华南理工大学2015年《801材料力学》考研专业课真题试卷

一、选择题，将答案代号填在答题纸上（每题3
分，共30分）
1 下列结论正确的是：
（A）材料力学的任务是研究各种材料的力学问题；
（B）材料力学的任务是在保证安全的原则下设计构件或零件；
（C）材料力学的任务是在力求经济的原则下设计构件或零件；
（D）材料力学的任务是在既安全又经济的原则下为设计构件或零件提供分析计算的基本理论和方法。

2 正方形桁架如图1-1所示，设NAB、NBC、………分别表示杆AB、BC，………的轴力，A,C铰点受力为P, 则下列结论中正确的是：
（A）
（B）
（C）
（D）
图1－1
3 左端固定的直杆受扭转力偶作用，如图1-2所示。

杆中的最大扭矩
|Mn|max为：
（A）6 kN·m（B）7 kN·m（C）8 kN·m（D）9 kN·m
图1－2（单位kN·m）
4 设低碳钢拉伸试件工作段的初始横截面积为A0，试件被拉断后，断口的横截面积为A；试件断裂前所能承受的最大载荷为pb，则下列结论中正确的是：
（A）材料的强度极限
（B）材料的强度极限
（C）当试件工作段中的应力达到强度极限
的瞬时，试件的横截面积为A；
（D）当试件开始断裂的瞬时，作用用试件的载荷为pb。

5 空心圆截面杆受轴向拉伸时，下列正确的结论是：
（A）外径和壁厚都增大（B）外径和壁厚都减小。

801华南理工大学2014年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：材料力学适用专业：力学；机械制造及其自动化；机械电子工程；机械设计及理论；车辆工程；船舶与海洋工程；生物医学工程；机械工程(专硕)；生物医学工程(专硕)；车辆工程(专硕)共4页一、某拉伸试验机的结构示意图如图1所示。

设试验机的CD 杆与试样AB 材料同为低碳钢，其MPa 200P =σ，MPa 240S =σ，MPa 400b =σ。

试验机最大拉力为100kN 。

试问：（1）用这一试验机作拉断试验时，试件直径最大可达多少？（2）若设计时取试验机的安全因素n =2，则CD 杆的横截面面积为多少？（3）若试件直径d =10mm ，欲测弹性模量E ，则所加荷载最大不能超过多少？（15分）图1二、多跨等截面梁由AC 和CD 组成，受力及尺寸如图2所示。

梁截面上、下两层厚度相等，且为同一钢质材料，许用应力MPa 200][=σ，中间层为轻质填充材料。

（1）试作多跨梁的剪力图和弯矩图；（2）若不考虑中间层填充材料对结构强度的影响，试校核多跨梁的弯曲正应力强度。

（15分）图2三、如图3所示，梁AB 长为2a ，弯曲刚度为EI ，A 端固定，B 端由长为a 的杆BC支撑，拉压刚度为EA 。

系统在无外力作用的初始状态下，杆BC 的内力为零。

当梁AB 跨中D 处作用集中荷载F 时，C 处基础发生沉降至C '处，沉降量为s ，若不考虑杆BC 的稳定性，试求杆BC 的内力。

（20分）图3四、一外径为A d ，壁厚为A t 的空心圆管A 右端套接安装于另一外径为B d ，壁厚为B t 的空心圆管B 的左端，如图4所示。

A 、B 两管的A 端和B 端均为固定端。

初始，圆管B 两孔连线与圆管A 两孔连线夹角为β。

扭转圆管B 至各孔对齐，孔内放入直径为p d 的销钉C 。

松开圆管B ，系统处于平衡状态。

841华南理工大学2018年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：材料力学(机)适用专业：化工过程机械841华南理工大学2017年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：材料力学（机）适用专业：化工过程机械共BC，………的轴力，A,C铰图1－13 左端固定的直杆受扭转力偶作用，如图1-2所示。

杆中的最大扭矩|M n |max 为：（A ）6 kN·m （B ）7 kN·m （C ）8 kN·m （D ）9 kN·m图1－2（单位kN·m ）4设低碳钢拉伸试件工作段的初始横截面积为A 0，试件被拉断后，断口的横截面积为A ；试件断裂前所能承受的最大载荷为p b ，则下列结论中正确的是：（A （材料的强度极限0b b p A σ=（B （材料的强度极限bb p Aσ=（C （当试件工作段中的应力达到强度极限的瞬时，试件的横截面b σ积为A ；（D （当试件开始断裂的瞬时，作用用试件的载荷为p b 。

5空心圆截面杆受轴向拉伸时，下列正确的结论是：（A ）外径和壁厚都增大 （B ）外径和壁厚都减小（C ）外径减小，壁厚增大 （D ）外径增大，壁厚减小6碳钢制成的圆轴在扭转变形时，单位长度扭转角超过了许用值。

为使轴的刚度满足安全要求，以下方案中最有效的是：（A ）改用合金钢 （B ）改用铸铁力情况，求各螺栓所受力的大小，并由此选择螺栓横截面的直径。

已知螺栓的许用剪应力。

（τ=[]80 MPa14分）5内径D＝60mm，壁厚t＝1.5mm，两端封闭的薄壁圆筒，用来做内压力和扭转联合作用的试验。

要求内压力所引起的最大正应力值等于外扭矩所引起的横截面剪应力的两倍。

当内压力p＝10MPa时筒壁的材料出现屈服现象，按第三强度理论求此时筒壁中的最大剪应力。

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801B华南理工大学2018年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：材料力学适用专业：力学；机械工程；船舶与海洋工程；机械工程(专硕)；船舶与海洋工程(专硕)；车辆工程(专硕)（第二题图）（第三题图）（20分）直径D=40mm的铝圆柱，放在厚度δ=2mm的钢套筒内，设两者之间光滑无间隙套合。

作用于圆柱的轴向压力F p=40kN。

若铝的弹性模量及泊松比分别为（第四题图）（第五题图）分）图示圆截面钢轴AB 由电机带动。

在斜齿轮的齿面上作用有切向力，径向力700N r F =，以及平行于轴线的外力600N x F =。

试按第四强度理论确定该轴的直径d 。

（第六题图）（第七题图）801华南理工大学2017年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：材料力学适用专业：生物医学工程（理学）；力学；机械工程；船舶与海洋工程；生物医学工程（工学）；机械工程（专硕）；船舶与海洋工程（专硕）；生物医学工程（专硕）；车辆工程（专硕）题一图用实验方法确定钢材料的切变模量G时，其装置的示意图如图所示。

、直径d=10 mm的圆截面钢试件，其A端固定，B端有长与截面联成整体。

当在B端施加扭转力偶M e=15N·m时，测得=1.5 mm。

试求：题二图题三图题四图分）图示简支梁，由No.18 工字钢制成。

截面对中性轴的惯性矩一侧截面对中性轴的静矩max z S 的比值max :15.4cm z z I S =，腹板宽度3185cm 。

在外载作用下，测得C 截面中性轴上K 点处题五图题六图分）图示结构，AB为刚性梁，AC、AD、BE均为细长杆，且各杆材料和横截面尺寸均相同。

已知杆的弹性模量、横截面面积、截面惯性半径分别为题七图分）平均半径为R的开口细圆环，横截面是直径为d的圆形，开口处两端点F，且F垂直于圆环中线所在的平面（如图）。

801华南理工大学2016年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：材料力学适用专业：力学；机械工程；船舶与海洋工程；生物医学工程；机械工程(专业学位)；生物医学工程（专业学位)；车辆工程(专业学位)题三图分）矩形截面悬臂梁受力及尺寸如图示。

假想将梁沿中性层截开，试画出梁下半部分分离体的受力图，并列出其平衡方程。

题四图D 题八图801华南理工大学2017年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：材料力学适用专业：生物医学工程（理学）；力学；机械工程；船舶与海洋工程；生物医学工程（工学）；机械工程（专硕）；船舶与海洋工程（专硕）；生物医学工程（专硕）；车辆工程（专硕）题一图用实验方法确定钢材料的切变模量G时，其装置的示意图如图所示。

、直径d=10 mm的圆截面钢试件，其A端固定，B端有长与截面联成整体。

当在B端施加扭转力偶M e=15N·m时，测得=1.5 mm。

试求：题二图题三图题四图分）图示简支梁，由No.18 工字钢制成。

截面对中性轴的惯性矩一侧截面对中性轴的静矩max z S 的比值max :15.4cm z z I S =，腹板宽度3185cm 。

在外载作用下，测得C 截面中性轴上K 点处题五图题六图分）图示结构，AB为刚性梁，AC、AD、BE均为细长杆，且各杆材料和横截面尺寸均相同。

已知杆的弹性模量、横截面面积、截面惯性半径分别为题七图分）平均半径为R的开口细圆环，横截面是直径为d的圆形，开口处两端点F，且F垂直于圆环中线所在的平面（如图）。

已知材料的弹性模量，试求两个力F作用点之间的线位移。

题八图801B华南理工大学2018年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：材料力学适用专业：力学；机械工程；船舶与海洋工程；机械工程(专硕)；船舶与海洋工程(专硕)；车辆工程(专硕)（第二题图）（第三题图）（20分）直径D=40mm的铝圆柱，放在厚度δ=2mm的钢套筒内，设两者之间光滑无间隙套合。

801B华南理工大学2018年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：材料力学适用专业：力学；机械工程；船舶与海洋工程；机械工程(专硕)；船舶与海洋工程(专硕)；车辆工程(专硕)（第二题图）（第三题图）（20分）直径D=40mm的铝圆柱，放在厚度δ=2mm的钢套筒内，设两者之间光滑无间隙套合。

作用于圆柱的轴向压力F p=40kN。

若铝的弹性模量及泊松比分别为（第四题图）（第五题图）分）图示圆截面钢轴AB 由电机带动。

在斜齿轮的齿面上作用有切向力，径向力700N r F =，以及平行于轴线的外力600N x F =。

试按第四强度理论确定该轴的直径d 。

（第六题图）（第七题图）801华南理工大学2017年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：材料力学适用专业：生物医学工程（理学）；力学；机械工程；船舶与海洋工程；生物医学工程（工学）；机械工程（专硕）；船舶与海洋工程（专硕）；生物医学工程（专硕）；车辆工程（专硕）题一图用实验方法确定钢材料的切变模量G时，其装置的示意图如图所示。

、直径d=10 mm的圆截面钢试件，其A端固定，B端有长与截面联成整体。

当在B端施加扭转力偶M e=15N·m时，测得=1.5 mm。

试求：题二图题三图题四图分）图示简支梁，由No.18 工字钢制成。

截面对中性轴的惯性矩一侧截面对中性轴的静矩max z S 的比值max :15.4cm z z I S =，腹板宽度3185cm 。

在外载作用下，测得C 截面中性轴上K 点处题五图题六图分）图示结构，AB为刚性梁，AC、AD、BE均为细长杆，且各杆材料和横截面尺寸均相同。

已知杆的弹性模量、横截面面积、截面惯性半径分别为题七图分）平均半径为R的开口细圆环，横截面是直径为d的圆形，开口处两端点F，且F垂直于圆环中线所在的平面（如图）。