材料力学B精选题10
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材料力学试题及答案一、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质?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 导电性答案:D2. 根据胡克定律,当材料受到正应力时,其应变与应力成正比,比例系数称为:A. 杨氏模量B. 剪切模量C. 泊松比D. 屈服强度答案:A3. 在材料力学中,材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生塑性变形的应力B. 材料发生断裂的应力C. 材料发生弹性变形的应力D. 材料发生脆性断裂的应力答案:A4. 材料的疲劳寿命与下列哪一项无关?A. 材料的疲劳极限B. 应力循环次数C. 材料的弹性模量D. 应力循环的幅度答案:C5. 在材料力学中,下列哪一项不是材料的力学性能指标?A. 硬度B. 韧性C. 密度D. 冲击韧性答案:C二、简答题(每题5分,共10分)6. 简述材料力学中弹性模量和剪切模量的区别。
答:弹性模量,也称为杨氏模量,是描述材料在受到正应力作用时,材料的纵向应变与应力成正比的比例系数。
剪切模量,也称为刚度模量,是描述材料在受到剪切应力作用时,材料的剪切应变与剪切应力成正比的比例系数。
7. 什么是材料的疲劳寿命,它与哪些因素有关?答:材料的疲劳寿命是指材料在反复加载和卸载过程中,从开始加载到发生疲劳断裂所需的循环次数。
它与材料的疲劳极限、应力循环的幅度、材料的微观结构和环境因素等有关。
三、计算题(每题15分,共30分)8. 一根直径为20mm的圆杆,材料的杨氏模量为200GPa,当受到100N的拉力时,求圆杆的伸长量。
答:首先计算圆杆的截面积A = π * (d/2)^2 = π * (0.02/2)^2m^2 = 3.14 * 0.01 m^2。
然后根据胡克定律ΔL = F * L / (A * E),其中 L 为杆长,假设 L = 1m,代入数值得ΔL = 100 * 1 / (3.14* 0.01 * 200 * 10^9) m = 7.96 * 10^-6 m。
材料力学考试试卷B卷及答案修订GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-交通学院期末考试试卷一、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4、从拉压杆轴向伸长(缩短)量的计算公式EANl l =∆可以看出,E 和A 值越大,l ∆越小,故( )。
A. E 为杆的抗拉(压)刚度。
B. 乘积EA 表示材料抵抗拉伸(压缩)变形的能力。
C. 乘积EA 为杆的抗拉(压)刚度D. 以上说法都不正确。
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 硬度D. 韧性2. 材料在拉伸过程中,当应力达到屈服点后,材料将:A. 断裂B. 产生永久变形C. 恢复原状D. 保持不变3. 材料的弹性模量是指:A. 材料的密度B. 材料的硬度C. 材料的抗拉强度D. 材料在弹性范围内应力与应变的比值4. 根据材料力学的胡克定律,下列说法正确的是:A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变无关D. 应力与应变成线性关系5. 材料的疲劳寿命是指:A. 材料的总寿命B. 材料在循环加载下达到破坏的周期数C. 材料的断裂寿命D. 材料的磨损寿命6. 材料的屈服强度是指:A. 材料在弹性范围内的最大应力B. 材料在塑性变形开始时的应力C. 材料的抗拉强度D. 材料的极限强度7. 材料的断裂韧性是指:A. 材料的硬度B. 材料的抗拉强度C. 材料抵抗裂纹扩展的能力D. 材料的屈服强度8. 材料力学中的泊松比是指:A. 材料的弹性模量B. 材料的屈服强度C. 材料在拉伸时横向应变与纵向应变的比值D. 材料的断裂韧性9. 在材料力学中,下列哪一项是衡量材料脆性程度的指标?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 断裂韧性D. 泊松比10. 材料在受力过程中,当应力超过其极限强度时,将:A. 发生弹性变形B. 发生塑性变形C. 发生断裂D. 恢复原状答案1. C2. B3. D4. A5. B6. B7. C8. C9. C10. C试题二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料力学中材料的三种基本力学性质。
2. 解释什么是材料的疲劳现象,并简述其对工程结构的影响。
3. 描述材料在拉伸过程中的四个主要阶段。
答案1. 材料的三种基本力学性质包括弹性、塑性和韧性。
弹性指的是材料在受到外力作用时发生变形,当外力移除后能够恢复原状的性质。
塑性是指材料在达到一定应力水平后,即使外力移除也无法完全恢复原状的性质。
10-11学年第一学期考试试题(B 卷)课程名称 材料力学一.单选题(2'⨯15=30')1.在材料力学中,把构件抵抗变形的能力称为( )。
A.强度B. 刚度C. 稳定性D. 承载能力 2.塑性材料产生破坏(失效)是指该材料发生了( )A. 断裂B. 屈服C. 断裂或屈服D. 颈缩 3.脆性材料产生破坏(失效)时的极限应力是( )。
A. 比例极限σPB. 屈服极限σSC. 伸长率δD. 强度极限σb 4. 胡克定律的适应范围是应力不超过材料的( )A. 比例极限σpB. 弹性模量EC. 屈服点σsD.强度极限σb5. 材料的塑性用( )来衡量。
A. 比例极限σPB. 屈服极限σSC. 伸长率δD. 强度极限σb6. 图示杆件ABC 上作用外力,则AB 、BC 段的轴力之比值为( )。
A. 1B. 2;C. -2 ;D. -1 ;7. 材料进行冷作硬化处理,下述正确的是( )A. 冷作硬化处理适应于脆性材料B. 冷作硬化处理提高了弹性模量EC. 冷作硬化处理使塑性材料变成了脆性材料D. 冷作硬化处理提高了比例极限 8.空心圆轴受扭转时,横截面上正确的切应力分布图为( )。
9. 图示圆轴,C 截面相对于A 截面的转角ϕAC=( )。
A. 0 B. P GI l M 0 C. PGI lM 02 D. PGI lM 20 10. 图示外伸梁中( )段发生纯弯曲变形。
A. ACB. CDC. DBD.AC 和DB 11. 图示外伸梁中C 截面的弯矩值为( )A. F aB. -F aC. F (a +l )D. -F (a +l )12图示弯曲正应力分布图,其中弯矩为正值的正应力分布正确的是( )。
13.外径为D ,内径为d 的圆环形截面,其对中性轴的抗弯截面系数W z =( )。
A.)1(1633απ-D B.)1(6444απ-D C.)1(1643απ-D D.)1(3243απ-D14. 图示铸铁悬臂梁自由端作用集中力,T 型截面的安放位置采用( )图较合理。
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,弹性模量E的单位是()。
A. N/mB. N·mC. PaD. m/N答案:C2. 材料力学中,材料的屈服强度通常用()表示。
A. σyB. σsC. σbD. E答案:A3. 根据胡克定律,当应力超过材料的弹性极限时,材料将()。
A. 保持弹性B. 发生塑性变形C. 发生断裂D. 无法预测答案:B4. 材料力学中,第一强度理论认为材料破坏的原因是()。
A. 最大正应力B. 最大剪应力C. 最大正应变D. 最大剪应变答案:A5. 下列哪种材料不属于脆性材料()。
A. 玻璃B. 铸铁C. 混凝土D. 铝答案:D6. 材料力学中,梁的弯曲应力公式为()。
A. σ = Mc/IB. σ = Mc/IbC. σ = Mc/ID. σ = Mc/Ib答案:C7. 在材料力学中,梁的剪应力公式为()。
A. τ = VQ/IB. τ = VQ/ItC. τ = VQ/ID. τ = VQ/It答案:B8. 材料力学中,梁的挠度公式为()。
A. δ = (5PL^3)/(384EI)B. δ = (5PL^3)/(384EI)C. δ = (PL^3)/(48EI)D. δ = (PL^3)/(48EI)答案:C9. 材料力学中,影响材料屈服强度的因素不包括()。
A. 材料的微观结构B. 加载速度C. 温度D. 材料的密度答案:D10. 材料力学中,影响材料疲劳强度的因素不包括()。
A. 应力集中B. 表面粗糙度C. 材料的硬度D. 材料的导热性答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,材料在外力作用下,其形状和尺寸发生的变化称为______。
答案:变形2. 材料力学中,材料在外力作用下,其内部产生的相互作用力称为______。
答案:应力3. 材料力学中,材料在外力作用下,其内部产生的相对位移称为______。
答案:应变4. 材料力学中,材料在外力作用下,其内部产生的单位面积上的力称为______。
材料力学试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪个选项是材料力学的基本假设之一?A. 材料是各向同性的B. 材料是各向异性的C. 材料是均匀的D. 材料是线弹性的答案:A2. 在材料力学中,下列哪个公式表示杆件的正应力?A. σ = F/AB. τ = F/AC. σ = F/LD. τ = F/L答案:A3. 当材料受到轴向拉伸时,下列哪个选项是正确的?A. 拉伸变形越大,材料的强度越高B. 拉伸变形越小,材料的强度越高C. 拉伸变形与材料的强度无关D. 拉伸变形与材料的强度成正比答案:B4. 下列哪种材料在拉伸过程中容易发生断裂?A. 钢材B. 铸铁C. 铝合金D. 塑料答案:B5. 下列哪个选项表示材料的泊松比?A. μ = E/GB. μ = G/EC. μ = σ/εD. μ = ε/σ答案:C二、填空题(每题10分,共30分)6. 材料力学研究的是材料在______作用下的力学性能。
答案:外力7. 材料的强度分为______强度和______强度。
答案:屈服强度、断裂强度8. 材料在受到轴向拉伸时,横截面上的正应力公式为______。
答案:σ = F/A三、计算题(每题25分,共50分)9. 一根直径为10mm的圆钢杆,受到轴向拉伸力F=20kN 的作用,求杆件横截面上的正应力。
解:已知:d = 10mm,F = 20kNA = π(d/2)^2 = π(10/2)^2 = 78.5mm^2σ = F/A = 20kN / 78.5mm^2 = 255.8N/mm^2答案:杆件横截面上的正应力为255.8N/mm^2。
10. 一根长度为1m的杆件,受到轴向拉伸力F=10kN的作用,已知材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.3,求杆件的伸长量。
解:已知:L = 1m,F = 10kN,E = 200GPa,μ = 0.3ε = F/(EA) = 10kN / (200GPa × π(10mm)^2) =0.025δ = εL = 0.025 × 1000mm = 25mm答案:杆件的伸长量为25mm。
试卷类型:B 卷一、判断题(判断以下论述的正误,认为正确的就在答题相应位置划“T”,错误的划“F”。
每小题 1分,共10 分)1.材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。
()2.工程构件正常工作的条件是必须同时满足必要的强度、刚度和稳定性。
()3.由切应力互等定理可知,在相互垂直平面上,切应力总是成对出现,且数值相等,方向则共同指向该两平面的交线。
()4.截面法是分析应力的基本方法。
()5.只有静不定结构才可能有温度应力和装配应力。
()6.圆轴扭转时,横截面上既有正应力,又有剪应力。
()7.截面的主惯性矩是截面对通过该点所有轴的惯性矩中的最大值和最小值。
()8.梁端铰支座处无集中力偶作用,该端的铰支座处的弯矩必为零。
()9.若集中力作用处,剪力有突变,则说明该处的弯矩值也有突变。
()10.在平面图形的几何性质中,静矩和惯性积的值可正、可负、也可为零。
()二、填空题(本题共有10个空,填错或不填均不能得分。
每空2分,共20分)1.基本变形中:轴向拉压杆件横截面上的内力是,扭转圆轴横面上的内力是,平面弯曲梁横截面上的内力是和。
2.图所示铆钉联接件将发生挤压与剪切破坏,铆钉所受剪应力大小为,接触面上的挤压应力为。
(a)(b)PP3.EA称为材料的。
4.图示正方形截面简支梁,若载荷不变而将截面边长增加一倍,则其最大弯曲正应力为原来的倍,最大弯曲剪应力为原来的倍。
5.剪切的胡克定律表明:当应力不超过材料的pτ时,切应力τ与切应变γ成比例关系。
三、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写在答题纸的相应位置。
答案选错或未选者,该题不得分。
每小题2分,共20分)1.下列结论中,只有哪个是正确的 。
A 材料力学的任务是研究材料的组成分析; B 材料力学的任务是研究各种材料的力学性能;C 材料力学的任务是在保证安全的原则下设计结构的构件;D 材料力学的任务是在即安全又经济的原则下,为设计结构构件提供分析计算的基本理论和方法。
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 脆性D. 磁性答案:D2. 根据胡克定律,弹簧的伸长量与所受力的关系是:A. 正比B. 反比C. 无关D. 非线性关系答案:A3. 材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生永久变形的应力B. 材料发生断裂的应力C. 材料开始发生弹性变形的应力D. 材料达到最大应力点的应力答案:A4. 材料力学中,应力的定义为:A. 材料单位面积上承受的力B. 材料单位长度上承受的力C. 材料单位体积上承受的力D. 材料单位质量上承受的力答案:A5. 材料的泊松比是描述材料在受力时的:A. 弹性变形能力B. 塑性变形能力C. 横向变形与纵向变形的关系D. 断裂韧性答案:C6. 材料的疲劳寿命与下列哪个因素无关?A. 应力水平B. 材料的疲劳极限C. 温度D. 材料的弹性模量答案:D7. 在材料力学中,剪切应力与正应力的区别在于:A. 作用方向B. 作用面积C. 材料的破坏形式D. 材料的应力-应变曲线答案:A8. 材料的硬度通常通过什么测试来测量?A. 拉伸测试B. 压缩测试C. 冲击测试D. 硬度测试答案:D9. 材料的屈服现象通常发生在:A. 弹性阶段B. 塑性阶段C. 断裂阶段D. 疲劳阶段答案:B10. 材料的疲劳破坏通常发生在:A. 材料表面B. 材料内部C. 材料的接合处D. 材料的任何位置答案:A二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料力学中材料的弹性模量和剪切模量的区别。
答:弹性模量是描述材料在单轴拉伸或压缩时,应力与应变比值的物理量,反映了材料抵抗变形的能力。
剪切模量则是描述材料在剪切状态下,剪切应力与剪切应变的比值,反映了材料抵抗剪切变形的能力。
2. 解释什么是材料的疲劳破坏,并简述其形成过程。
答:材料的疲劳破坏是指在反复加载和卸载的过程中,即使应力水平低于材料的屈服强度,材料也会逐渐发生损伤并最终导致断裂。
大学材料力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 材料力学中,下列哪一项不是基本假设?A. 连续性假设B. 均匀性假设C. 各向同性假设D. 非线性假设答案:D2. 在拉伸试验中,弹性模量E是指:A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 应力与应变比值D. 断后伸长率答案:C3. 根据第四强度理论,材料的脆性断裂是由于:A. 最大正应力达到临界值B. 最大切应力达到临界值C. 最大拉应力达到临界值D. 最大剪切能密度达到临界值答案:D4. 在扭转试验中,圆轴的扭转角θ与扭矩T和极惯性矩J之间的关系是:A. θ ∝ T/JB. θ ∝ TJC. θ ∝ J/TD. θ ∝ 1/(TJ)答案:A5. 下列哪一项不是影响材料疲劳寿命的因素?A. 应力幅B. 循环加载频率C. 材料的微观结构D. 环境温度答案:D二、填空题(每题2分,共10分)6. 材料在拉伸过程中,当应力达到_________时,称为屈服点。
答案:材料的屈服强度7. 根据材料力学的_________假设,材料内部各点的应力状态是相同的。
答案:均匀性8. 在纯弯曲情况下,梁的横截面上的正应力分布规律是_________。
答案:线性分布9. 剪切模量G是指材料在剪切作用下,剪切应力与剪切应变的比值,其单位是_________。
答案:帕斯卡(Pa)10. 复合应力状态下,最大剪应力τ_max与主应力σ1和σ2之间的关系是τ_max = √_________。
答案:(σ1 - σ2)^2 / 2三、简答题(每题10分,共20分)11. 简述材料力学中的强度和刚度的概念,并说明它们在工程设计中的重要性。
答案:强度是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力,通常与材料的屈服强度或抗拉强度相关。
刚度是指材料在受力后抵抗变形的能力,与弹性模量有关。
在工程设计中,强度和刚度是确保结构安全和功能的关键参数,它们决定了结构在受力后的性能表现和耐久性。
12. 描述纯弯曲梁的正应力分布规律,并说明如何利用这一规律进行梁的设计。
材料力学试卷汇总第一套材料力学期末考试卷科目:材料力学(B ) 考试方式:闭卷考试时间:120分钟一、选择题(请考生将答案填涂在答题卡相应的位置)(每小题3分,满分21 分)1、如右图所示,在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈, 可以提高 ____A. 螺栓的拉伸强度;B. 螺栓的挤压强度;C. 螺栓的剪切强度;D .平板的挤压强度。
2、塑性材料试件拉伸试验时,在强化阶段发生 __________A. 弹性变形;B. 塑性变形;C. 线弹性变形;D .弹性与塑性变形。
3、图示十字架,AB 杆为等直均质杆,。
<)为圆轴。
当 .0 该十字架绕0-。
轴匀速旋转时,在自重和惯性力作用下杆AB 人 和轴o-o 分别发生 ______________A .拉伸变形、压缩变形; 」七B.拉弯组合变形、压弯组合变形; °C .拉弯组合变形、压缩变形;D .拉伸变形、压弯组合变形。
螺栓/垫圈二 导板4、如图所示重量为。
的重物自由下落冲击梁,冲击时动荷系数5 .材料的失效模式oA只与材料本身有关,而与应力状态无关;B与材料本身、应力状态均有关;C只与应力状态有关,而与材料本身无关;D与材料本身、应力状态均无关。
6.对莫尔积分(单位载荷法)的下述讨论,正确的是()A仅仅适用于弯曲变形;B等式两端具有不相同的量纲;C等式两端具有相同的量纲;D仅仅适用于曲杆。
7 .图示交变应力的循环特征「、平均应力应力幅值a分别为()(应力单位为MPa)A 40、20、10 ;B 20、10、20 ;C 0、20、10 ;D 0、20、20 o二.(本题满分10分)图示简支梁由No.22a工字钢制成,已知其许用应力[cr] = 160MPa ,试求梁的许用载荷[F]。
壬2m 2m 2mNo. 22a三.(本题满分10分)图示刚架各杆的E/皆相等。
试求支座。
处支反力。
四(本题满分12分)试作图示外伸梁的剪力图和弯矩图并给出wy、和qI 2a I五、(本题满分14分)(1)(6分)已知三向应力状态如图所示(图中应力单位:MPa ),试求:主应力的大小2030⑵.(8分)试求图示单元体的主应力大小和主平面方位,并在图中画出(图中应力单位 :MPa )I 80六、(本题满分12分)直径d = 100mm的横梁CD,由直径4 =35mm的支杆43 支承,尺寸如图所示。
(完整版)材料力学试题(AB卷)材料力学试题A 卷一、单选题(10×3=30分)1、工程构件要正常安全的工作,必须满足一定的条件。
下列除项,其他各项是必须满足的条件。
A 、强度条件B 、刚度条件C 、稳定性条件D 、硬度条件 2、图中应力圆a 、b 、c 表示的应力状态分别为 A 二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态;B 单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态;C 单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态;D 单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。
3、轴向拉伸细长杆件如图所示,则正确答案是A 1-1、2-2面上应力皆均匀分布;B 1-1面上应力非均匀分布,2-2面上应力均匀分布;C 1-1面上应力均匀分布,2-2面上应力非均匀分布;D 1-1、2-2面上应力皆非均匀分布。
4、根据圆轴扭转时的平面假设,可以认为圆轴扭转时横截面。
A 、形状尺寸不变,直径线仍为直线。
B 、形状尺寸改变,直径线仍为直线。
C 、形状尺寸不变,直径线不保持直线。
D 、形状尺寸改变,直径线不保持直线。
5、建立平面弯曲正应力公式zI My =σ,需要考虑的关系有。
A 、平衡关系,物理关系,变形几何关系;B 、变形几何关系,物理关系,静力关系;C 、变形几何关系,平衡关系,静力关系;D 、平衡关系, 物理关系,静力关系;6、利用积分法求梁的变形,不需要用到下面那类条件来确定积分常数。
A 、平衡条件。
B 、边界条件。
C 、连续性条件。
D 、光滑性条件。
7、图示交变应力的循环特征r 、平均应力m σ、应力幅度a σ分别为。
A -10、20、10;B 30、10、20;C -1/3、20、10; D -1/3、10、20 。
8、压杆临界力的大小。
A 与压杆所承受的轴向压力大小有关;B 与压杆的柔度大小有关;C 与压杆材料无关;D 与压杆的柔度大小无关。
9、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移,要求结构满足三个条件。
云南大学2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试自命题科目试题考生特别注意:全部答案必须写在答题纸上,否则后果自负!考试科目名称:材料力学B卷考试科目代码:853一、单项选择题(共5题,每题4分,共20分)1、工程构件要正常安全的工作,必须满足一定的条件。
下列除(D)项,其他各项是必须满足的条件。
A、强度条件B、刚度条件C、稳定性条件D、硬度条件2、下列说法正确的是(D)A、材料的许用应力大于极限应力B、安全系数n一定小于1C、安全系数与材料的极限强度,构件的截面积、荷载值等有关系,因此其值可以大于1,也可以小于1D、材料的许用应力小于极限应力3、第一强度理论以(A)衡量材料破坏。
A、最大拉应力B、最大伸长量C、最大压应力D、最大切应力4、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(C)A、材料的强度极限出现在弹性阶段B 、材料的强度极限出现在屈服阶段C 、材料的强度极限出现在强化阶段D 、材料的强度极限出现在局部变形阶段5、材料力学研究对象为可变性固体,其力学假设不包括(D )。
A 、连续性假设B 、均匀性假设C 、各向同性假设D 、线弹性假设二、填空题(共10题,每题8分,共80分)6、长度相等的两根受扭圆轴,一为空心圆轴,一为实心圆轴,两者材料相同,受力情况也一样。
实心轴直径为d ;空心轴外径为D ,内径为0d ,且8.0/0=D d 。
试求当空心轴与实心轴的最大切应力均达到材料的许用切应力时,扭矩T 相等条件下的重量比(空心圆轴/实心圆轴)=0.51。
7,一根直径、长的圆截面杆,承受轴向拉力,其伸长为。
试求该杆件材料的弹性模量E=203GPa。
8、圆轴的直径d=50mm ,转速为120r/min 。
若该轴横截面上的最大切应力等于60MPa ,则此时所传递的功率为18.47kW 。
9、有一壁厚为25mm 、内径为250mm 的空心薄壁圆管,其长度为1m ,作用在轴两端面内的外力偶矩为180kN.m ,则管内所积蓄的应变能为492N.m 。
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。
材料力学试卷试题(附参考答案)材料力学试卷试题一、选择题(每题共10分,共5题,计50分)1. 下面哪项不属于材料力学的基本假设?A. 弹性材料的应力-应变关系符合胡克定律。
B. 材料的体积不随外力的作用发生改变。
C. 在材料的应力达到极限时将发生塑性变形。
D. 材料在外力作用下会发生应变。
2. 受力体系中,若要使物体保持静止,则下面哪个条件必须满足?A. 所有受力的合力为零。
B. 所有受力的合力的矩为零。
C. 所有受力的合力和合力矩皆为零。
D. 所有受力的大小均为零。
3. 弹簧常数为k,弹簧长度为l,当受到外力F时,弹簧发生形变Δl,弹性势能为U。
则下面哪个公式正确?A. U = F/ΔlB. U = F·ΔlC. U = 1/2k(Δl)^2D. U = k/2Δl4. 一根弹性绳子的上端系在固定点,下端挂着一个质量为m的小球,长度为l。
如果小球偏离平衡位置的距离为x,则绳子受力的大小为多少?A. mgx/lB. mg/lxC. mx/lgD. mg/l5. 压力是物体受到的外力作用面积单位所计算出的量。
压力的计算公式为?A. P = F/AB. P = F×AC. P = F-AD. P = A/F二、简答题(共10分,计20分)1. 什么是材料力学的研究对象?并介绍材料力学的主要内容。
(要求回答清晰明了,条理清晰)2. 说明静力平衡的条件,并举例说明其应用。
(要求回答准确,能说明条件的必要性,并给出具体应用例子)三、计算题(共15分,计30分)1. 一个质量为2kg的物体受到两个力的作用,分别为10N和20N。
这两个力的夹角为60°,求物体所受合力的大小和方向。
(要求列出计算步骤,有清晰的计算过程和结果)2. 一个弹簧的斜率为k,长度为l,质量为m的物体悬挂在该弹簧下方,当物体达到平衡时,弹簧的形变为Δl。
求物体所受重力的大小。
(要求列出计算步骤,有清晰的计算过程和结果)3. 一个桥梁的两个支座分别承受20kN和30kN的垂直压力,支座之间的距离为4m。
材料力学B精选题10能 量 法1. 试就图示杆件的受载情况,证明构件内弹性应变能的数值与加载次序无关。
证:先加F 1后加F 2,则221212()/(2)/(2)/(2)V F a b EA F a EA F F a EA ε 1=+++先加F 2后加F 1,则222112/(2)()/(2)/(2)V F a EA F a b EA F F a EA ε 2=+++ 所以 V ε 1 = V ε 22. 直杆的支承及受载如图,试证明当F 1=2F /3时, 杆中应变能最小,并求出此时的应变能值。
解:1AC F F F =- ;1BC F F =-22221111()2/(2)/(2)(23/2)/()V F F l EA F l EA F FF F l EA ε=-+=-+1/0V F ε∂∂=: 1230F F -+= , 12/3F F =2min /(3)V F l EA ε =3. 图示杆系的各杆EA 皆相同,杆长均为a 。
求杆系内的总应变能,并用功能原理求A 、B 两点的相对线位移∆AB 。
解: 25/(6)V F a EA ε=视CD 相对固定2⨯F ∆AB /4 = 5F 2a /(6EA )∆AB = 5Fa /(3EA ) ( 拉开 )4. 杆AB 的拉压刚度为EA ,求(a) 在F 1及F 2二力作用下,杆的弹性应变能; (b) 令F 2为变量,F 2为何值时,杆中的应变能最小?此时杆的应变能是多少? 答: N 12AC F F F =-, N 2BC F F =-(a) 22122()2/(2)/(2)V F F l EA F l EA ε=-+221122(23/2)/()l F F F F EA =-+(b) 2/0V F ε∂∂=,12230F F -+=,212/3F F =ab1F 2F F 2l l EAB1F CAAFCaD aBFaaa 2llF 1F 2ACB此时 21min /(3)V F l EA ε= 5. 力F 可以在梁上自由移动。
能 量 法1. 试就图示杆件的受载情况,证明构件内弹性应变能的数值与加载次序无关。
证:先加F 1后加F 2,则221212()/(2)/(2)/(2)V F a b EA F a EA F F a EA ε 1=+++ 先加F 2后加F 1,则222112/(2)()/(2)/(2)V F a EA F a b EA F F a EA ε 2=+++ 所以 V ε 1 = V ε 22. 直杆的支承及受载如图,试证明当F 1=2F /3时, 杆中应变能最小,并求出此时的应变能值。
解:1AC F F F =- ;1BC F F =-22221111()2/(2)/(2)(23/2)/()V F F l EA F l EA F FF F l EA ε=-+=-+1/0V F ε∂∂=: 1230F F -+= , 12/3F F =2min /(3)V F l EA ε =3. 图示杆系的各杆EA 皆相同,杆长均为a 。
求杆系内的总应变能,并用功能原理求A 、B 两点的相对线位移∆AB 。
解: 25/(6)V F a EA ε=视CD 相对固定2⨯F ∆AB /4 = 5F 2a /(6EA )∆AB = 5Fa /(3EA ) ( 拉开 )4. 杆AB 的拉压刚度为EA ,求(a) 在F 1及F 2二力作用下,杆的弹性应变能; (b) 令F 2为变量,F 2为何值时,杆中的应变能最小?此时杆的应变能是多少? 答: N 12AC F F F =-, N 2BC F F =-(a) 22122()2/(2)/(2)V F F l EA F l EA ε=-+221122(23/2)/()l F F F F EA =-+(b) 2/0V F ε∂∂=,12230F F -+=,212/3F F = 此时 21min /(3)V F l EA ε=5. 力F 可以在梁上自由移动。
为了测定F 力作用在C 点时梁的弯曲轴线,可以利用千分表测各截面的铅垂位移。
问:如果不移动千分表而移动F 力,则千分表应放在x = ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽处,其根据是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
答:x = l – a ;位移互等定理。
6. 试用能量法证明各向同性材料的三个弹性常数E 、G 、ν 间有如下关系: G = E / [ 2 ( 1+ν ) ] 证:(1) 纯切应力状态应变能密度为: u = τ 2 /( 2G )(2) 纯切应力状态也可以用主应力的单元体表示,其上的主应力为 σ 1 = τ , σ 2 = 0 , σ 3 = - τ 应变能密度为: u = τ 2 ( 1+ν ) / E τ 2 / ( 2G ) = τ 2 ( 1+ν ) / E 得: G = E / [ 2 ( 1+ν ) ]7. 图示简支梁,受均布荷载q 作用,试问与广义力q 相对应的广义位移是什么?并给予证明。
解:设梁的弯曲轴线方程为w = w (x ) ,则广义力q 所作之功为 W = ⎰ l q d x ⋅ w (x ) = q ⎰ l w (x ) d x与广义力相对应的广义位移为梁变形前后其轴线所围的面积。
8. 图示等截面直杆,受轴向载荷F 作用,已知杆件的横截面面积为A ,材料的应力应变关系为σ = C ε 1/2 ,其中C 为已知常数。
试计算外力所作的功。
解: 3222/(3)W F l C A =9. 处于水平线上的两杆铰接如图所示,两杆拉压刚度均为EA 。
试求在图示力F 作用下的应变能。
解: F = 2F N sin θ ≈ 2F N θ ,ε = ( l /cos θ - l )/l ≈ θ 2/2 , F N =σA=E ε A=θ 2EA /2 ,θ = [F /(EA )]1/3 , δ = θ l = l [F /(EA )]1/333 ΔΔd (/)d V F EA l F δδδε===⎰⎰∆ / 4 ( 式中∆为C 点的最终位移)10. 试用莫尔积分法求图示曲杆在力F 作用下,截面A 的水平位移∆Ax 及铅垂位移∆Ay 。
EI 为已知。
解:sin M FR θ=,1sin M R θ=,2(1cos )M R θ=-∆Ax 3/(2)FR EI =π(水平向左), ∆Ay 32/()FR EI =(铅垂向下)11. 用莫尔法求图示桁架点A 的水平位移∆Ax 。
各杆EA 均相同。
解:11F =,23560F F F F ====,41F =14F F ==,∆Ax = /()/()i i i F F l EA EA =∑ (→)12. 已知梁的EI 为常量,试用单位载荷法求下列外伸梁A 点的挠度。
解:AB :101()M x q lx =- , 11()M x x =- (10/3x l ≤≤)CB :22202022()/63(/2/4)M x q lx q x x l =--, 22()/2M x x =- (202/3x l ≤≤)4016/(405)A wq l EI = (↓)13. 试用莫尔积分法求图示结构C 点的铅垂位移。
已知杆AC 的弯曲刚度EI 和BD 杆的拉压刚度EA 。
受弯构件不计剪力和轴力的影响;BD 杆不会失稳。
解:梁:CD : ()M x Fx = , ()M x x =AD : ()()2M x F x a Fx Fa Fx =+-=- , ()M x a x =- 杆: BD F = , BD F = ∆C y = 32/(3)/()Fa EI EA +14. 简支梁受均布载荷q 作用如下,弯曲刚度EI 已知。
试用莫尔积分法求横截面A 、C 之间的相对角位移θAC 。
解:AB :2111()5/6/2M x qax qx =- ,1()1M x = BC :22()/6M x qax = , 2()1M x =37/(12)AC qa EI θ=15. 由两个半圆组成“S ”形的等截面弹簧片,截面的弯曲刚度为EI 。
该弹簧在B 端受水平力F 作用。
试用莫尔积分法求该弹簧的刚度。
解:取一半计算水平位移∆()sin M F r θθ=⋅ , sin M r θ=∆ / 2 = (1/)EI M M ⋅⋅⎰d s= 22 (1/)sin BA EI Fr r θ⋅⋅⎰d θ ( A = 0 ,B = π )可得: ∆ = 3/()Fr EI π , 弹簧刚度:k = F / ∆ = 0.32EI / r 316. 试用单位载荷法求图示桁架中杆AB 的转角。
各杆的拉压刚度EA 相同,且均为常数。
解:()EAFEA l F F i i i AB224+=∑=θ (顺时针)17. 试用单位载荷法计算图示结构中铰链A 左、右两截面间的相对转角θA 。
设各杆的弯曲刚度EI 相同,且均为常数。
解: θA = 2(2)/(4)FR EI π-(反向转动)18. 图示一缺口圆环,∆θ 为很小的角度,∆θ 、EI 和R 均已知。
为使缺口处两截面恰好密合,试问在缺口处的两截面上应加多大的力偶M 。
必须验证此时两截面的相对线位移为R ⋅∆θ 。
(用莫尔积分法) 解: ()M M ϕ= ,()1M ϕ=2/()AB MR EI θ=π=∆θ ,/(2)M EI R θ=∆⋅π19. 图示位于水平面内的半圆形构件,其平均半径为R ,C 端固定A 端自由并作用一铅垂力F 。
杆的EI 及p GI 均为常数。
用莫尔积分法求A 端铅垂位移和水平位移的表达式。
解: sin y M FR ϕ= ,sin y M R ϕ=(1cos )T FR ϕ=-,(1cos )T R ϕ=-∆x = 0 , ∆y =3(/2)(1/3/)FR EI GI P π⋅+BA C F20. 半径为R 的开口圆环受力如图所示,A 点F 力垂直纸面向外,B 点F 力垂直纸面向里。
EI 及GI p 均为常数。
试用莫尔积分法求开口处A 及B 两点的相对铅垂位移。
解:sin M FR ϕ=, sin M R ϕ=;(1cos )T FR ϕ=-,(1cos )T R ϕ=-∆AB = 33/()3/()FR EI FR GI P π+π21. 由拉杆AB 、AC 和小曲率杆BDC力情况如图。
已知各杆的截面积均为A EI 。
试用莫尔积分法求B 、C 两点之间的相对位移。
解:AB AC F F F ==2)sin (1cos )/2M FR FR ϕϕ=+-,M R = ∆BC = 33(2)/(4) 1.86/()FR EI FR EI += (两点靠近)22. 薄壁圆环的受力如图所示。
已知该环的宽度b 、厚度h (见图),弹性模量E 。
试用莫尔积分法求缺口两侧面的相对线位移和相对角位移。
解:(1) 相对线位移:333)4(6221Ebh FR EI FR ΔAA ππ+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=(2) 相对角位移:3222421Ebh FR EI FR ΔAA ==(张开)23. 图示刚架各杆的EI 和p GI 分别相同,并均为已知。
试用莫尔积分法求由于力F 的作用使缺口两侧上下错开的距离。
解:1p 33(4)/(6)(/2)/()AA F a b EI Fab a b GI δ=+++ 24. 承受径向均布载荷半径为R 的开口薄壁圆环如图。
已知该环的b 、h 、弹性模量E 。
求缺口两侧面的张开位移。
解:2(1cos )M qR ϕ=-- ,(1cos )M R ϕ=--∆AA 1=4336/()qR Ebh π25. 已知梁的弯曲刚度EI 为常数。
试用莫尔积分法求图示三角形分布载荷作用下简支梁两端截面的转角θA 和θB 。
解:300/6/(6)M q lx q x l =-,1/A M x l =-,/B M x l =307/(360)A q l EI θ=(顺时针) 30/(45)B q l EI θ=(逆时针)26. 一半径为R 的半圆形曲杆,杆截面直径为d ,d ≤ R 。
此曲杆A 端固定,在自由端B 承受一力偶M e (M e 作用面平行于xOz 平面,z 轴垂直于图面)。
试用莫尔积分法求B 点的z 向位移。
设杆的弯曲和扭转刚度分别是EI 和GI p 。
解: e sin T M θ=-,(1cos )T R θ=--e cos M M θ=,sin M R θ=p 2e 2/()z M R GI δ=27. 一半径为R 的半圆形曲杆,杆截面直径为d,d ≤ R 。
此曲杆A 端固定,在自由端B 承受一位于yz 面内的力偶M e (xyz 构成右手直角坐标系)。
试用莫尔积分法求B 端的z 向位移。
设杆的弯曲和扭转刚度分别是EI 和p GI 。
解: e cos T M θ=,(1cos )T R θ=-- e sin M M θ=,sin M R θ=p 22e e /(2)/(2)z M R GI M R EI δ=π+π28. 图示桁架,各杆的横截面面积均为A ,拉压应力应变关系呈非线性,拉伸时,1/2B σε=,压缩时,1/2()B σε=--,B 为材料常数。