ 比例极限p σ; ⑵ 名义屈服极限2.0σ; ⑶ 强度极限b σ; ⑷ 根据需要确定。
2. 矩形截面的核心形状为----------------------------------------------。
⑴ 矩形; ⑵ 菱形; ⑶ 正方形; ⑷三角形。
3. 杆件的刚度是指――――――――――――――-。
⑴ 杆件的软硬程度; ⑵ 杆件的承载能力; ⑶ 杆件对弯曲变形的抵抗能力; ⑷ 杆件对弹性变形的抵抗能力;4. 图示二向应力单元体,如剪应力改变方向,则―――――――――――――。
⑴ 主应力的大小和主平面的方位都将改变;⑵ 主应力的大小和主平面的方位都不会改变; ⑶ 主应力的大小不变,主平面的方位改变; ⑷ 主应力的大小改变,主平面的方位不变。
5、图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形,拉杆头的剪切面积A =――――――――――――。
A.Dh πB.dh πC.4/2d π D.4/)(22d D -π6、当系统的温度升高时,下列结构中的――――――――――不会产生温度应力.A BC D 三、简答题(每小题6分,计12分) 1.支承情况不同的圆截面压杆如图所示,已知各杆的直径和材料均相同且都为大柔度杆。
①若只考虑纸平面内的稳定,问:那个杆的临界力最大?②若在保持截面的面积不变的条件下将各压杆的截面改成正方形,试问各压杆的稳定性是提高了还是降了?2.分别按第三和第四强度理论设计弯扭组合变形杆件的截面,按第三强度论设 计的杆件截面比按第四强度理论设计的截面那个大?为什麽? 四、(12分)某形截面的外伸梁如图所示,已知:mm 600=l ,截面对中性轴的惯性矩46mm 1073.5⨯=z I ,m m 721=y ,m m 382=y 。
梁上的荷载kN 9,kN 2421==F F 。
材料的许用拉应力[]a MP 30=t σ,许用压应力[]a MP 90=c σ,试校核梁的强度。
五、(14分)荷载F作用在梁AB 及CD 的联接处,试求每根梁在连接处所受的力。
已知其跨长比和刚度比分别为54232121==EI EI l l 和六、(14分)承受均布荷载的矩形截面简支梁如图所示,F 的作用线通过截面形心且与y 轴成15角,已知m 4=l ,mm 80=b ,mm 120=h ,材料的容许应力MPa 10=σ,试求梁容许承受的最大荷载max F七、(14分)矩形截面受压柱如图所示,其中1F 的作用线与柱轴线重合,2F 的作用点位于y轴上,kN 8021==F F ,mm 240=b ,2F 的偏心距mm 100=e 。
求 (1)柱的横截面上不出现拉应力时的h 最小尺寸;(2)当h 确定后求柱横截面上的最大压应力。
一、判断题:正确的划√,错误的划×(每小题2分,计10分)1、对于没有屈服极限的塑性材料,通常将总应变为0.2%时的应力值,定为屈服强度,并以2.0P σ表示 。
( )2、空心截面与实心截面比较,由于充分发挥了截面各点的承载能力,因此是扭转变形的合理截面形状。
( )3、不论荷载怎样变化,简支梁的最大挠度可用梁跨中截面的挠度来代表。
( )4、若压力作用点离截面核心越远,则中性轴离截面越远。
( )5、塑性铰单向自由转动,形成塑性铰处弯矩为零。
( ) 二、单项选择题:请将正确答案的序号填入划线内(每小题2分,共12分)1、塑性材料冷作硬化后,材料的力学性能发生了变化。
试判断以下结论哪一个是正确的( ):A .屈服应力提高,弹性模量降低;B .屈服应力提高,塑性降低;C .屈服应力不变,弹性模量不变;D .屈服应力不变,塑性不变。
2、在图所示状态中,按剪应力互等定理,相等的是______。
A.τ1= -τ2; B.τ2= -τ3; C.τ3= -τ4;D.τ4= -τ2;3、等直梁受载如图所示.若从截面C 截开选取基本结构,则_____. A. 多余约束力为F C ,变形协调条件为ωC =0; B. 多余约束力为F C ,变形协调条件为θC =0; C. 多余约束力为M C ,变形协调条件为ωC =0; D.多余约束力为M C ,变形协调条件为θC =0;4、图示三根压杆,横截面面积及材料各不相同,但它们的 相同。
A.长度因数; B.相当长度; C.柔度; D.临界压力5、构件由突加荷载引起的应力,是相应静载引起应力的 。
A .一倍(1=d K ) B .二倍(2=d K ) C .三倍(3=d K ) D .四倍(4=d K )6、图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形,拉杆头的剪切面积和挤压面积 分别为( )。
A.Dh π ,4/2d π B.dh π ,4/)(22d D -π C.4/2d π, 4/2D π D.4/)(22d D -π,dh π三、填空题(每空2分,共10)1、 直径为D 的实心圆轴,最大的容许扭矩为T ,若将轴的横截面积增加一倍,则其最大容许扭矩为____ __。
2、图示为某点的应力状态,其最大切应力τmax=__ ___MPa 。
3、若构件内的应力随时间作交替变化,则该应力称为 ,构件长期在此应力作用下,会发生无明显塑性变形的骤然断裂,这种破坏现象称为 。
4、杆件的刚度代表杆件 的能力。
5、图示低碳钢拉杆的外表面上有斜线,当杆件变形时,请将杆上斜线新的位置画在图上,低碳钢的破坏是由 应力引起的。
四、作图题(13分)画出所示梁的剪力图和弯矩图,在图上注明控制截面的F s 和M 的值,并指出剪力和弯矩绝对值的最大值。
五、计算题(17分)1图示为一矩形截面铸铁梁,受两个横向力作用。
(1)从梁表面的A 、B 、C 三点处取出的单元体上,用箭头表示出各个面上的应力。
(2)定性地绘出A 、B 、C 三点的应力圆。
(3)在各点的单元体上,大致地画出主平面的位置和主应力的方向。
(4)试根据第一强度理论,说明(画图表示)梁破坏时裂缝在B 、C 两点处的走向。
六、计算题(12分)铸铁梁受荷载情况如图示。
已知截面对形心轴的惯性矩Iz=403×10-7m 4,铸铁抗拉强度[σ+]=50MPa ,抗压强度[σ-]=125MPa 。
试按正应力强度条件校核梁的强度。
七、计算题(13分)图示结构中,AC 为刚杆,CD 杆的材料为Q235钢,C 、D 两处均为球铰,已知d =20mm,材料的E =200Gpa,MPa s 235=σ,稳定安全因数0.3=st n .试确定该结构的许可荷载。
八、计算题(10分)作等直杆的轴力图一、判断题:正确的划√,错误的划×(每小题2分,计10分)1、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,并已2.0P σ表示 。
( )2 圆轴扭转时,实心截面上没有切应力等于零的点。
( ) 3、在变截面梁中,最大正应力不一定出现在弯矩值最大的截面上。
( )4、承受斜弯曲的杆件,其中性轴必然通过横截面的形心,而且中性轴上正应力必为零。
5、在通过截面形心的一对坐标轴中,若有一个为对称轴,则该对称轴就是形心主惯性轴。
二、单项选择题:请将正确答案的序号填入划线内(每小题2分,共12分)1、关于低碳钢试样拉伸至屈服时,有以下结论,请判断哪一个是正确的:A.应力和塑性变形很快增加,因而认为材料失效;B.应力和塑性变形虽然很快增加,但不意味着材料失效;C.应力不增加,塑性变形很快增加,因而认为材料失效;D.应力不增加,塑性变形很快增加,但不意味着材料失效。
2、悬臂梁由两根槽钢背靠背(两者之间未作任何固定连接)叠加起来放置,构成如图示.在载荷作用下,横截面上的正应力分布如图_________所示.A B C D3、当系统的温度升高时,下列结构中的_ ___不会产生温度应力.A BC D4、现有两种说法:(1)塑性材料中若某点的最大拉应力σmax=σs,则该点一定会产生屈服;(2)脆性材料中若某点的最大拉应力σmax=σb,则该点一定会产生断裂,根据第一、第四强度理论可知,说法.A.(1)正确、(2)不正确;B.(1)不正确、(2)正确;C.(1)、(2)都正确;D.(1)、(2)都不正确。
5、长度系数的物理意义是。
A.压杆绝对长度的大小; B. 对压杆材料弹性模数的修正C. 将压杆两端约束对其临界力的影响折算成杆长的影响D. 对压杆截面面积的修正。
6、在电梯内放置重量为W的重物,若电梯以重力加速度下降,则重物对电梯的压力。
A.加大 B.减少 C.为零 D.不变三、填空题(每空2分,共14分)1、实心圆轴,两端受扭转外力偶矩作用。
直径为D时,设轴内的最大剪应力为τ,若轴的直径改为D/2,其他条件不变,则轴内的最大剪应力变为______。
2、对于作匀加速直线运动和等速转动的构件,其内力的求解与静力学方法相似,仅需加上即可。
3、纯剪切状态属于(单、双、三)向应力状态。
4、工程构件正常工作的条件是足够的强度、足够的刚度和。
5、对于超静定结构,当未知力个数多于平衡方程个数时,需补充条件,来求解问题。
6、用积分法求图示梁的挠度时,确定积分常数的条件是。
并画出挠曲线的大致形状。
四、作图题(共13分)画出所示梁的剪力图和弯矩图,在图上注明控制截面的F s和M的值,并指出剪力和弯矩绝对值的最大值。
五、计算题图示等直圆杆,已知外力偶矩MA = 2.99 kN·m,MB = 7.20 kN·m,MC = 4.21 kN·m,许应切应力[τ]= 70 MPa,许可单位长度扭转角[φ’]=1(°)/m,切变模量G = 80 GPa。