材料力学2007

山西农业大学学年第二学期材料力学试题(A卷)一、选择题（20分）1、图示刚性梁AB由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为A1和A2，若载荷P使刚梁平行下移，则其横截面面积（）。

A、A1〈A2B、A1〉A2C、A1=A2D、A1、A2为任意2、建立圆周的扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中的哪几个？答：（）（1）扭矩M T与剪应力τρ的关系M T=∫AτρρdA（2）变形的几何关系（即变形协调条件）（3）剪切虎克定律（4）极惯性矩的关系式I T=∫Aρ2dAA、（1）B、（1）（2）C、（1）（2）（3）D、全部3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（）A、σB、2σC、3σD、4σ4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截题一、3图题一、1图面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（ ） A 、提高到原来的2倍 B 、提高到原来的4倍 C 、降低到原来的1/2倍 D 、降低到原来的1/4倍5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同，若二者自由端的挠度相等，则P 1/P 2=（ ） A 、2 B 、4C 、8D 、16二、作图示梁的剪力图、弯矩图。

（１５分）三、如图所示直径为d 的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m 的作用。

设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m 之值、材料的弹性常数E 、μ均为已知。

（15分）六、结构如图所示，P=15kN，已知梁和杆为一种材料，E=210GPa 。

梁ABC 的惯性矩I=245cm 4，等直圆杆BD 的直径D=40mm 。

规定杆BD 的稳定安全系数n st =2。

求○1BD 杆承受的压力。

题一、5图○2用欧拉公式判断BD 杆是否失稳。

（20分）山 西 农 业 大 学学年第二学期材料力学试题(B 卷)二、 选择题（20分）1、下列结论中正确的是 （ ）A 、材料力学主要研究各种材料的力学问题B 、材料力学主要研究各种材料的力学性质C 、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律D 、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系2、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为D 1，另一根为空心轴，内外径比为d 2/D 2=0.8。

西南交通大学2007年硕士研究生入学考试材料力学试题编号：923一、选择题（共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分）（ 1 ）矩形梁纯弯曲时（如下图所示）的正应力分布电测实验主要是为了______。

A、验证平面假设的正确性； B 、验证胡克定律的正确性；C、测量测点处的应力； D 、测量测点处的应变（ 2 ）在弹性压杆稳定实验中，当“中间支承”（如图中所示）向上移动一段距离后，所测得的压杆临界力数值会＿＿__。

（3）如下图所示截面，为计算截面核心所作的部分中性轴，其中正确的是_______。

A、A图；B、B图；C、C图；D、D图。

（ 4 ）下图所示悬臂梁在力F作用下，将产生斜弯曲和扭转两种变形的截面形式是_______。

（5）下图所示梁发生的是 __________。

A 、纵弯曲；B 、斜弯曲；C 、对称弯曲；D 、非平面弯曲。

（6）构件在交变应力作用下发生疲劳破坏，以下结论________是错误的。

A 、用脆性材料制成的构件，断裂时呈脆性断裂；B 、用塑性材料制成的构件，断裂时有明显的塑性变形；C 、断口表面一般可明显的分为光滑区和粗糙区；D 、断裂时的最大应力小于材料的静强度极限。

（7）材料为铸铁的等截面梁，在下图所示位置作用一力F ，有下列四种截面形状（截面积相等），则合理的形状为图中________。

（ 8 ）结构由于制造误差或温度变化，则有________。

A 、无论静定或静不定结构，都将引起应力和变形；B 、静定结构中将引起应力和变形，静不定结构中将引起应力；C 、静定结构中将引起变形，静不定结构中将引起应力；D 、静定结构中将引起应力，静不定结构中将引起变形（9）下图所示受扭实心和空心圆轴的横截面切应力分布，正确的是_________。

（10）直梁受载如下图，在弹性范围内工作，其应变能为V ε，则ðV ε/ðF 表示_________。

A 、C 、D 两点的挠度之和；B 、C 、D 两点的挠度之差； C 、C 点的挠度； D 点的挠度。

北京航空航天大学2007年硕士研究生入学考试试题材料力学一、选择题（本题共24分，每小题各6分）1、构件在卸去外载后所消失的变形和所残留的变形（）。

A、分别称为弹性变形和塑性变形B、分别称为塑性变形和弹性变形C、统称为弹性变形D、统称为塑性变形2、在线弹性范围内，图a所示悬臂梁在力F作用点的挠度为Δ，图b所示桁架在力2F作用点铅垂位移为Δ/2。

设梁的应变能为VƐa，桁架各杆应变能之和为VƐb，则（）。

A、VƐa=VƐbB、VƐa＞VƐbC、VƐa＜VƐbD、缺少条件，不能判断题一、2图3、当交变应力的（）不超过材料的持久极限时，试件可以经历无限循环而不发生疲劳破坏。

A、应变幅B、平均应力C、最小应力D、最大应力4、实心轴横截面面积为A1，空心轴横截面面积为A2，内外径比为α，若两轴在横截面上的扭矩和最大切应力均相等，则两轴的横截面积为A1/ A2是（）。

A、1-α2B、（1-α4）2/3C、（1-α2）（1-α4）2/3 D 、（1-α4）2/3（1-α2）二、填空题（本题共16分，每小题各8分）1、图示桁架结构静不定度为（）度，若三杆拉压刚度均为EA，在图示水平载荷F作用下各杆轴力分别为F N1=( )、F N2=( )、F N3=( )。

题二、1图题二、2图2、图示平面应力单元体的三个主应力σ1=（）、σ2=（）、σ3=（），最大切应力τmax=（）。

三、（本题15分）试画图示结构轴力、剪力和弯矩图。

四、（本题15分）受扭转力偶M e作用的圆截面轴，长L=1m，直径d=20mm，材料的弹性模量E=200GPa，泊松比ν=0.3，测得圆轴表面45o方向的正应变Ɛ45=400×10-6。

试求（1）外表面任意点处的最大切应变；（2）此轴横截面上的最大切应力、外力偶矩M e的大小和两端截面的相对扭转角。

（3）若已知材料许用应力[σ]=160MPa，试用第三强度理论校核强度。

五、（本题15分）图示铸铁梁AC许用拉应力[σ]=30MPa，许用压应力[σc]=60MPa，z轴为中性轴，I Z=7.63×106mm4，载荷F可沿梁任意移动，试求（1）在如图（a）、（b）所示横截面两种摆放情况下哪种许用载荷[F]较大；（2）任选一种摆放情况计算许用载荷。

07 秋材料力学性能一、填空：（每空1分,总分25分）1. 材料硬度的测定方法有、和。

2. 在材料力学行为的研究中，经常采用三种典型的试样进行研究，即、和。

3.平均应力越高，疲劳寿命。

4.材料在扭转作用下,在圆杆横截面上无正应力而只有 ,中心处切应力为 ,表面处。

5.脆性断裂的两种方式为和。

6.脆性材料切口根部裂纹形成准则遵循断裂准则；塑性材料切口根部裂纹形成准则遵循断裂准则；7.外力与裂纹面的取向关系不同，断裂模式不同，张开型中外加拉应力与断裂面，而在滑开型中两者的取向关系则为。

8．蠕变断裂全过程大致由、和三个阶段组成。

9．磨损目前比较常用的分类方法是按磨损的失效机制分为、和腐蚀磨损等。

10．深层剥落一般发生在表面强化材料的区域。

11．诱发材料脆断的三大因素分别是、和。

二、选择：（每题1分，总分15分）（）1. 下列哪项不是陶瓷材料的优点a）耐高温 b) 耐腐蚀 c) 耐磨损 d)塑性好（）2. 对于脆性材料，其抗压强度一般比抗拉强度a) 高b) 低c) 相等d) 不确定（）3.用10mm直径淬火钢球，加压3000kg，保持30s，测得的布氏硬度值为150的正确表示应为a) 150HBW10／3000／30 b) 150HRA3000／l0／30c) 150HRC30／3000／10 d) 150HBSl0／3000／30（）4.对同一种材料，δ5比δ10a) 大 b) 小 c) 相同 d) 不确定（）5. 下列哪种材料用显微硬度方法测定其硬度。

a) 淬火钢件 b) 灰铸铁铸件c) 退货态下的软钢 d) 陶瓷（）6.下列哪种材料适合作为机床床身材料a) 45钢 b) 40Cr钢 c) 35CrMo钢 d) 灰铸铁（）7. 下列哪种断裂模式的外加应力与裂纹面垂直，因而它是最危险的一种断裂方式。

a) 撕开型 b) 张开型 c) 滑开型 d) 复合型（）8. 下列哪副图是金属材料沿晶断裂的典型断口形貌a) b) c) d) （）9. 下列哪种材料中的弹性模量最高a) 氧化铝 b) 钢 c) 铝 d) 铜（）10. 韧性材料在什么样的条件下可能变成脆性材料a) 增大缺口半径 b) 增大加载速度c) 升高温度 d) 减小晶粒尺寸（）11．应力腐蚀门槛值正确的符号为a) K ISCC b) ΔK th c) K IC d) CF（）12．σm=0 ， R=-1 表示下列哪种循环应力a) 交变对称循环 b)交变不对称循环c) 脉动循环 d) 波动循环（）13．为提高材料的疲劳寿命可采取如下措施a)引入表面拉应力 b) 引入表面压应力c) 引入内部压应力 d) 引入内部拉应力（）14．工程上产生疲劳断裂时的应力水平一般都比条件屈服强度a) 高 b) 低 c) 一样 d) 不一定（）15．下列曲线中哪种为脆性材料的应力-应变曲线a) b) c) d)三、判断：（每题1 分，总分15分）（）1.材料的力学行为与材料的力学性能是同一概念。

材料级《材料力学性能》考试答案AB贵州大学2007-2008学年第一学期考试试卷 A缺口效应；因缺口的存在，改变了缺口根部的应力的分布状态，浮现：① 应力状态变硬(由单向拉应力变为三向拉应力)；② 应力集中的现象称为缺口效应。

解理台阶；在拉应力作用下，将材料沿某特定的晶体学平面快速分离的穿晶脆性断裂方式称为解理断裂，称该晶体学平面为解理平面；在该解理平面上，常常会浮现一些小台阶，叫解理台阶；这些小台阶有汇聚为大的台阶的倾向，表现为河流状花样。

冷脆转变；当温度T ℃低于某一温度T K 时，金属材料由韧性状态转变为脆性状态，材料的αK 值明显落低的现象。

热疲劳；因工作温度的周期性变化，在构件内部产生交变热应力循环所导致的疲劳断裂，表现为龟裂。

咬合磨损；在摩擦面润滑缺乏时，摩擦面间凸起部分因局部受力较大而咬合变形并密切结合，并产生形变强化作用，其强度、硬度均较高，在随后的相对分离的运动时，因该咬合的部位因结合密切而别能分开，引起其中某一摩擦面上的被咬合部分与其基体分离，咬合吸附于另一摩擦面上，导致该摩擦面的物质颗粒损失所形成的磨损。

二、计算题（共42分,第1题22分，第2题20分）1、向来径为10mm ，标距长为50mm 的标准拉伸试样，在拉力P=10kN 时，测得其标距伸长为50.80mm 。

求拉力P=32kN 时，试样受到的条件应力、条件应变及真应力、真应变。

（14分）该试样在拉力达到55.42kN 时，开始发生明显的塑性变形；在拉力达到67.76kN 后试样断裂，测得断后的拉伸试样的标距为57.6mm ，最小处截面直径为8.32mm ；求该材料的屈服极限σs 、断裂极限σb 、延伸率和断面收缩率。

（8分）解： d 0 =10.0mm, L 0 = 50mm,P 1=10kN 时L 1 = 50.80mm ；P 2=32kN因P 1、P 2均远小于材料的屈服拉力55.42kN ，试样处于弹性变形时期，据虎克得分评分人定律有：P1: P2 =⊿L1:⊿L2 =（L1-L0）:（L2-L0）L2-L0 =(L1-L0)×P2/P1 =0.8 ×32/10 =2.56(mm)=> L2 = 52.56(mm)2 分此刻：F0 =πd02/4 =78.54 mm2由：F2×L2=F0×L0 => F2= F0×L0/L2 =78.54×50/52.56=74.71 (mm2)2 分条件应力：σ= P/F0 =32kN/78.54mm2=407.44Mpa 2分相对伸长：ε= (L2-L0)/L0=(52.56-50)/50= 0.0512 = 5.12% 2分相对收缩：ψ=(F0 –F2)/F0=( 78.54 -74.71)/78.54= 0.0488=4.88%2分真实应力：S=P/F2=32kN/74.71mm2=428.32Mpa 2分真实应变：e =ln(L2/L0)=ln(52.56/50)=0.0499=4.99%= -ψe 2分L k = 57.6mm,d k = 8.32mm, F k =πd K2/4 = 54.37 mm2屈服极限：σS =55.42kN/78.54 mm2 = 705.6MPa 2分断裂极限：σb = 67.76kN/78.54 mm2 = 862.7Mpa 2分延伸率：δ= (L K-L0)/L0= (57.6-50)/50 = 0.152= 15.2% 2分断面收缩率:ψk=(F0-Fk)/F0=(78.54-54.37)/78.54=0.3077= 30.77% 2分2、某大型构件中心有长为4mm的原始裂纹，该构件在频率为50Hz，σMAX=-σMIN =85MPa的周期循环应力下工作，已知该裂纹的扩展速率为：dɑ/dN =C(ΔK )n，其中：n=3，C=2.4×10-16，且知Y=√π，2ɑC=32mm，咨询该构件在此循环应力下能安全工作多长时刻？解：ɑ0 = 4mm/2 = 2mm=0.002m，ɑC=32mm/2 = 0.016m 4分Δσ=σMAX-σMIN=85Mpa-(-85MPa)=170Mpa 2分ΔK = K MAX-K M IN =YσMAX√ɑ- YσMIN√ɑ = Y(σMAX -σMIN)√ɑ= YΔσ√ɑ2分d ɑ/dN= C(ΔK )n => dN=[1/ C(ΔK )n ] d ɑ Nf = ∫0Nf dN =∫ɑ0ɑc [1/ C(ΔK )n ] d ɑ=∫ɑ0ɑc [1/ C(Y Δσ√ɑ)n ]d ɑ= ∫ɑ0ɑc [1/(2.4×10-16 ×π3/2 ×1703 ×ɑ3/2)]d ɑ = 1016/(2.4×3.143/2×1703)∫ɑ0ɑc[1/ɑ3/2] d ɑ=1.523×108×[ (-1)/(3/2-1)] [1/ɑC 1/2 -1/ɑ01/2]=1. 523×108×2(1/0.0021/2-1/0.0161/2) =1.523×108×2×(22.36-7.91) = 4.406×109 (次)10分工作时刻：T=4.406×109/50(Hz)=8.81×107(s) = 8.81×107/3600 (hr) =24479.5hr 2分结论：在该应力条件下，该构件大约可工作24480小时。

2007年上海海事大学材料力学考研真题1.图示构架，刚性梁 AD 铰支于 A点，并以两根材料和横载面面积都相同的钢杆悬吊于水平位置。

设P=50 kN，钢杆许用应力[a]=100 MPa，求两吊杆的内力及所需横截面积.（15分）2.已知实心圆轴的转速n= 300 r/min，传递的功率为 P=330kW。

圆轴材料的许用切应力|rl=60 MPa，剪切弹性模量G=80 GPa，没计要求在2 m长度内的扭转角不程过!"，试确定轴的直径。

（15分）3.试作图示梁的剪力图和弯矩图。

（15分）4.已知应力状态如图所示，应力的单位为 MPa。

（1）试确定主应力和主平面;（5分）（2）画丰单元体并把主应力面在主单元休土;（5分）（3）求最大切应力。

（5分）5.图示杆AB为矩形载面杆，横截面底边b=10mm，高h=30mm，杆的长度/=1000 mm，材料为Q235钢，E=200 GPa.试求杆的临界载荷F。

（15分）6.图示为拉杆头部的受力情况。

已知D=32 mm，d=20mm和为=12mm，杆的许用切应力[r]-100 MPa，许用挤压应力[a]=240 MPa。

试校核拉杆头部的剪切强度和挤压强度。

（15分）7.铸铁梁承受的载荷和栖截面尺寸如图所示。

已知∶材料的许用拉应力ld，J=40MPa，许用压应力[σ]=80MPa。

试按正应力强度条件校核梁的强度。

（30分）8.受拉杆的形状如图，已知截面为40mm×5mm矩形，拉力P通过轴线，P-12kN。

材料的的许用应力[σ]=100 MPa。

现在要在该拉杆上开一切口。

若不汁应力集中的影响，试确定切口容许的最大深度。

（15分9.求图示梁的转角方程及挠曲线方程，确定最大挠度和最大转角并指山其发生截面位置。

（15分）。