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第四届湖南省大学生力学竞赛试题(材料力学答案)

第四届湖南省大学生力学竞赛试题(材料力学答案)
第四届湖南省大学生力学竞赛试题(材料力学答案)

湖南省第四届大学生力学竞赛材料力学试题

(竞赛时间:180分钟)

请将答案写在相应横线上,答案正确给全分,答案不正确给零分。

一、轴向拉力为P 的箱型薄壁截面杆,已知材料的弹性模量E

和泊松比

ν,则在A-A 截面上的C 、D 两点间的距离改变量

CD ?

= 。(5分)

二、一矩形截面b h ?的等直杆,承受轴向拉力F 作用,若在杆受力前,其表面画有直角

ABC ∠,且BC 边与杆轴线的夹角为030α=,

杆材料的弹性模量为E ,泊松比为ν,则杆受力后, (1)线段BC 的变形AB ?= ;(3分) (2)直角ABC ∠的改变量为ABC γ∠= ;(3分) (3)角α的改变量为α?= 。(4分)

密 封 线

三、图示杆(不考虑自重)下端与固定端约束距离为?。在中点受到静

力F 作用,在线弹性范围内,力的作用点的最终位移为δ。那么,在以下三种情况下,计算杆所储存的应变能V ε。(结果请用c 、δ和?表示,其中c=EA/l ,EA 为杆的拉压刚度)。

(1)?=0时,V ε = ;(4分) (2)?≠0且δ?时,V ε = 。(5分)

四、已知四分之一的圆截面对形心c z 轴的惯性矩

()

256

24

-=πd I zc

,则截面对形心c y 轴的惯性矩yc

I = 。(5分)

五、图示三根圆钢具有相同的长度l 与直径d ,材料的

弹性模量与切变模量为E 与G ,一端固定于刚性固定平面N 1之上,呈等边三角形,各边长为a ,另一端固联于与N 1平行的刚性平面N 2上,如在平面内作用一力偶M k ,则

(1)当直径d 较大而长度l 较小时,略去弯曲效应的影响,平面N 2的转角

θ = ;(5分)

(2)当直径d<

六、图示梁AB左端固定,右端自由,在其中点D连接一长

度为a的拉杆CD,自由端下方竖直放置刚度系数为k的弹

簧,弹簧顶端与梁自由端有一微小间隙 。已知梁与杆的弹性

模量均为E,梁的弯曲刚度为EI,杆的拉压刚度为EA,且

I=a2A/2,则在自由端作用铅垂方向集中力P。则

(1)当B点还没与弹簧接触时,B点的铅垂方向位移为= ;(4分)(2)当载荷P = 时,B点与弹簧接触;(3分)

(3)当B点与弹簧接触后,B点的铅垂方向位移为= 。(5分)

七、图示四点弯曲梁试样上共贴了17张应变片,则根据它们的测试结果(结果中已消除了温度应变)可验证或说明材料力学中的一些假设、现象、规律或原理。请列举其中的五个。

(1);(3分)

(2);(3分)

(3);(3分)

(4);(3分)

(5)。(3分)

八、图示矩形截面钢梁,A 端是固定铰支座,B 端为弹簧支承。一重量为P =30N 的重物,自高度h =60mm 处自由下落冲击到梁的中点C 处。已知弹簧刚度k =25N/mm ,钢弹性模量E =210GPa ,不计梁的自重。则,

(1)动荷系数d K = ;(4分)

(2)梁A 端截面的转角A θ= ;(3分)

(3)梁的挠曲线与初始轴线所围之面积d ω= 。(5分)

九、图中给出梁的剪力图和弯矩图,试根据这两图形作出梁的载荷图(8分)。

十、图示结构,AB 和BC 是两端铰支的细长杆,抗弯刚度均为EI 。钢缆绳BDC 两端分别连接B 、C 两铰点处,在D 点悬挂一重为W 的物块。则

(1) 当m 1=h 时,最大悬挂重量为 ;(5分) (2) h 为 时,悬挂的重量最大。(5分)

图中尺寸单位:mm

3Q

(kN M

(m kN ?

材料力学答案

一、1451450.2524144576P P P E E E

ννν

δδδ-=-=-(5分)

二、

()32F Eb ν-(3分)

,()12Ebh ν+(3分)

,()16Ebh

ν+(4分)

三、(1) 2c δ2(4分); (2) c δ2(3分); (3)c ?2+ 2c δ2-2c δ?(5分)。

四、4

44

25612818d d d ππ+-

(5分) 五、(1)

2423432k M l

d d G a ππ??

+ ?

??

(5分);

(2)

2

4

33324163k M a

G d

l

l l G d E d πππ+

+(6分),或

342

42

3263k

l M E d a G d l

ππ+(4分);

六、(1)3

116Pa EI (4分); (2)3611EI Pa δ(3分); (3)()33

11611a P k EI a k

δ++(5分)。 七、参考答案(可以有不同答案,但必须能从试验中得出):

纯弯曲梁正应力(变)分布规律(3分); 橫力弯曲梁正应力(变)分布规律(3分);

圣维南区域(载荷的局部效应区域,或类似表述)(3分); 纯弯曲梁中性轴上应力(变)为零(3分); 橫力弯曲梁中性轴上切应力(变)为不为零(3分);

八、(1) 17.38(4分); (2)0.018186rad=1.042?(3分); (3)0.00683m 2(5分)。 九、评分标准:均布载荷与三个集中力各2分,其中,每一个载荷的大小与方向各1分,但若某载荷位置画错,则该载荷的得分为0。

2EI

π32

kN

3

kN

3

材料力学期末试卷1(带答案)

学院 《材料力学》期末考试卷1答案 (考试时间:120分钟) 使用班级: 学生数: 任课教师: 考试类型 闭卷 一.填空题(22分) 1. 为保证工程结构或机械的正常工作,构件应满足三个要求,即 强度要求、 刚度要求 及 稳定性要求 。(每空1分,共3分) 2.材料力学中求内力的基本方法是 截面法 。(1分) 3.进行应力分析时,单元体上剪切应力等于零的面称为 主平面 ,其上正应力称为 主应力 。(每空1分,共2分) 4.第一到第四强度理论用文字叙述依次是最大拉应力理论、最大拉应变理论、最大剪应力理论和形状改变能理论。(每空1分,共4分) 5. 图示正方形边长为a ,圆孔直径为D ,若在该正方形中间位置挖去此圆孔,则剩下部分图形 的惯性矩y z I I =(2分) 6. 某材料的σε-曲线如图,则材料的 (1)屈服极限s σ=240MPa (2)强度极限b σ=400MPa (3)弹性模量E =20.4GPa (4)强度计算时,若取安全系数为2,那么塑性材料的许 用 应力 []σ=120MPa ,脆性材料的许用应力 []σ=200MPa 。 (每空2分,共10分) 二、选择题(每小题2分,共30分) ( C )1. 对于静不定问题,下列陈述中正确的是 。 A 未知力个数小于独立方程数; B 未知力个数等于独立方程数 ; C 未知力个数大于独立方程数。 ( B )2.求解温度应力和装配应力属于 。 A 静定问题; B 静不定问题; C 两者均不是。 ( B )3.圆轴受扭转变形时,最大剪应力发生在 。 A 圆轴心部; B 圆轴表面; C 心部和表面之间。 ( C )4. 在压杆稳定中,对于大柔度杆,为提高稳定性,下列办法中不能采用的是 。 A 选择合理的截面形状; B 改变压杆的约束条件; C 采用优质钢材。 ( C )5.弯曲内力中,剪力的一阶导数等于 。 A 弯矩; B 弯矩的平方; C 载荷集度 ( C )6.对构件既有强度要求,又有刚度要求时,设计构件尺寸需要 。 A 只需满足强度条件; B 只需满足刚度条件; C 需同时满足强度、刚度条件。 ( A )7.()21G E μ=+????适用于 A .各向同性材料 B. 各向异性材料 C. 各向同性材料和各向异性材料 D. 正交各向异性。 ( B )8.在连接件上,剪切面和挤压面分别 于外力方向 A.垂直、平行 B.平行、垂直 C.均平行 D.均垂直 ( C )9.下面两图中单元体的剪切应变分别等于 。虚线表示受力后的形状 A. 2γ,γ B. 2γ,0 C. 0,γ D. 0,2γ

材料力学期末考试复习题及答案

二、计算题: 1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。已知I z=60125000mm4,y C=157.5mm,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa。试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 3.传动轴如图所示。已知F r=2KN,F t=5KN,M=1KN·m,l=600mm,齿轮直径D=400mm,轴的[σ]=100MPa。试求:①力偶M的大小;②作AB轴各基本变形的力图。③用第三强度理论设计轴AB 的直径d。 4.图示外伸梁由铸铁制成,截面形状如图示。已知I z=4500cm4,y1=7.14cm,y2=12.86cm,材料许用压应力[σc]=120MPa,许用拉应力[σt]=35MPa,a=1m。试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。 5.如图6所示,钢制直角拐轴,已知铅垂力F1,水平力F2,实心轴AB的直径d,长度l,拐臂的长度a。试求:①作AB轴各基本变形的力图。②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。

6.图所示结构,载荷P=50KkN,AB杆的直径d=40mm,长度l=1000mm,两端铰支。已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数n st=2.0,[σ]=140MPa。试校核AB杆是否安全。 7.铸铁梁如图5,单位为mm,已知I z=10180cm4,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa,试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。 8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。已知M=200GPa,μ=0.3,[σ]=140MPa。试求:①作图示圆轴表面点的应力状态图。②求圆轴表面点图示方向的正应变。③按第四强度理论校核圆轴强度。 9.图所示结构中,q=20kN/m,柱的截面为圆形d=80mm,材料为Q235钢。已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数n st=3.0,[σ]=140MPa。试校核柱BC是否安全。

材料力学模拟试题

1. (每空1分,共2分)平面弯曲时,梁的中性轴是梁的 ___________ 横截面 _______ 和 _____ 中 性层 _______________ 的交线。 2. (每空2分,共4 分)图示变截面梁,用积分法求挠曲线方程时,应分 —4 _______ 段,有 __8 ___ 个积分常数。 d 戏I : ----- 汕 ____ ___ _ ■ ■ ■ _ > ---------- ; 题2-1图 3. (2分)对低碳钢试件进行拉伸试验,测得弹性模量 E=200GPa ,屈服极限os=235MPa 。 模拟试题(一) 、选择题(每题 2分,共12 分) 1. 对图1-1所示梁,给有四个答案,正确答案是( c )。 (A )静定梁; (B )一次静不定梁; (C )二次静不定梁; (D )三次静不定梁。 2. 图1-2所示正方形截面偏心受压杆,其变形是( c )。 (A )轴向压缩和斜弯曲的组合; (B )轴向压缩、平面弯曲和扭转的组合; (C )轴向压缩和平面弯曲的组合; (D )轴向压缩、斜弯曲和扭转的组合。 3. 关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论,正确的是( d ) (A ) 由于温度降低,其比例极限提高,塑性降低; (B ) 由于温度降低,其弹性模量提高,泊松比减小; (C ) 经过塑性变形,其弹性模量提高,泊松比减小; (D ) 经过塑性变形,其比例极限提高,塑性降低。 4. 细长压杆的( a ),则其临界应力 cr 越大。 题1-1图 A )弹性模量E 越大或柔度 入越小;( B )弹性模量E 越大或柔度 入越大; ( C )弹性模量E 越小或柔度 入越大;( D )弹性模量 E 越小或柔度 入越小; 5.受力构件内一点的应力状态如图 1-5所示,若已知其中一个主应力是 5MPa ,则另 一个主应力是(a )。 (A ) 85MPa ; ( B ) 85MPa ; ( C ) 75MPa ; (D ) 75MPa 6.已知图示AB 杆为刚性梁,杆1、2的面积均为A ,材料的拉压弹性模量均为 3的面积为A 3,材料的拉压弹性模量均为 E 3,且E 3=2E 。若使三根杆的受力相同, E ;杆 则有 题1-2图 80MPa 题1-5图 b (A) A=A 3/2 (B) A=A 3 (C ) A=2A 3 (D) A=4A 3 、填空题(共18 分) C D

材料力学试题以及答案

学号;姓名:班级:..........................................................密.......................................................封...........................................................线.......................................................... 专业年级班20 ~20 学年第学期材料力学课试卷试卷类型:卷

材料力学 试题卷(A )答案 一、错 2. 错 3. 错 4.错 5. 对 二、1.A 2.D 3. D 4.D 5. A 三、1、试件沿轴线方向的线应变ε=( -4105? )、 横截面上的应力σ=( 100MPa ) 及所受拉力F =( 7.85kN ) 2、应力状态的主应力( 52.2 MPa )、( 50 MPa )、 (-42.2 MPa ) 3、 A=( 224 R R π - ) 对y 轴的惯性矩Iy=( ??? ??16-31πR 4 ) 对z 轴的惯性矩Iz=( ?? ? ??16-31πR 4 ) 4、 应力幅=( 80 ) 循环特征r=( 0.2 ) 四、 解 1.求支反力 由平衡方程式 ∑=0B M 及∑=0A M ,得 kN 5.14=A F ,kN 5.3=B F 利用平衡方程式 ∑=0y F 对支反力计算结果进行检验,得 可见,A F 及B F 的解答是正确的。 2. 列Q F 、M 方程式 将梁分为CA 、AD 、DB 三段。利用外力直接列出Q F 、M 方程。 CA 段 AD 段 DB 段 3. 绘Q F 、M 图 由上述各段剪力方程和弯矩方程分别画出Q F 、M 图,如图6-12)(b 、)(c 所示。在AD 段上,)(2x M 有极值,由0) (2 2=dx x dM ,得 解得m 83.42=x 处,弯矩有极值。代入式)(d 得 AD 段内的最大弯矩为 五、解:(1)校核钢杆的强度 ① 求轴力 ② 计算工作应力 2 21814.325.033333mm N A N BD BD BD ??= = σ 2-21 ③ 因为以上二杆的工作应力均未超 过许用应力170MPa ,即][σσ≤AC ;][σσ≤BD ,所以AC 及 BD 杆的强度足够,不会发生破

材料力学期末考试习题集

材料力学期末复习题 判断题 1、强度是构件抵抗破坏的能力。(√ ) 2、刚度是构件抵抗变形的能力。(√ ) 3、均匀性假设认为,材料内部各点的应变相同。(×) 4、稳定性是构件抵抗变形的能力。(×) 5、对于拉伸曲线上没有屈服平台的合金塑性材料,工程上规定2.0σ作为名义屈服极限,此时相对应的应变为2.0%=ε。(×) 6、工程上将延伸率δ≥10%的材料称为塑性材料。(×) 7、任何温度改变都会在结构中引起应变与应力。(×) 8、理论应力集中因数只与构件外形有关。(√ ) 9、任何情况下材料的弹性模量E都等于应力和应变的比值。(×) 10、求解超静定问题,需要综合考察结构的平衡、变形协调和物理三个方面。(√ ) 11、未知力个数多于独立的平衡方程数目,则仅由平衡方程无法确定全部未知力,这类问题称为超静定问题。(√ ) 12、矩形截面杆扭转变形时横截面上凸角处切应力为零。(√ ) 13、由切应力互等定理可知:相互垂直平面上的切应力总是大小相等。(×) 14、矩形截面梁横截面上最大切应力maxτ出现在中性轴各点。(√ ) 15、两梁的材料、长度、截面形状和尺寸完全相同,若它们的挠曲线相同,则受力相同。(√ ) 16、材料、长度、截面形状和尺寸完全相同的两根梁,当载荷相同,其变形和位移也相同。(×) 17、主应力是过一点处不同方向截面上正应力的极值。(√ ) 18、第四强度理论用于塑性材料的强度计算。(×) 19、第一强度理论只用于脆性材料的强度计算。(×) 20、有效应力集中因数只与构件外形有关。(×) 绪论 1.各向同性假设认为,材料内部各点的()是相同的。 (A)力学性质;(B)外力;(C)变形;(D)位移。 2.根据小变形条件,可以认为( )。 (A)构件不变形;(B)构件不变形; (C)构件仅发生弹性变形;(D)构件的变形远小于其原始尺寸。 3.在一截面的任意点处,正应力σ与切应力τ的夹角( )。 (A)α=900;(B)α=450;(C)α=00;(D)α为任意角。 4.根据材料的主要性能作如下三个基本假设___________、___________、___________。 5.材料在使用过程中提出三个方面的性能要求,即___________、___________、___________。 6.构件的强度、刚度和稳定性()。 (A)只与材料的力学性质有关;(B)只与构件的形状尺寸关 (C)与二者都有关;(D)与二者都无关。 7.用截面法求一水平杆某截面的内力时,是对( )建立平衡方程求解的。 (A) 该截面左段; (B) 该截面右段; (C) 该截面左段或右段; (D) 整个杆。 8.如图所示,设虚线表示单元体变形后的形状,则该单元体

2019年材料力学考试题库及答案

材料力考试题及答案 一、填空题:(每空1分,共计38分) 1、变形固体的变形可分为:弹性变形和塑性变形。 2、构件安全工作的基本要求是:构件必须具有足够的强度、足够刚度 和足够稳定性。 3、杆件变形的基本形式有拉(压)变形、剪切变形、扭转变形 和弯曲变形。 4、吊车起吊重物时,钢丝绳的变形是拉伸变形;汽车行驶时,传动轴的变 形是扭转变形;教室中大梁的变形是弯曲变形;螺旋千斤顶中的螺杆受压杆受压变形。 5、图中σ——ε曲线上,对应p点的应力为比例极限,符号__σp__、对应y 点的应力称为屈服极限,符号_σs__、对应b点的应力称为强化极限符号_σb ___ __。 k 6、内力是外力作用引起的,不同的外力引起不同的内力,轴向拉、压变形时 的内力称为轴力。剪切变形时的内力称为剪力,扭转变形时内力称为扭矩,弯曲变形时的内力称为弯矩。 7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有 AB、BC、CD、AD ;受力压缩杆件有 BE 。

8、胡克定律的两种表达式为EA L N l ?=?和εσE =。E 称为材料的 弹性模量 。它是衡量材料抵抗 变形 能力的一个指标。E 的单位为MPa ,1 MPa=_106_______Pa 。 9、衡量材料强度的两个重要指标是 屈服极限 和 强化极限 。 10、通常工程材料丧失工作能力的情况是:塑性材料发生 屈服 现象, 脆性材料发生 强化 现象。 11、挤压面为平面时,计算挤压面积按 实际面积 计算;挤压面为半圆柱面的 投影 面积计算。 12、在园轴的抬肩或切槽等部位,常增设 圆弧过渡 结构,以减小应力集中。 13、扭转变形时,各纵向线同时倾斜了相同的角度;各横截面绕轴线转动了不同 的角度,相邻截面产生了 转动 ,并相互错动,发生了剪切变形,所以横截面上有 剪 应力。 14、因半径长度不变,故切应力方向必与半径 垂直 由于相邻截面的间距不 变,即园轴没有 伸长或缩短 发生,所以横截面上无 正 应力。 15、长度为l 、直径为d 的圆截面压杆,两端铰支,则柔度λ为 ,若压 杆属大柔度杆,材料弹性模量为E ,则临界应力σ cr 为______________。 二、 判断题:(每空1分,共计8分) 1、正应力是指垂直于杆件横截面的应力。正应力又可分为正值正应力和负值正 应力。 ( √) 2、构件的工作应力可以和其极限应力相等。 ( × ) 3、设计构件时,须在满足安全工作的前提下尽量节省材料的要求。 ( √ ) 4、挤压面的计算面积一定是实际积压的面积。 ( × )

很经典的几套材料力学试题及答案

考生注意:舞弊万莫做,那样要退学,自爱当守诺,最怕错上错,若真不及格,努力下次过。 材料力学试题A 成绩 课程名称 材料力学 考试时间 2010 年 7 月 日 时 分至 时 分 教 研 室 工程力学 开卷 闭卷 适用专业班级 08 机自1、2、3、4 班 提前 期末 班 级 姓名 学号 一、单选题(每小题2分,共10小题,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( )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、内力和应力的关系是( ) A 、内力大于应力 B 、内力等于应力的代数和 C 、内力是矢量,应力是标量 D 、应力是分布内力的集度 3、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。 4、建立平面弯曲正应力公式z I 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; 5、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。 6、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 31- 、20、10; D 31- 、10、20 。 ---------------------------------------------------------------------- 装--------------------订 --------------------线 ------------------------------------------------------------- 试 题 共 3 页 第 1 页

材料力学期末考试复习题及答案#(精选.)

材料力学期末考试复习题及答案 配高等教育出版社第五版 一、填空题: 1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为刚体。 2.构件抵抗破坏的能力称为强度。 3.圆轴扭转时,横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成正比。 4.梁上作用着均布载荷,该段梁上的弯矩图为二次抛物线。 5.偏心压缩为轴向压缩与弯曲的组合变形。 6.柔索的约束反力沿柔索轴线离开物体。 7.构件保持原有平衡状态的能力称为稳定性。 8.力对轴之矩在力与轴相交或平行情况下为零。 9.梁的中性层与横截面的交线称为中性轴。 10.图所示点的应力状态,其最大切应力是 100Mpa 。 11.物体在外力作用下产生两种效应分别是变形效应运动效应。 12.外力解除后可消失的变形,称为弹性变形。 13.力偶对任意点之矩都相等。 14.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则杆中最大正应力 为 5F/2A 。 15.梁上作用集中力处,其剪力图在该位置有突变。 16.光滑接触面约束的约束力沿接触面的公法线指向物体。 17.外力解除后不能消失的变形,称为塑性变形。 18.平面任意力系平衡方程的三矩式,只有满足三个矩心不共线的条件时,才能成为力系 平衡的充要条件。 19.图所示,梁最大拉应力的位置在 C 点处。

20.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是 2τ《=【σ】 。 21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态,称为平衡。 22.在截面突变的位置存在应力集中现象。 23.梁上作用集中力偶位置处,其弯矩图在该位置有突变。 24.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是。 25.临界应力的欧拉公式只适用于细长杆。 26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件,称为而力构件。 27.作用力与反作用力的关系是。 28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是力,力偶,平衡。 29.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则截面C的位移为 7Fa/2EA 。 30.若一段梁上作用着均布载荷,则这段梁上的剪力图为斜直线。 二、计算题: 1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。已知I z=60125000mm4,y C=157.5mm,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa。试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。

材料力学模拟题

材料力学模拟题

一、 一、 10分) 1、 如图,若弹簧在Q 移mm st 20=? ,在Q 自由下落冲击时的最大动位移mm d 60=?,则弹簧所受的最大冲击力d P 为:3Q 。 2、 在其它条件相同的情况下,用内直径为d 的实心轴代替直径d 的实心轴,若要使轴的刚度不变(单位长度的扭转角?相同),则实心轴的外径D = d 42 。 二、 二、 选择题(每小题5分,共10分) 1、 图示正方形截面杆承受弯扭组合变形,在 进行强度计算时,其任一截面的危险点位置有四种答案: (A)截面形心; (B )竖边中点A 点; (C )横边中点B ;(D )横截面的角点D 点。

正确答案是: C 2、 若压杆在两个方向上的约束情况相同;且z y μμ>。那么该正压杆的合理截面应满足的条件 有四种答案: (A );z y I I =(A );z y I I >(A );z y I I <(A )y z λλ=。正确答案是: D 三、 三、 计算题(共80分) 1、(15 第三强度理论确定AB P=20KN,[]MPa 160=σ。 解:AB 梁受力如图: )(280014.020000Nm M n =?=

AB 梁内力如图: )(300015.020000max Nm M =?= 危险点在A 截面的上下两点 由圆轴弯扭组合第三强度理论的强度条件: [] 1016032 /28003000632222d d W M M n ≥∴?=≤+=+σπ 2、图示矩形截面钢梁,A 端是固定铰支座,B 端为弹簧支承。在该梁的中点C 处受到的重量为P =40N 的重物,自高度h =60mm 处自由落下冲击到梁上。已知弹簧刚度K =25.32N/mm,

材料力学试题及答案

一、回答下列各题(共4题,每题4分,共16分) 1、已知低碳钢拉伸试件,标距mm l 1000=,直径mm d 10=,拉断后标距的长度变为mm l 1251=,断口处的直 径为mm d 0.61 =,试计算其延伸率和断面收缩率。 答:延伸率%25%100100 100 125%100001=?-=?-= l l l δ 断面收缩率%64%100))(1(%100211=?-=?-= d d A A A δ 2、试画出图示截面弯曲中心的位置。 3、梁弯曲剪应力的计算公式z z bI QS = τ,若要计算图示矩形截面A 点的剪应力,试计算z S 。 232 3 )84(41bh h h hb S z =+= 4、试定性画出图示截面截面核心的形状(不用计算)。 二、绘制该梁的剪力、弯矩图。(15分) 矩形 圆形 矩形截面中间 挖掉圆形 圆形截面中间 挖掉正方形 h b 4/h A

三、图示木梁的右端由钢拉杆支承。已知梁的横截面为边长等于0.20m 的正方形,q=4OKN/m,弹性模量 E 1=10GPa ;钢拉杆的横截面面积A 2=250mm 2 ,弹性模量E 2=210GPa 。试求拉杆的伸长l ?及梁中点沿铅垂方向的位移?。(14分) 解:杆受到的拉力kN q F N 402 2== m EA l F l N 00228.010 25010210310406 93=?????==?- 梁中点的挠度: m I E ql A E l F w l N c 00739.012 2 .0101038421040500114.0384521214 94 314122=? ?????+ =+=+?=?四、砖砌烟窗高m h 30=,底截面m m -的外径m d 31=,内径m d 22=,自重kN P 20001=,受 m kN q /1=的风力作用。试求:(1)烟窗底截面m m -的最大压应力;(2)若烟窗的基础埋深m h 40=, 基础及填土自重按kN P 10002=计算,土壤的许用压应力MPa 3.0][=σ,圆形基础的直径D 应为多大?(20分) 注:计算风力时,可略去烟窗直径的变化,把它看成是等截面的。 F s M m kN q /20=kN 20m kN ?160A B C m 10m 2112kN 88kN 20kN 5.6m 40kNm 150.3kNm 160kNm

材料力学期末考试试试题卷库

材料力学期末考试试试题卷库 绪论 1.各向同性假设认为,材料内部各点的()是相同的. (A)力学性质;(B)外力;(C)变形;(D)位移. 2.根据小变形条件,可以认为 ( ). (A)构件不变形;(B)构件不变形; (C)构件仅发生弹性变形;(D)构件的变形远小于其原始尺寸. 3.在一截面的任意点处,正应力σ与切应力τ的夹角( ). (A)α=900;(B)α=450;(C)α=00;(D)α为任意角. 4.根据材料的主要性能作如下三个基本假设___________、___________、___________. 5.材料在使用过程中提出三个方面的性能要求,即___________、___________、___________. 6.构件的强度、刚度和稳定性(). (A)只与材料的力学性质有关;(B)只与构件的形状尺寸关 (C)与二者都有关;(D)与二者都无关. 7.用截面法求一水平杆某截面的内力时,是对( )建立平衡方程求解的. (A) 该截面左段; (B) 该截面右段; (C) 该截面左段或右段; (D) 整个杆. 8.如图所示,设虚线表示单元体变形后的形状,则该单元体 的剪应变为( ). (A)α; (B) π/2-α; (C) 2α; (D) π/2-2α. 答案 1(A)2(D)3(A)4 均匀性假设,连续性假设及各向同性假设.5 强度、刚度和稳定性.6(A)7(C)8(C) 拉压 1. 轴向拉伸杆,正应力最大的截面和切应力最大的截面(). (A)分别是横截面、45°斜截面;(B)都是横截面, (C)分别是45°斜截面、横截面;(D)都是45°斜截面. 2. 轴向拉压杆,在与其轴线平行的纵向截面上(). (A)正应力为零,切应力不为零; (B)正应力不为零,切应力为零; (C)正应力和切应力均不为零; (D)正应力和切应力均为零. 3. 应力-应变曲线的纵、横坐标分别为σ=F N /A,ε=△L / L,其中(). (A)A和L均为初始值;(B)A和L均为瞬时值; (C)A为初始值,L为瞬时值;(D)A为瞬时值,L均为初始值. 4. 进入屈服阶段以后,材料发生()变形. (A)弹性;(B)线弹性;(C)塑性;(D)弹塑性. 5. 钢材经过冷作硬化处理后,其()基本不变. (A) 弹性模量;(B)比例极限;(C)延伸率;(D)截面收缩率. 6. 设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的,则发生破坏的截面上(). (A)外力一定最大,且面积一定最小; (B)轴力一定最大,且面积一定最小; (C)轴力不一定最大,但面积一定最小; (D)轴力与面积之比一定最大. 7. 一个结构中有三根拉压杆,设由这三根杆的强度条件确定的结构许用载荷分别为F1、F2、F3,且F1 >

材料力学期末考试试题库

材料力学复习题(答案在最后面) 绪论 1.各向同性假设认为,材料内部各点的()是相同的。 (A)力学性质;(B)外力;(C)变形;(D)位移。 2.根据小变形条件,可以认为()。 (A)构件不变形;(B)构件不变形; (C)构件仅发生弹性变形;(D)构件的变形远小于其原始尺寸。 3.在一截面的任意点处,正应力σ与切应力τ的夹角()。 (A)α=900;(B)α=450;(C)α=00;(D)α为任意角。 4.根据材料的主要性能作如下三个基本假设___________、___________、___________。 5.材料在使用过程中提出三个方面的性能要求,即___________、___________、___________。 6.构件的强度、刚度和稳定性()。 (A)只与材料的力学性质有关;(B)只与构件的形状尺寸关 (C)与二者都有关;(D)与二者都无关。 7.用截面法求一水平杆某截面的内力时,是对()建立平衡方程求解的。 (A)该截面左段;(B)该截面右段; (C)该截面左段或右段;(D)整个杆。 8.如图所示,设虚线表示单元体变形后的形状,则该单元体 的剪应变为()。 α (A)α;(B)π/2-α;(C)2α;(D)π/2-2α。 答案 1(A)2(D)3(A)4均匀性假设,连续性假设及各向同性假设。5强度、刚度和稳定性。6(A)7(C)8(C) 拉压 1.轴向拉伸杆,正应力最大的截面和切应力最大的截面()。 (A)分别是横截面、45°斜截面;(B)都是横截面, (C)分别是45°斜截面、横截面;(D)都是45°斜截面。 2.轴向拉压杆,在与其轴线平行的纵向截面上()。 (A)正应力为零,切应力不为零; (B)正应力不为零,切应力为零; (C)正应力和切应力均不为零; (D)正应力和切应力均为零。 3.应力-应变曲线的纵、横坐标分别为σ=F /A,△ε=L/L,其中()。 N (A)A和L均为初始值;(B)A和L均为瞬时值; (C)A为初始值,L为瞬时值;(D)A为瞬时值,L均为初始值。 4.进入屈服阶段以后,材料发生()变形。 (A)弹性;(B)线弹性;(C)塑性;(D)弹塑性。 5.钢材经过冷作硬化处理后,其()基本不变。 (A)弹性模量;(B)比例极限;(C)延伸率;(D)截面收缩率。 6.设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的,则发生破坏的截面上()。

材料力学练习题及答案-全

学年第二学期材料力学试题(A卷) 题号一二三四五六总分得分 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〈A2 题一、1图 B、A1〉A2 C、A1=A2 D、A1、A2为任意 2、建立圆轴的扭转应力公式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=∫Aρ2dA A、(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 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ 4、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 、4 C 、8 D 、16 题一、3图 题一、5图 题一、4

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) 四、电动机功率为9kW ,转速为715r/min ,皮带轮直径D =250mm ,主 轴外伸部分长度为l =120mm ,主轴直径d =40mm ,〔σ〕=60MPa ,用第三强度理论校核轴的强度。(15分) 五、重量为Q 的重物自由下落在图示刚架C 点,设刚架的抗弯刚度为 三题图 四题图 二 题 图 姓名____________ 学号 -----------------------------------------------------------

材料力学试题及答案全

材料力学试题 一、填空题(共15分) 1、 (5分)一般钢材的弹性模量E = 210 GPa ;吕材的弹性模量E = 70 GPa 2、 (10分)图示实心圆锥杆受扭转外力偶作用,材料的剪切弹性模量为G ,该杆的 man τ 1、(5(A )各向同性材料;(B )各向异性材料; (C 正确答案是 A 。 2、(5分)边长为d 杆(1)是等截面,杆(2荷系数d k 和杆内最大动荷应力d σ论: (A )()(,)()(1max 21d d d k k σ<<(B )()(,)()(1max 21d d d k k σ><(C )()(,)()(1max 21d d d k k σ<>(D )1max 21()(,)()(d d d k k σ>>正确答案是 A 。 三、计算题(共75分) 1、(25 应力相等, 求:(1)直径比21/d d ; (2)扭转角比AB φ解:AC 轴的内力图: (105);(10355M Nm M BC AB ?=?= 由最大剪应力相等: 8434.05/3/16 /1050016/103003 213 23313max ==?=?==d d d d W M n n ππτ 由 ; 594.0)(23232;4122124 2 4 1 1=??=?=?∴?=d M M M d G d G a M GI l M n n n n BC AB P n ππφφφ (2)

2、( 3、(15分)有一厚度为6mm 的钢板在板面的两个垂直方向受拉,拉应力分别为150Mpa 和 55Mpa ,材料的E=2.1×105 Mpa ,υ =0.25。求钢板厚度的减小值。 解:钢板厚度的减小值应为横向应变所产生,该板受力后的应力状态为二向应力状态,由广义胡克定律知,其Z 向应变为: 0244.010)55150(101.225.0)(69 -=?+?-=+-=y x z E σσνε 则 mm t Z Z 146.0-=?=?ε

(完整版)材料力学期末复习试题库(你值得看看)

第一章 一、选择题 1、均匀性假设认为.材料内部各点的是相同的。 A:应力 B:应变 C:位移 D:力学性质 2、各向同性认为.材料沿各个方向具有相同的。 A:力学性质 B:外力 C:变形 D:位移 3、在下列四种材料中. 不可以应用各向同性假设。 A:铸钢 B:玻璃 C:松木 D:铸铁 4、根据小变形条件.可以认为: A:构件不变形 B:构件不破坏 C:构件仅发生弹性变形 D:构件的变形远小于原始尺寸 5、外力包括: A:集中力和均布力 B:静载荷和动载荷 C:所有作用在物体外部的力 D:载荷与支反力 6、在下列说法中.正确的是。 A:内力随外力的增大而增大; B:内力与外力无关; C:内力的单位是N或KN; D:内力沿杆轴是不变的; 7、静定杆件的内力与其所在的截面的有关。 A:形状;B:大小;C:材料;D:位置 8、在任意截面的任意点处.正应力σ与切应力τ的夹角α=。 A:α=90O; B:α=45O; C:α=0O;D:α为任意角。 9、图示中的杆件在力偶M的作用下.BC段上。 A:有变形、无位移; B:有位移、无变形; C:既有位移、又有变形;D:既无变形、也无位移; 10、用截面法求内力时.是对建立平衡方程而求解的。 A:截面左段 B:截面右段 C:左段或右段 D:整个杆件 11、构件的强度是指.刚度是指.稳定性是指。 A:在外力作用下抵抗变形的能力; B:在外力作用下保持其原有平衡态的能力; C:在外力的作用下构件抵抗破坏的能力; 答案:1、D 2、A 3、C 4、D 5、D 6、A 7、D 8、A 9、B 10、C 11、C、B、A 二、填空 1、在材料力学中.对变形固体作了 . . 三个基本假设.并且是在 . 范围内研究的。 答案:均匀、连续、各向同性;线弹性、小变形 2、材料力学课程主要研究内容是:。 答案:构件的强度、刚度、稳定性;

材料力学模拟题5及问题详解

材料力学模拟考试题A 一.是非题 1.应力公式A N = σ的使用条件是,外力沿杆件轴线,且材料服从胡克定律。(× ) 2. 在各种受力情况下,脆性材料都将发生脆性断裂而破坏。(× ) 3、轴向拉压杆任意斜截面上只有均匀分布的正应力,而无剪应力。(× ) 4、受扭圆轴横截面上只有剪应力,因而均处于单向应力状态。(× ) 5、矩形截面偏心受压杆如图所示(P 的作用点位于截面的对称轴上),其横截面上的正应力部分为压应力,部分为拉应力。(× ) 6、压杆的临界应力与压杆材料、截面面积有关,而与截面的形状无关。(× ) 二、选择题: 1、危险截面是(C )所在的截面。 A.最大面积; B .最小面积; C . 最大应力; D . 最大内力。 A .σb ; B .σe ; C .σp ; D .σs 2.偏心拉伸(压缩)实质上是( B )的组合变形。 A .两个平面弯曲; B .轴向拉伸(压缩)与平面弯曲; C .轴向拉伸(压缩)与剪切; D .平面弯曲与扭转。

3.微元体应力状态如图示,其所对应的应力圆有如图示四种,正确的是(A )。 4.两端铰支的圆截面压杆,长1m,直径50mm。其柔度为(C )。 A.60; B.66.7; C.80; D.50。 5.梁的正应力公式是在“平面弯曲”前提下推导得到的,“平面弯曲”即( D )。 A.梁在平面力系作用下产生的弯曲; B. 梁的内力只有弯矩没有剪力的弯曲; C.梁的横截面变形后仍为平面的弯曲; D.梁的轴线弯曲变形后仍为(受力平面内)平面曲线的弯曲。 6、两根拉杆的材料、横截面积和受力均相同,而一杆的长度为另一杆长度的两倍。试比较它们的轴力、横截面上的正应力、轴向正应变和轴向变形。下面的答案哪个正确?(C )。 A. 两杆的轴力、正应力、正应变和轴向变形都相同。 B.两杆的轴力、正应力相同,而长杆的正应变和轴向变形较短杆的大。 C.两杆的轴力、正应力和正应变都相同,而长杆的轴向变形较短杆的大。 D.两杆的轴力相同,而长杆的正应力、正应变和轴向变形都较短杆的大。 7、圆轴扭转时,若已知轴的直径为d,所受扭矩为T,试问轴内的最大剪应力τmax和最大正 应力σmax各为多大?(A )。 A.τmax=16T/πd3,σmax=0 B.τmax=32T/πd3,σmax=0 C.τmax=16T/πd3,σmax=32T/πd3 D.τmax=16T/πd3,σmax=16T/πd3 8、梁受力如图所示,那么在最大弯曲正应力公式σmax=My max/I z中,y max为( A )。

材料力学模拟题

一、 一、 填空题(每小题 51、 如图,若弹簧在Q 作用下的静位移st 20=?冲击时的最大动位移mm d 60=?为:3Q 。 2、 在其它条件相同的情况下,用内直径为d 的实心轴,若要使轴的刚度不变(单位长度的扭转角?相同),则实心轴的外径D = d 4 2 。 二、 二、 选择题(每小题 5分,共10分) 1、 图示正方形截面杆承受弯扭组合变形,在进行强度计算时,其任一截面的危险点位置有四种答案: (A)截面形心; (B )竖边中点A (C )横边中点B ;(D )横截面的角点正确答案是: C 2、 若压杆在两个方向上的约束情况相同;且z y μμ>。那么该正压杆的合理截面应 满足的条件有四种答案: (A ); z y I I =(A ) ; z y I I >(A ) ; z y I I <(A ) y z λλ=。正确答案是: D 三、 三、 计算题(共 80分) 1、(15分)图示拐轴受铅垂载荷P P=20KN,[]MPa 160=σ。 解:AB 梁受力如图: )(280014.020000Nm M n =?= AB 梁内力如图: )(300015.020000max Nm M =?=

危险点在A 截面的上下两点 由圆轴弯扭组合第三强度理论的强度条件: [] 1016014.310 1.43210 16032 /2800300036 3 6 3222 2d d W M M n =????≥∴?=≤+=+σπ 2、图示矩形截面钢梁,A 端是固定铰支座,B 端为弹簧支承。在该梁的中点C 处受到的重量为P =40N 的重物,自高度h =60mm 处自由落下冲击到梁上。已知弹簧刚度K =25.32N/mm, 解:(1)求st δ、max st σ。 将重力P 按静载方式沿铅垂方向加在梁中心C 处,点C 的挠度为st δ、静应力为max st σ, 惯性矩 ) (12016.004.012433m bh I ?==

材料力学试题及答案

一、一结构如题一图所示。钢杆1、2、3的横截面面积为A=200mm 2,弹性模量E=200GPa ,长度l =1m 。制造时3杆短了△=0.8mm 。试求杆3和刚性梁AB 连接后各杆的内力。(15分) 二、题二图所示手柄,已知键的长度30 mm l =,键许用切应力[]80 MPa τ=,许用挤压应力bs []200 MPa σ=,试求许可载荷][F 。(15分) 三、题三图所示圆轴,受e M 作用。已知轴的许用切应力[]τ、切变模量G ,试求轴直径d 。 (15分) 五、分)

六、如题六图所示,变截面悬臂梁受均布载荷q 作用,已知q 、梁长l 及弹性模量E 。试用积分法求截面A 的挠度w A 和截面C 的转角θC 。(15分) 七、如图所示工字形截面梁AB ,截面的惯性矩672.5610z I -=?m 4 ,求固定端截面翼缘和腹 板交界处点a 的主应力和主方向。(15分) 一、(15分) (1)静力分析(如图(a )) F F F 图(a ) ∑=+=231,0N N N y F F F F (a ) ∑==31,0N N C F F M (b ) (2)几何分析(如图(b )) 50kN A B 0.75m

1 l ?2 l ?3 l ? 图(b ) ?=?+?+?3212l l l (3)物理条件 EA l F l N 11= ?,EA l F l N 22=?,EA l F l N 33=? (4)补充方程 ?=++EA l F EA l F EA l F N N N 3212 (c ) (5)联立(a )、(b )、(c )式解得: kN F kN F F N N N 67.10,33.5231=== 二、(15分) 以手柄和半个键为隔离体, S 0, 204000O M F F ∑=?-?= 取半个键为隔离体,bs S 20F F F == 由剪切:S []s F A ττ=≤,720 N F = 由挤压:bs bs bs bs [][], 900N F F A σσ=≤≤ 取[]720N F =。 三、(15分) e A B M M M += 0AB ?=, A B M a M b ?=? 得 e B a M M a b =+, e A b M M a b =+ 当a b >时 d ≥b a >时 d ≥ 。 四、(15分) F

材料力学复习题

填空题 第一部分 1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为刚体。 2.构件抵抗破坏的能力称为强度。 3.圆轴扭转时,横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成正比。 4.梁上作用着均布载荷,该段梁上的弯矩图为二次抛物线。 5.偏心压缩为压缩和弯曲的组合变形。 6.柔索的约束反力沿柔索离开物体。 7.构件保持原有平衡形态的能力称为稳定性。 8.力对轴之矩在力的作用线与轴平行或相交时情况下为零。 9.梁的中性层与横截面的交线称为中性轴。 10.图所示点的应力状态,其最大切应力是 100MPa 。 11.物体在外力作用下产生两种效应分别是运动效应和形变效应。 12.外力解除后可消失的变形,称为弹性形变。 13.力偶对任意点之矩都相等。 14.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则杆中最大正应力为 5F/2A 。 15.梁上作用集中力处,其剪力图在该位置有突变。 16.光滑接触面约束的约束力沿公法线指向物体。 17.外力解除后不能消失的变形,称为。 18.平面任意力系平衡方程的三矩式,只有满足三个矩心不在一条直线上 的条件时,才能成为力系平衡的充要条件。 19.图所示,梁最大拉应力的位置在 c 点处。 20.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是。 21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态,称为平衡。 22.在截面突变的位置存在应力集中现象。 23.梁上作用集中力偶位置处,其弯矩图在该位置有突变。 24.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是。 25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。 26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件,称为二力杆。 27.作用力与反作用力的关系是大小相等,方向相反,并且在同一直线上。 28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是一的合力或者一个合力偶或者平衡力系。 29.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为 E,则截面C的位移为 7FE/2A 。 30.若一段梁上作用着均布载荷,则这段梁上的剪力图为倾斜的直线。 第二部分 1、工程构件正常工作应满足_____强度_______、________刚度____、稳定性要求。 2、在正负号规定中,拉压杆的轴力以拉为正、压为负。

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