材料力学往年试卷-01
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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。
材料⼒学试题和答案解析7套材料⼒学试卷1⼀、绘制该梁的剪⼒、弯矩图。
(15分)⼆、梁的受⼒如图,截⾯为T 字型,材料的许⽤拉应⼒[σ+]=40MPa ,许⽤压应⼒[σ-]=100MPa 。
试按正应⼒强度条件校核梁的强度。
(20分)m8m 2m2M三、求图⽰单元体的主应⼒及其⽅位,画出主单元体和应⼒圆。
(15分)四、图⽰偏⼼受压柱,已知截⾯为矩形,荷载的作⽤位置在A 点,试计算截⾯上的最⼤压应⼒并标出其在截⾯上的位置,画出截⾯核⼼的形状。
(15分) 30170302002m3m1m30五、结构⽤低碳钢A 3制成,A 端固定,B 、C 为球型铰⽀,求:允许荷载[P]。
已知:E=205GPa ,σs =275MPa ,σcr=338-1.12λ,,λp =90,λs =50,强度安全系数n=2,稳定安全系数n st =3,AB 梁为N 016⼯字钢,I z =1130cm 4,W z =141cm 3,BC 杆为圆形截⾯,直径d=60mm 。
(20分)六、结构如图所⽰。
已知各杆的EI 相同,不考虑剪⼒和轴⼒的影响,试求:D 截⾯的线位移和⾓位移。
(15分)材料⼒学2⼀、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。
2、试画出图⽰截⾯弯曲中⼼的位置。
aa3、梁弯曲剪应⼒的计算公式zzQS =τ,若要计算图⽰矩形截⾯A 点的剪应⼒,试计算z S 。
4、试定性画出图⽰截⾯截⾯核⼼的形状(不⽤计算)。
4/h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⼆、绘制该梁的剪⼒、弯矩图。
(15分)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 。
材料力学试题1及答案[精选五篇]第一篇:材料力学试题1及答案材料力学卷1一、结构构件应该具有足够的、和。
(本题3分)二、低碳钢拉伸破坏经历了四个典型阶段:阶段、阶段、阶段和阶段。
衡量材料强度的指标是、。
(本题6分)三、在其他条件不变的前提下,压杆的柔度越大,则临界应力越、临界力越;材料的临界柔度只与有关。
(本题3分)四、两圆截面杆直径关系为:D2=3D1,I则Z2分)=IZ1;WZ2=WZ1I; P2=IP1;WP2=WP1;(本题8五、已知构件上危险点的应力状态,计算第一强度理论相当应力;第二强度理论相当应力;第三强度理论相当应力;第四强度理论相当应力。
泊松比μ=0.3。
(本题15分)六、等截面直杆受力如图,已知杆的横截面积为A=400mm,P=20kN。
试作直杆的轴力图;计算杆内的最大正应力;材料的弹性模量E=200Gpa,计算杆的轴向总变形。
(本题15分)2七、矩形截面梁,截面高宽比h=2b,l=4米,均布载荷q=30kN/m 许用应力的剪力图、弯矩图2、设计梁的截面(本题20分)。
[σ]=100MPa,1、画梁八、一圆木柱高l=6米,直径D=200mm,两端铰支,承受轴向载荷F=50kN,校核柱子的稳定性。
已知木材的许用应力[σ]=10MPa,折减系数与柔度的关系为:ϕ=3000λ2。
(本题15分)九、用能量法计算结构B点的转角和竖向位移,EI已知。
(本题15分)答案:一、结构构件应该具有足够的强度、刚度和稳定性。
(本题3分)二、低碳钢拉伸破坏经历了四个典型阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。
衡量材料强度的指标是屈服极限、强度极限。
(本题6分)三、在其他条件不变的前提下,压杆的柔度越大,则临界应力越小、临界力越小;材料的临界柔度只与材料有关。
(本题3分)四、两圆截面杆直径关系为:D2=3D1,; I则Z2=81IZ1WZ2=27WZ1;IP2=81IP1;WP2=27WP1;(本题8分)五、解:三、(15分)解:主应力第一强度理论相当应力第二强度理论相当应力第三强度理论相当应力σ1=52.4MPaσ2=7.64MPaσ3=0MPaσr1=σ1=52.4MPaσr2=σ1-μ(σ2+σ3)=50.2MPa σr3=σ1-σ3=52.4MPa1(σ1-σ2)2+(σ2-σ3)2+(σ3-σ1)2=49MPa2 第四强度理论相当应力六、解:轴力图如图所示(三段共6分,每一段2分)σr4=[]σ=由:NANmax2P2⨯20⨯1000===100MPaAA400(3分)得:(6分)Nl10000⨯1000∆l=∑=+0=0.125mm(伸长)EA200⨯1000⨯400(5分)σmax=七、解:画梁的受力图(2分)∑M=0⇒Y⨯4-q⨯2⨯5=0 ⇒Y=0⇒Y+Y-q⨯2=0⇒Y由∑由ABABYB=75kN(2分)A=-15kN(2分)梁的剪力图、弯矩图如图所示(4分)最大剪力为:Fs=60kN 最大弯矩为:M=60kNm(2分)Mσ=WZbh22b3WZ==63(2分)(2分)σmax=M3M33⨯60000000<[σ]⇒b≥3==96.55mmWZ2[σ]2⨯100(2分)=96.55mmh=193.1mm!(2分)所以梁截面尺寸为:b八、解:圆截面的惯性半径和柔度为:i=μl1⨯6000Dλ===120=50mmi504(5分)(5分)30003000ϕ=2==0.2082λ120由公式(5分)P50⨯103σ===1.59MPa2<[σst]=ϕ[σ]=0.208⨯10=2.08MPa(5分)A3.14⨯100柱子满足稳定性要求。
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。
材料力学的试题及答案一、选择题1. 材料力学中,下列哪个选项不是材料的基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度答案:D2. 根据材料力学的理论,下列哪个选项是正确的?A. 材料在弹性范围内,应力与应变成正比B. 材料在塑性变形后可以完全恢复原状C. 材料的屈服强度总是高于其抗拉强度D. 材料的硬度与弹性模量无关答案:A二、填空题1. 材料力学中,应力是指_______与_______的比值。
答案:单位面积上的压力;受力面积2. 在材料力学中,材料的弹性模量E与_______成正比,与_______成反比。
答案:杨氏模量;泊松比三、简答题1. 简述材料力学中材料的三种基本变形类型。
答案:材料力学中材料的三种基本变形类型包括拉伸、压缩和剪切。
2. 描述材料的弹性模量和屈服强度的区别。
答案:弹性模量是指材料在弹性范围内应力与应变的比值,反映了材料的刚性;屈服强度是指材料开始发生永久变形时的应力值,反映了材料的韧性。
四、计算题1. 已知一材料的弹性模量E=200 GPa,杨氏模量E=210 GPa,泊松比ν=0.3,试计算该材料的剪切模量G。
答案:G = E / (2(1+ν)) = 200 / (2(1+0.3)) = 200 / 2.6 ≈ 76.92 GPa2. 某材料的抗拉强度为σt=300 MPa,若该材料承受的应力为σ=200 MPa,试判断材料是否发生永久变形。
答案:由于σ < σt,材料不会发生永久变形。
五、论述题1. 论述材料力学在工程设计中的重要性。
答案:材料力学是工程设计中的基础学科,它提供了对材料在力作用下行为的深入理解。
通过材料力学的分析,工程师可以预测材料在各种载荷下的响应,设计出既安全又经济的结构。
此外,材料力学还有助于新材料的开发和现有材料性能的优化。
2. 讨论材料的疲劳寿命与其力学性能之间的关系。
答案:材料的疲劳寿命与其力学性能密切相关。
材料的疲劳寿命是指在循环载荷作用下材料能够承受的循环次数。
一1.(1分)下列结论中哪些是正确的?(1)应力分为两种,即正应力σ和剪应力τ。
(2)同一截面上.正应力σ与剪应力τ必相互垂直.(3)同一截面上的正应力σ必定大小相等,方向相同.(4)同一截面上的剪应力τ必相互平行。
A、(1),(2).B、(3),(4).C、(1),(2),(4)D、全对.9.(1分)下列结论中哪些是正确的?(1)荷载的量纲可以是[力],[力] [长度],[力][长度]-1,[力][长度]-2或[力][长度]-3.(2)内力的量纲可以是[力]或[力][长度].(3)应力的量纲只能是[力]/[长度]2.A、(1),(2)B、(2),(3).C、(1),(3).D、全对.11.(1分)下列结论中哪些是正确的?(1)内力可以是力,也可以是力偶,也可以是力与力偶的组合.(2)杆件某横截面上的内力总可以看成一个力与一个力偶的组合.(3)如采用O xyz直角座标系.并使x轴与杆轴重合,则杆件某横截面上的内力可分解为3个力的分量(轴力N和剪力Q、x Q)和三个力偶y分量(扭矩M和弯矩y M,z M).nA、(1),(2)B、(1),(3)C、(2),(3)D、全对.12.(1分)下列结论中______是正确的.A、内力为应力的代数和.B、应力是内力的平均值.C、应力是内力的集度。
D、内力必大于应力。
2.(1分)下列结论中哪些是正确的?(1)若物体产生位移,则必定同时产生变形.(2)若物体各点均无位移,则该物体必定无变形.(3)若物体产生变形,则物体内总有一些点要产生位移。
A、(1),(2).B、(2),(3).C、全对.D、全错.8.(1分)下列结论中哪些是正确的?(1)应变分为线应变 和角应变y.(2)应变为无量纲量.(3)若物体的各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零.(4)若物体内各点的应变均为零,则物体无位移.A、(1),(2).B、(3),(4).C、(1),(2),(3).D、全对.以下可以不看4.(1分)若采用O xyz坐标系,并使x轴与杆轴重合.则下列结论中哪些是正确的?(1)杆件横截面上一点处,总应力P 可分解为正应力σ和剪应力τ,它们之间存在下列关系:222.P στ=+(2)杆件横截面上一点处,剪应力τ可分解为y 方向的分量y τ和z 方向的分量y τ,且222y z τττ=+。
一、低碳钢试件的拉伸图分为、、、四个阶段。
(10分)二、三角架受力如图所示。
已知F=20kN,拉杆BC采用Q235圆钢,[σ钢]=140MPa,压杆AB采用横截面为正方形的松木,[σ木]=10MPa,试用强度条件选择拉杆BC的直径d和压杆AB的横截面边n=180 r/min,材料的许用四、试绘制图示外伸梁的剪力图和弯矩图,q、a均为已知。
(15分)2五、图示为一外伸梁,l=2m,荷载F=8kN,材料的许用应力[σ]=150MPa,试校核该梁的正应力强度。
(15分)=200mm。
b=180mm,h=300mm。
求σmax和σmin。
(15分)八、图示圆杆直径d =100mm ,材料为Q235钢,E =200GPa , p =100,试求压杆的临界力F cr 。
1)答案及评分标准一、 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩断裂阶段。
评分标准:各2.5分。
二、 d =15mm; a =34mm .评分标准:轴力5分,d结果5分,a结果5分。
三、τ=87.5MPa, 强度足够.评分标准:T 3分,公式4分,结果3分。
四、评分标准:受力图、支座反力5分,剪力图5分,弯矩图5分。
五、σmax=155.8MPa>[σ]=100 MPa ,但没超过许用应力的5%,安全.评分标准:弯矩5分,截面几何参数3分,正应力公式5分,结果2分。
六、(1)σ1=141.42 MPa,σ=0,σ3=141.42 MPa;(2)σr4=245 MPa。
评分标准:主应力5分,相当应力5分。
七、σmax=0.64 MPa,σmin=-6.04 MPa。
评分标准:内力5分,公式6分,结果4分。
1..5qaF S图M图F S图——+M图qa2qa2/2八、Fc r =53.39kN评分标准:柔度3分,公式5分,结果2分。
一、什么是强度失效、刚度失效和稳定性失效?二、如图中实线所示构件内正方形微元,受力后变形 为图中虚线的菱形,则微元的剪应变γ为 ? A 、 α B 、 α-090C 、 α2900- D 、 α2答案:D三、材料力学中的内力是指( )。
材料⼒学习题材料⼒学试卷⼀⼀、图⽰桁架,材料为Q235钢,已知:σs =240MPa ,σb =350MPa ,杆⼦直径d =50mm ,安全系数n =3,试确定外⼒P 的最⼤允许值。
(14%)⼆、空⼼圆轴,内径d=60mm ,外径D=80mm ,⼒偶矩m=4kN ·m ,[τ]=80MPa ,试校核轴的强度。
(14%)三、画梁的剪⼒图和弯矩图。
A 、B ⽀座反⼒为R A =R B =qa /2。
(15%)2四、铸铁梁,截⾯惯性矩I Z=538cm4,y1=92mm,y2=42mm, P=5kN,l=2m,许⽤拉应⼒ [σt]=40MPa,许⽤压应⼒[σC]=90MPa,校核梁的弯曲正应⼒强度。
五、已知:载荷P,梁长a,梁的抗弯刚度为EI,试⽤积分法求梁的挠度⽅程,并求B 点挠度。
(14%)五、P=10kN,D=500mm,a=600mm,[σ]=90 MPa,试⽤第三强度理论设计B材料⼒学试卷⼆⼀、如图所⽰的圆截⾯杆,d =50mm ,在杆⼦的表⾯沿45°⽅向粘贴应变⽚,现测得应变ε=-400×10-6,材料常数E=210GPa ,µ=0.28,求外⼒偶矩m 的⼤⼩。
(20分)⼆、画剪⼒图和弯矩图。
已知⽀反⼒(22分)三、简⽀梁由两根No18号槽钢和上下盖板焊接⽽成,盖板材料与槽钢相同,σp =200MPa ,σs =235MPa ,σb =390MPa 。
盖板尺⼨为b =320mm ,t =16mm 。
已知P =140kN ,a =2m (。
, 2qa R qa R B A ==四、已知:杆⼦⾯积A =200 mm 2,长l =2m ,δ=1mm ,受外⼒P =60kN ,材料的弹性模量E =200GPa ,试画出杆⼦的轴⼒图。
(22分)五、钢制圆截⾯杆,直径d =80mm , P=3kN ,m =4kN ·m ,a =1m ,试按第三强度理论,计算危险点的相当应⼒。
材料力学期末试卷1(带答案)精心整理,用心做精品2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 闭卷题 序 一 二 三 四 五 六 总分 得 分 阅卷人一.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 ==441264a D π-。
(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 。
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。
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪个选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. 材料在受到外力作用时,若外力移除后材料能恢复原状,则该材料表现出的特性是:A. 塑性B. 弹性C. 脆性D. 韧性3. 材料力学中,下列哪种应力不是基本应力类型?A. 正应力B. 剪应力C. 拉应力D. 弯应力4. 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. 材料发生塑性变形的应力5. 根据材料力学的胡克定律,当材料受到正应力作用时,其应变与应力的关系是:A. 正比B. 反比C. 无关系D. 非线性关系6. 材料力学中,下列哪种情况下材料的应力状态是平面应力?A. 材料的三个主应力中有一个为零B. 材料的三个主应力都非零C. 材料的三个主应力中有两个为零D. 材料的三个主应力都为零7. 材料力学中,下列哪个选项不是材料的疲劳破坏的特点?A. 循环加载B. 低应力水平C. 无明显征兆D. 应力水平高8. 材料在受到拉伸时,其横截面积的变化趋势是:A. 增加B. 减小C. 不变D. 先增加后减小9. 材料力学中,下列哪个选项不是材料的疲劳寿命的影响因素?A. 应力水平B. 材料的微观结构C. 材料的宏观结构D. 材料的化学成分10. 材料力学中,下列哪个选项不是材料的疲劳破坏的预防措施?A. 避免应力集中B. 提高应力水平C. 采用表面处理D. 选择适当的材料答案:1-5 DBBCA 6-10 ACCBD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定义及其物理意义。
答:弹性模量,也称为杨氏模量,是材料在受到正应力作用时,其应力与应变的比值。
它反映了材料抵抗变形的能力,数值越大,表示材料越硬。
剪切模量,也称为刚度模量,是材料在受到剪应力作用时,其应力与剪应变的比值。
材料力学试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 材料力学中,下列哪一项不是应力的基本类型?A. 正应力B. 剪应力C. 拉应力D. 扭应力答案:C2. 材料力学中,弹性模量E的单位是:A. PaB. N/m²C. kg/m·s²D. J/m³答案:B3. 根据胡克定律,当材料受到拉伸时,其应力与应变的关系为:A. σ = EεB. σ = 1/EεC. ε = E/σD. ε = σ/E答案:D4. 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:D5. 材料力学中,泊松比μ的取值范围是:A. 0 < μ < 0.5B. 0 < μ ≤ 0.5C. -1 < μ < 0D. -1 ≤ μ < 0答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 当材料受到拉伸时,其应力与应变的关系遵循_______定律。
答案:胡克2. 材料的弹性模量E和剪切模量G之间的关系为:G = E /(2(1+μ)),其中μ为_______。
答案:泊松比3. 在材料力学中,材料的强度通常用_______来表示。
答案:屈服强度4. 材料在受到拉伸时,其应力与应变的关系是_______的。
答案:线性5. 材料力学中,材料的塑性变形是指在_______作用下,材料发生永久变形的现象。
答案:应力三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述材料力学中应力集中的概念及其对材料强度的影响。
答案:应力集中是指在材料的几何形状突变处,应力值显著增大的现象。
这种现象会导致材料在应力集中区域的应力水平远高于材料的平均应力水平,从而增加了材料在这些区域发生破坏的风险,降低了材料的实际强度。
2. 描述材料力学中材料的疲劳破坏过程及其影响因素。
答案:材料的疲劳破坏是指在周期性变化的应力作用下,材料在远低于其静载强度的情况下发生断裂的现象。
一、低碳钢试件的拉伸图分为、、、四个阶段。
(10分)二、三角架受力如图所示。
已知F=20kN,拉杆BC采用Q235圆钢,[?钢]=140MPa,压杆AB采用横截d和压杆AB的横截面边长a。
n=180 r/min,材料的许用切应分),试校核该梁的正应力强e=200mm。
F cr。
(10一、 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩断裂阶段。
评分标准:各2.5分。
二、 d =15mm; a =34mm .评分标准:轴力5分, d 结果5分,a 结果5分。
三、 ?=87.5MPa, 强度足够.评分标准:T 3分,公式4分,结果3分。
四、评分标准:受力图、支座反力5分,剪力图5分,弯矩图5分。
五、?max =155.8MPa >[?]=100 MPa ,但没超过许用应力的5%,安全.评分标准:弯矩5分,截面几何参数 3分,正应力公式5分,结果2分。
六、(1)?1=141.42 MPa ,?=0,?3=141.42 MPa ;(2)?r 4=245 MPa 。
评分标准:主应力5分,相当应力5分。
七、?max =0.64 MPa ,?min =-6.04 MPa 。
评分标准:内力5分,公式6分,结果4分。
八、Fc r =53.39kN评分标准:柔度3分,公式5分,结果2分。
一、什么是强度失效、刚度失效和稳定性失效二、如图中实线所示构件内正方形微元,受力后变形为图中虚线的菱形,则微元的剪应变γ为 A 、 α B 、 α-090 C 、 α2900- D 、 α2答案:D三、材料力学中的内力是指( )。
A 、 物体内部的力。
B 、 物体内部各质点间的相互作用力。
C 、 由外力作用引起的各质点间相互作用力的改变量。
D 、 由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量。
答案:B四、为保证机械和工程结构的正常工作,其中各构件一般应满足 、 和 三方面的要求。
答案:强度、刚度、稳定性五、 截面上任一点处的全应力一般可分解为 方向和 方向的分量。
材料力学 试卷A考试时间为120分钟一、选择题(每题2分,共30分)1. 通常以( )作为塑性材料的极限应力。
A. b σB. s σC. 0σD. σ2. 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( )。
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 3. 实心圆截面轴的极惯性矩计算式为( )。
A. 464D I πρ=B. 432D I z π=C. 464D I z π=D. 432D I πρ=4. 压杆稳定计算中,欧拉公式适用于( )杆件。
A. 大柔度B. 中柔度C. 小柔度D. 任意柔度 5. 对于受拉压作用的等直杆,下列说法哪一种正确( )。
A. 若杆件总变形为零,则各截面上的应变均为零; B. 若有温度变化,则在杆内必产生温度应力; C. 某一截面上的应变为零,该截面上的应力也为零; D. 若杆件总变形不为零,则各截面上的应变均不为零。
6. 构件抵抗变形的能力称为构件的( )A.应变 B. 强度 C. 应力 D. 刚度7. 实心圆轴扭转时,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和最大正应力各为多大( ) A. max max 316,0T d τσπ== B. maxmax332,0Td τσπ== C. maxmax 3320,T d τσπ== D. max max3160,Td τσπ== 8. 图1所示梁进行强度计算时,最大剪力应取( )。
A. FB. 2FC. 1.25FD. 1.75F2FF图1 图29. 图2所示空心圆截面梁弯曲时,最大弯曲正应力公式maxmax zMy I σ=中max y 为( )。
A. D B. d C.2D d - D. 2D10. 梁产生平面弯曲,当某截面的剪力为零时,则( )。
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。
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学主要研究的是材料在外力作用下的______。
A. 化学变化B. 物理变化C. 力学性质D. 热学性质2. 材料力学中,应力的定义是单位面积上的______。
A. 力B. 位移C. 速度D. 加速度3. 弹性模量是描述材料______的物理量。
A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度4. 材料力学中,材料的屈服强度是指材料在______条件下的应力。
A. 弹性变形B. 永久变形C. 断裂D. 疲劳5. 材料力学中,拉压杆件的承载能力主要取决于其______。
A. 长度B. 直径C. 材料种类D. 表面处理6. 材料力学中,剪切应力的计算公式是______。
A. τ = F/AB. τ = F/LC. τ = Fb/AD. τ = Fb/L7. 材料力学中,梁的弯曲问题主要考虑的是______。
A. 材料的弹性模量B. 梁的截面形状C. 梁的长度D. 梁的重量8. 材料力学中,疲劳破坏是指材料在______作用下发生的破坏。
A. 静载荷B. 动载荷C. 冲击载荷D. 温度变化9. 材料力学中,材料的断裂韧性是指材料在______条件下的抗断裂能力。
A. 静载荷B. 动载荷C. 冲击载荷D. 疲劳10. 材料力学中,安全系数是指实际承载能力与______的比值。
A. 设计载荷B. 最大载荷C. 极限载荷D. 疲劳载荷答案:1-5 C A A B B 6-10 C B B D C二、填空题(每空1分,共10分)1. 材料力学中的______是指材料在受到外力作用时,其形状和尺寸发生改变的能力。
2. 当材料受到的应力超过其______时,材料将发生永久变形。
3. 在材料力学中,______是指材料在受到外力作用时,其内部各点的应力状态。
4. 材料力学中,______是指材料在受到外力作用时,其内部各点的位移状态。
5. 材料力学中,______是指材料在受到外力作用时,其内部各点的应变状态。
材料力学的试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学研究的对象是什么?A. 材料的化学性质B. 材料的力学性质C. 材料的热学性质D. 材料的电学性质2. 材料力学中,下列哪一项不是基本力学性质?A. 弹性B. 韧性C. 硬度D. 塑性3. 材料力学中,应力的定义是什么?A. 力与面积的比值B. 力与体积的比值C. 力与长度的比值D. 面积与力的比值4. 材料力学中,下列哪一项不是材料的基本变形形式?A. 拉伸B. 压缩C. 扭转D. 膨胀5. 材料力学中,弹性模量表示什么?A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的弹性D. 材料的塑性二、简答题(每题10分,共30分)6. 简述材料力学中材料的三种基本力学性质。
7. 解释材料力学中的应力-应变曲线,并说明其各阶段的意义。
8. 什么是材料的屈服强度,它在工程设计中的重要性是什么?三、计算题(每题25分,共50分)9. 一根直径为20mm,长度为200mm的圆杆,在两端受到100kN的拉伸力。
如果材料的弹性模量为200GPa,求圆杆的伸长量。
10. 一个直径为50mm,长为100mm的空心圆筒,内径为40mm,受到一个扭矩为500N·m。
如果材料的剪切模量为80GPa,求圆筒的最大剪切应力。
答案一、选择题1. B. 材料的力学性质2. C. 硬度3. A. 力与面积的比值4. D. 膨胀5. C. 材料的弹性二、简答题6. 材料力学中材料的三种基本力学性质包括弹性、塑性和韧性。
弹性是指材料在受到外力作用后能恢复原状的能力;塑性是指材料在达到一定应力后,即使撤去外力也不会完全恢复原状的性质;韧性是指材料在断裂前能吸收和分散能量的能力。
7. 应力-应变曲线是描述材料在受力过程中应力与应变之间关系的曲线。
它通常包括弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。
弹性阶段表示材料在受力后能够完全恢复原状;屈服阶段是材料开始产生永久变形的点;强化阶段是材料在屈服后继续承受更大的应力而不断裂;颈缩阶段是材料接近断裂前发生的局部变细现象。
班号 学号 姓名 成绩
《 材 料 力 学 A 》期末试卷
一、选择题 (单选,共12分,每小题3分) 1、下列说法正确的是: 。
A 、各向同性材料是指材料内部任意位置的力学性能都是相同的;
B 、材料的刚度越大越不容易发生屈服变形;
C 、塑性材料的强度极限高于脆性材料的强度极限;
D 、脆性材料的单向压缩许用应力一般高于单向拉伸许用应力。
2、下列说法正确的是 。
A 、薄壁圆管的扭转切应力公式只适用于线弹性、各向同性材料;
B 、任意截面形状的闭口薄壁杆横截面上的扭转切应力为常数;
C 、开口薄壁杆的抗扭性能很差,对于受扭构件,一般不要采用开口薄壁杆;
D 、圆轴扭转的刚度条件是圆轴的抗扭模量不能超过许用值。
3、下图所示两均质矩形截面等厚梁,两梁材料相同、总长度相同、AB 段完全相同、BC 段的梁高度不同。
下面结论中正确的是: 。
A 、两梁
B 截面的挠度和转角相同; B 、两梁B 截面的挠度和转角不相同;
C 、两梁C 截面的挠度和转角相同;
D 、图(a )所示梁C 截面挠度和转角均小于图 (b )所示梁C 截面的挠度和转角。
F
图(b )
4、下图所示正方形截面杆件,横截面ABCD 上拉应力最大的点是 。
二、填空题(8分,每空1分)
1、由于截面急剧变化引起的应力局部增大现象,称为 。
2、 称为叠加原理。
当构件的受力和变形满足 条件与 条件时, 叠加原理方能适用。
3、在进行纯弯梁横截面上正应力分析时,除了运用静力学方程外,还运用了 方程与 方程,并根据梁的变形特点作 假设与 假设。
F
三、计算题(5道小题,共80分)
1、某等截面实心传动轴,转速n =300r/min ,轮1为主动轮,输入功率P 1=50kW ,轮
2、轮3与轮4为从动轮,输出功率分别为P 2=10kW ,P 3= P 4=20kW 。
(力矩与功率、转速之间的转换关系为:{}{}{}/min
9549
kW
N m r P M n ⋅=)
1)试画轴的扭矩图;
2) 若许用切应力[τ]=80MPa ,单位长度的许用扭转角[θ]=0.8(˚)/m ,切变模量G =80GPa ,试确定轴径d 。
(15分)
4
P 4
2、画出图示梁的剪力弯矩图。
(15分)
3、试求图示刚架C截面的水平与铅垂位移。
设梁的弯曲刚度EI为常数,且不考虑刚架的拉压变形。
(15分)
qa
4、图示结构,梁AB为刚体,杆1、2、3、4的材料与横截面积均相同,拉压刚度均为EA,1、3、4杆的长度均为a。
在梁AB的C点承受铅垂载荷F作用。
试计算C点的水平与铅垂位移(15分)
5、图示T型截面梁AB,z为横截面的形心轴,已知横截面对z轴的惯性矩为I z,y1=2 y2,材料的弹性模量为E、许用拉应力为[σt]、许用压应力为[σc],且[σc]= 2.5[σt]。
梁上放一长度为a、宽度为b、高度为h、重量为G的长方体形均质重物,重物与梁均匀接触。
在AB梁中间截面的下表面贴有一纵向应变片,重物可以位于梁上A到B的任意位置。
若重物的长度a与梁的长度l相比不能忽略。
1) 当重物位于何位置时,应变片的应变值最大,该最大值是多少;
2) 如果重物长度a保持不变,求重物的允许最大重量[G]。
(20分)
y y。