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组合变形答案一、概念题1.A ；2.A ；3.D ；4.C ；5.B ；6.A ；7.C ；8.D ；9.C ；10.C11.略12. 13σσσ=-=二、计算题1截面形心和惯性矩计算：126459.5240.484.8810z z mmz mm I mm ===⨯1-1 截面上的内力：28857.6.12N M Py N mF P kN ====2max 1max 26.8[]32.3[]t Nt Zc Nc ZF Mz MPa A I F Mz MPa A I σσσσ=+=<=-+=< 安全2设切口深度为x ，则偏心距为：x /23112100.005(0.04)P t F A x σ⨯==-322121020.005(0.04)6t xMx W σ⨯⨯==⨯-61210010t t σσσ=+≤⨯ 得 212864000.00521x x x m -+== 3 2642()()P A hP F M PP A W bh bh bh σ⨯=-+=-+=-A 点的应力状态为单向压缩应力状态 454522AP bh σσσ-===-4545451122()()P P E E bh bh εσυσυ-=-=+2(1)Ebh P αευ=-4 过O 点横截面上的应力232324202()()P hP F M P P A W d d d σπππ⨯=+=+= 28T P M P W d τπ== O 点的应力状态为二向应力状态：0x y y σσσττ===220xa P E d E σεπ== 2452452454518cos 90sin 90222cos90sin 902214()x yx y xy x y x yxy b P d Pd P E d Eσσσσστπσσσσστπεσυσπ--+-=+---=+-=+-==-=- 5a 点的应力状态为二向应力状态：32412.710P P P F F F A d σπ===⨯ 3216 5.1010e T P P M M F W dτπ===⨯33031203593030120cos 60sin 6013.91022cos 240sin 240 1.24102211()(13.90.3 1.24)1014.331020010x y x y xy P x y x yxy P P F F F E σσσσστσσσσστεσυσ-+-=+-=⨯+-=+-=-⨯=-=+⨯⨯=⨯⨯2107 2.107.P e F N M N m ==采用第三强度理论校核强度31334.33[]r MPa σσσσ=-==< 安全 61） 计算954920.46.163.68491.1408.9293.75252.3488.66Pz Py Ay By Az Bz P m N m nF N F NF NF NF N F N =====-===-2） 作计算简图3） 作内力图4） 危险截面为A 截面： max max max 20.46.28.08.21.28.T z y M N mM N m M N m===-5）危险点于A 截面的边缘a 点，a 点的应力状态为二向应力状态：2.87MPa σ==2160.83eTP M M MPa W dτπ===max 3.1min 0.2212313max 23.100.22 1.662x yMPaMPaMPaMPaMPaMPaσσσσσσσστ-+=±====--== 6）采用第三强度理论校核强度313 3.32[]r MPa σσσσ=-==< 安全。
材料力学试卷及答案题目部分，(卷面共有21题,100.0分,各大题标有题量和总分)一、选择题(包括单选和多选) (14小题,共42.0分)(3分)[1]圆轴受扭时，轴表面各点处于______。
A、单向应力状态.B、二向应力状态．C、三向应力状态．D、各向等应力状态．(3分)[2]决定截面弯曲中心位置的因素为( )。
A、截面的形状及尺寸B、截面形状尺寸及材料的力学性质C、梁的受力情况和约束情况D、截面形状尺寸及梁的受力情况(3分)[3]由脆性材料所制成的构件，其危险点处的应力状态如下列各图。
当对它们进行强度校核时，宜用第一强度理论的为( )，宜用第二或莫尔强度理论的为( )，宜用莫尔强度理论的为( )。
(3分)[4]空心圆轴，其内外径之比为α,扭转时轴内的最大切应力为τ，这时横截面上内边缘处的切应力为( )。
A、OB、ατC、τ／αD、(1-α4)τ(3分)[5]图所示交变应力的循环特征r=____。
A、-0.6B、0.6C、-1.7D、1.7(3分)[6]若两等直杆的横截面积A，长度L相同．两端所受的轴向拉力P也相同，但材料不同，则两杆的应力和伸长是否相同?A、和均相同．B、相同，不同．C、和均不同．D、不同，相同．(3分)[7]已知交变应力的平均应力，应力幅。
则其最大应力=_______，最小应力=___________；循环特征=_________。
(3分)[8]如图所示，AC梁在C端装有一个无摩擦滑轮，且通过钢索挂着一个重量为P的物体，B截面的弯矩值为_________。
A、B、C、D、(3分)[9]在下列四种情况中_________称为纯弯曲。
A、载荷作用在梁的纵向对称面内；B、载荷仅有集中力偶，无集中力和分布载荷；C、梁只发生弯曲，不发生扭转和拉压变形；D、梁的各个截面上的均无剪力，且弯矩为常量。
(3分)[10]图示开口薄壁圆环等截面直杆。
当轴向拉力作用线通过截面的形心C，而不过弯曲中心A时，该杆的变形状态为（）。
材料力学考研真题十一套材料力学考研真题1)一、作图示结构的内力图，其中P=2qa,m=qa²/2。
(10分三、重为G的重物自高为h处自由落下，冲击到AB梁的中点C，材料的弹性模量为E，试求梁内最大动挠度。
（8分）2四、钢制平面直角曲拐ABC，受力如图。
q=2.5πKN/m，AB段为圆截面，=qL,试设计AB段的直径d。
（15分）[σ]=160MPa，设L=10d，Px五、图示钢架，EI为常数，试求铰链C左右两截面的相对转角（不计轴力及剪力对变形的影响）。
（12分）六、图示梁由三块等厚木板胶合而成，载荷P可以在ABC梁上移动。
已知板的许用弯曲正应力为[σ]=10Mpa，许用剪应力[τ]=1Mpa，胶合面上的许用剪=0.34Mpa，a=1m，b=10cm，h=5cm，试求许可荷载[P]。
（10分）应力[τ]胶34 七、图示一转臂起重机架ABC ，其中AB 为空心圆截面杆D=76mm ，d=68mm ，BC 为实心圆截面杆D 1=20mm ，两杆材料相同，σp =200Mpa ，σs =235Mpa ，E=206Gpa 。
取强度安全系数n=1.5，稳定安全系数n st =4。
最大起重量G=20KN ，临界应力经验公式为σcr =304-1.12λ（Mpa ）。
试校核此结构。
（15分）八、水平曲拐ABC 为圆截面杆，在C 段上方有一铅垂杆DK ，制造时DK 杆短了△。
曲拐AB 和BC 段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GI P 和EI 。
且GI P =45EI 。
杆DK 抗拉刚度为EA ，且EA=225EI a。
试求： （1）在AB 段杆的B 端加多大扭矩，才可使C 点刚好与D 点相接触？（2）若C 、D 两点相接触后，用铰链将C 、D 两点连在一起，在逐渐撤除所加扭矩，求DK 杆内的轴力和固定端处A 截面上的内力。
（15分）九、火车车轴受力如图，已知a 、L 、d 、P 。
求轴中段截面边缘上任意一点的循环特征r ，平均应力σm 和应力幅σa 。
轴 向 拉 压 与 剪 切 （一）一、概念题1．C ；2．B ；3．B ；4. C ；5.B6．︒=0α的横截面；︒=90α的纵向截面；︒=45α的斜截面；︒=0α的横截面和︒=90α的纵向截面 7．230MPa ；325Mpa 8．0.47%；0.3%9．26.4%；65.2%；塑性材料10．杯口状；粒状；垂直；拉；成︒45左右的角；切 11．s σ；s s n σ；b σ；bb n σ 二、计算题1．2．解：横截面上应力 MPa Pa A F N 10010100102010200643=⨯=⨯⨯==-σ AB 斜截面（︒=50α）：MPaMPaAB AB 2.49100sin 21002sin 23.4150cos 100cos 22=︒===︒⨯==αστασσ BC 斜截面（︒-=40α）：MPaMPaBC BC 2.49)80sin(21002sin 27.58)40(cos 100cos 22-=︒-===︒-⨯==αστασσ 杆内最大正应力和最大切应力分别为：MPaMPa502100max max ====στσσ 3．解：根据活塞杆的强度条件确定最大油压P 1：62112121013044)(⨯⨯=-d p d D ππ MPa p 1.181=根据螺栓的强度条件确定最大油压P 2：62221210110644)(⨯⨯⨯=-d p d D ππ MPa p 5.62=所以最大油压MPa p p 5.62==4．解： 研究A 轮，由静力平衡方程得 NAB AB F kN W F ===604 查型钢表得角钢的横截面面积 2410058.4m A -⨯=[]σσ<=*⨯⨯==-MPa A F NAB AB93.7310058.421060243 所以斜杆AB 是安全的。
5．解：杆的轴力图为4923maxmax 105101004107.15-⨯=⨯⨯⨯===dAE F ENt t πσε mm d 20=6．解：（1）MPa Pa E 7351035.70035.01021089=⨯=⨯⨯==εσ （2）mmm l l l l l l 7.831037.810035.1)()(2222222=⨯=-=-+=-+∆=∆-ε（3）A F N σ=N F F N P 3.965.10037.834001.0107352sin 226=⨯⨯⨯⨯⨯==πθ轴 向 拉 压 与 剪 切 （二）一、概念题1． D ；2．A ；3．B ；4．D ；5．D ；6．D ；7．C8.A P 25（压）；)(27←EAPa9.[]τπ≤dh P ；[]bs d D P σπ≤-)(422；[]σπ≤24dP二、计算题1. 如图示，钢缆单位长度所受重力为γA q =，则x 截面上的轴力为 P x A P qx x F N +=+=γ)(。
静 不 定 结 构一． 概念题1静不定结构与静定结构的区别是什么？答：静不定结构有多余约束，只用静力学平衡方程不能求出全部的约束力或内力。
2与静定结构相比，静不定结构有哪些特性 答：静不定结构的强度、刚度、稳定性更好。
静不定结构的某个约束失效，整个结构的平衡不会破坏。
3什么是力法的基本体系和基本未知量，为什么首先要计算基本未知量答：静不定结构中，解除多余约束后得到的静定结构称为原静不定结构的基本体系或称静定基。
解除多余约束并以多余约束力代替，多余约束力又称原静不定结构的基本未知量。
一般多余约束处的变形量已知。
所以由该处的变形条件方程首先求出基本未知量。
4对称结构在对称力或反对称力的作用下，结构的内力各有何特点？答：对称结构在正对称力的作用下，沿结构对称轴切开，则两对称截面上的内力对称，反对称内力为0。
对称结构在反对称力的作用下，沿结构的对称轴切开，两对称截面上的内力反对称，正对称内力为零。
5去除多余约束的方式有哪几种？二计算题1 如图示ABC 梁，已知力P F ,长度a l ,，弯曲刚度EI 。
以固定端外力偶A M 作为多余约束力，分别用卡氏定理和单位力法求梁的约束力，作梁的弯矩图，求C 点的挠度。
解 1）以固定端外力偶A M 作为多余约束力，则静定基本结构如图示 由平衡方程0=∑Bm0=--a F Ml F P AA得：la F MF P AA += （向下）2）用卡氏定理求梁的约束力 a) AB 段弯矩方程 111x la F MMx F M M P AAA A+-=-=， )0(1l x ≤≤1111x lMM A-=∂∂CB 段弯矩方程 22x F M P = )0(2a x ≤≤02=∂∂AMMb) A 端的变形条件 0=A θc) 用卡氏定理 00221011=∂∂+∂∂=⎰⎰aAlAA MEI M M dx MEI M M θ即：0)11)((1110=-+-⎰dx x lx la F MMP AlA03121312121=+-+--al F al F l M l M l M l M P P A A A A 得 2aF MP A=得：la F la F MF P P AA 23=+=3）用单位力法求梁的约束力a) 在静定基本结构的A 端加单位力偶10=M 。
材料力学考研真题1一、作图示结构的内力图，其中P=2qa,m=qa²/2。
(10分)二、已知某构件的应力状态如图，材料的弹性模量E=200GPa,泊松比µ=0.25。
试求主应力，最大剪应力，最大线应变，并画出该点的应力圆草图。
（10分）三、重为G的重物自高为h处自由落下，冲击到AB梁的中点C，材料的弹性模量为E，试求梁内最大动挠度。
（8分）四、钢制平面直角曲拐ABC，受力如图。
q=2.5πKN/m，AB段为圆截面，[σ]=160MPa，设L=10d，P x=qL,试设计AB段的直径d。
（15分）五、图示钢架，EI为常数，试求铰链C左右两截面的相对转角（不计轴力及剪力对变形的影响）。
（12分）六、图示梁由三块等厚木板胶合而成，载荷P可以在ABC梁上移动。
已知板的许用弯曲正应力为[σ]=10Mpa，许用剪应力[τ]=1Mpa，胶合面上的许用剪应力[τ]胶=0.34Mpa，a=1m，b=10cm，h=5cm，试求许可荷载[P]。
（10分）七、图示一转臂起重机架ABC，其中AB为空心圆截面杆D=76mm，d=68mm，BC为实心圆截面杆D 1=20mm ，两杆材料相同，σp =200Mpa ，σs =235Mpa ，E=206Gpa 。
取强度安全系数n=1.5，稳定安全系数n st =4。
最大起重量G=20KN ，临界应力经验公式为σcr =304-1.12λ（Mpa ）。
试校核此结构。
（15分）八、水平曲拐ABC 为圆截面杆，在C 段上方有一铅垂杆DK ，制造时DK 杆短了△。
曲拐AB 和BC 段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GI P 和EI 。
且GI P =45EI 。
杆DK抗拉刚度为EA ，且EA=225EIa。
试求：（1）在AB 段杆的B 端加多大扭矩，才可使C 点刚好与D 点相接触？（2）若C 、D 两点相接触后，用铰链将C 、D 两点连在一起，在逐渐撤除所加扭矩，求DK 杆内的轴力和固定端处A 截面上的内力。
材料力学考研真题1一、作图示结构的内力图,其中P=2qa,m=qa²/2;10分二、已知某构件的应力状态如图,材料的弹性模量E=200GPa,泊松比µ=;试求主应力,最大剪应力,最大线应变,并画出该点的应力圆草图;10分三、重为G的重物自高为h处自由落下,冲击到AB梁的中点C,材料的弹性模量为E,试求梁内最大动挠度;8分四、钢制平面直角曲拐ABC,受力如图;q=πKN/m,AB段为圆截面,σ=160MPa,设L=10d,P x=qL,试设计AB段的直径d;15分五、图示钢架,EI为常数,试求铰链C左右两截面的相对转角不计轴力及剪力对变形的影响;12分六、图示梁由三块等厚木板胶合而成,载荷P可以在ABC梁上移动;已知板的许用弯曲正应力为σ=10Mpa,许用剪应力τ=1Mpa,胶合面上的许用剪应力τ胶=,a=1m,b=10cm,h=5cm,试求许可荷载P;10分七、图示一转臂起重机架ABC,其中AB 为空心圆截面杆D=76mm,d=68mm,BC 为实心圆截面杆D 1=20mm,两杆材料相同,σp =200Mpa,σs =235Mpa,E=206Gpa;取强度安全系数n=,稳定安全系数n st =4;最大起重量G=20KN,临界应力经验公式为σcr =λMpa;试校核此结构;15分八、水平曲拐ABC为圆截面杆,在C 段上方有一铅垂杆DK,制造时DK 杆短了△;曲拐AB 和BC 段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GI P 和EI;且GI P =45EI;杆DK 抗拉刚度为EA,且EA=225EI a;试求： 1在AB 段杆的B 端加多大扭矩,才可使C 点刚好与D 点相接触2若C 、D 两点相接触后,用铰链将C 、D 两点连在一起,在逐渐撤除所加扭矩,求DK 杆内的轴力和固定端处A 截面上的内力;15分九、火车车轴受力如图,已知a 、L 、d 、P;求轴中段截面边缘上任意一点的循环特征r,平均应力σm 和应力幅σa ;5分2一、作梁的内力图;10分二、直径d=100mm的圆轴,受轴向拉力P和力偶矩m的作用,材料的弹性模量E=200Gpa,泊松比μ=,现测得圆轴表面轴向线应变ε0=500×10-6,45方向线应变ε45=400×10-6;试求P和m;10分三、已知直径为d的钢制圆轴受力如图;1试确定可能危险点的位置,并用单元体表示其应力状态；2若此圆轴单向拉伸时的许用应力为σ,试列出校核此轴强度的强度条件;10分四、已知图示结构中各杆的直径均为d,以及E、G、m、a试求:1A端在y-z平面内的转角θA；2若在A端沿z方向再加上一集中力P,问θA的变化值是多少10分五、已知钢架受力如图,试求: A处的约束反力;12分六、结构如图所示,横梁AC为T型截面铸铁梁;已知其许用拉应力σt=40Mpa,许用压应力σc=160Mpa,I Z=800cm4,y1=5cm,y2=9cm,BD杆用A3钢制成,直径d=24cm,E=200Gpa,λp=100,λs=60,经验公式为σcr=λMpa,稳定安全系数n st=;试校核该结构是否安全12分七、已知: a、b两种材料的σ-ε曲线,若取安全系数n=2,是分别求出其许用应力σ；并说明何谓冷作硬化现象6分八、已知如图,1、试列出求解AB梁弯曲变形所需的挠曲线近似微分方程;不必积分2、列出确定积分常数所需的全部条件;6分九、试指出下面各截面梁在P的作用下,将产生什么变形6分十、求下列结构的弹性变形能;E、G均为已知6分十一、已知某材料的σ-1=300Mpa,σb=700Mpa,σ0=450Mpa,用此材料制成的构件的有效应力集中系数Kσ=,尺寸系数εσ=,表面质量系数β=;试作出此构件的持久极限简化折线;6分十二、已知如图,一重量为Q的冲击物,以速度v水平冲击杆AB,试根据能量守恒定律,推导水平冲击时的动荷系数;6分3一、已知：q、a,试作梁的内力图;10分二、图示矩形截面杆,上、下表面的轴向线应变分别为：εa=1×10-3,εb=×10-3,E=210Gpa1试求拉力P和偏心距e；2并画出横截面上的正应力分布图;10分三、铸铁梁上作用有可移动的荷载P,已知：y1=52mm,y2=88mm,I z=763cm4,铸铁拉伸时的σb=120Mpa,压缩时的σb=640Mpa,安全系数n=4;试确定铸铁梁的许可荷载P；并求τmax10分四、某低碳钢构件内危险点的应力状态如图,已知：σs=220Mpa,σb=400Mpa,安全系数n=2,E=200Gpa,µ=1试求该点的最大线应变；2画出该点的应力圆草图；3并对该点进行强度校核;10分五、直径为d的钢制圆轴受力如图;已知：P1=20KN,P2=10KN,m=20KN·m,q=5KN/m,σ=160Mpa,试设计AB轴的直径;10分六、已知：q、l、EI试求：等直梁间铰B左右两侧截面的相对转角;10分七、圆截面杆AB、BC的直径、材料均相同,已知：p、a,E=2.5G,且CD杆的EA=2EI/5a2,试求：CD杆的内力;12分八、已知某合金钢材料的持久极限曲线;试求：1A、B、C、D各点的循环特征r；2σ-1和σb；3G点的σmax和σmin;8分九、图示等截面钢架,受到重量为G=300N的物体冲击,已知：E=200Gpa,试求：钢架内的最大应力;10分十、图示正方形桁架,五根杆均为直径d=5cm的圆截面杆,材料为A3钢,E=200Gpa,σp=200Mpa,σs=240Mpa,a=304Mpa,b=,若取强度安全系数n=2,稳定安全系数n st=3,试确定结构的许可荷载P;10分4一、做图示结构中AD段的内力图;15分二、圆轴受弯扭组合变形,m1=m2=150N·m,d=50mm,E=200Gpa,µ=；试画出危险点的应力状态,并求其主应力、最大剪应力、最大线应变值;三、钢制实心圆截面轴AC,σ=140Mpa,L=100cm,a=15cm,皮带轮直径D=80cm,重Q=2KN,皮带水平拉力F1=8KN,F2=2KN,试设计AC轴的直径d;15分四、矩形截面组合梁,已知材料的弹性模量E、a、b、h,在突加重物Q的作用下,测得中间铰B左、右的相对转角=2,求Q值及梁内横截面上的最大正应力;15分五、圆截面平面曲拐OAB与直杆CD直径、材料均相同;已知P、L,且GI p=,EA=L2,求O端的约束反力;20分六、矩形截面悬臂梁,已知材料的弹性模量E、L、b、h,在上顶面作用着均布切向荷载q,求轴线上B点的水平位移U B、垂直位移V B、杆件的弹性变形能U;20分七、AB为T形截面铸铁梁,已知I Z=4×107mm4,y1=140mm,y2=60mm,许用拉应力σt=35Mpa,许用压应力σc=140Mpa;CD为圆截面钢杆,直径d=32mm,E=200Gpa,σp=200Mpa,σs=240Mpa,σ=120Mpa,n st=3,l=1m,直线经验公式为：σc r=λMpa;当载荷在AB范围内移动时,求此结构的许可荷载p;20分注：n st为规定的稳定安全系数;八、列出求解AB梁弯曲变形所需的挠曲线近似微分方程不必积分；写出确定积分常数所需的全部条件；画出挠曲线的大致形状;已知：q、a、弹簧刚度K,EI 为常数;10分九、分别画出低碳钢、铸铁试件在扭转实验中的受力图；将要破坏时横截面上的应力分布图；破环件的断口形式,分析破坏原因;若测得低碳钢破坏时的扭矩为m1,铸铁破坏时的扭矩为m2,写出计算剪切强度极限的表达式试件直径均为d;10分十、圆轴AB以等角速度ω回转,已知：P、L、d、ω,求危险点的循环特征r；平均应力σm；应力幅σa,画出该点的σ～t曲线;10分5一、画图示梁的剪力图和弯矩图;15分二、直径为d的钢制圆轴受力如图所示,已知材料的许用应力为σ,m=qL2,P=qL,试用第三强度理论设计该圆周的直径d;15分三、已知平面曲拐ABC和DF梁的抗弯刚度为EI、抗扭刚度为GI p和CD杆的抗拉刚度为EA,设EI=4GI P=2EAL2;试求CD杆的内力;20分四、结构受力如图所示,横梁AB为T字形截面铸铁梁,已知其许用拉应力为σ=40Mpa,许用拉应力为σc=160Mpa,I z=800cm4,y1=50mm,y2=90mm；CD t杆用A3钢制成,截面为圆形,d=30mm,E=200Gpa,λp=100,λs=60,经验公式为：σcr=λMpa,稳定安全系数n st=3;试校核该结构是否安全;载荷P可在AB 梁上移动;20分五、结构受力如图所示,设弹簧刚度为K=5EI/L3,试求C截面的挠度f c;15分六、某一钢结构危险点处的应力状态如图所示,已知E=200GPa,μ=,σ=200MPa,σb=400MPa,安全系数n=2;试求：1图示单元体的主应力；2最s大剪应力；3最大线应变；4画出相应的三向应力圆草图；5对该点进行强度校核;15分七、已知某材料的持久极限曲线如图所示,试求1A、B、C、D各点的循环特性r；2σ-1和σb；3G点的σmaz和σmin；4画出相应的持久极限曲线的简化折线;7分八、结构如图所示,试求结构在静荷载q和动荷载G=qL冲击下D点的挠度f D,设qL4=4hEI,EI为梁的抗弯刚度;15分九、圆轴受力如图所示,已知：E=200GPa,μ=,d=100mm,现测得圆轴表面A 点沿轴线方向的线应变为ε0°=5×10-4,沿45°方向的线应变为ε45°=4×10-4,试求外荷载P和M;15分十、结构受力如图所示,其中U为结构的弹性变形能,试问的力学意义是什么十一、一弹性体在广义力P1和P2共同作用下,1、2两点产生的广义位移分别为Δ1和Δ2；设P1单独作用1点时,在1、2两点产生的位移分别为Δ11和Δ21；设P2单独作用2点时,在1、2两点产生的位移分别为Δ12和Δ22;试证明：P1×Δ12= P2×Δ21;8分6一、画出图示梁的剪力图和弯矩图;15分二、结构受力如图所示,已知平面钢架ABCD的抗弯刚度为EI,EF杆的抗拉刚度为EA,设3EI=EAL2;试求E、F两点的相对位移;20分三、直径为D的钢制圆轴受力如图所示,材料的许用应力为Σ,已知L、P、M=4PL,试用第三强度理论设计该轴的直径D;15分四、已知某钢结构危险点处的应力状态如图所示,E=200GP A,Μ=;试求：1图示单元体的主应力；2最大剪应力；3最大线应变；4画出相应的三向应力圆草图;15分五、图示为平面直角钢架ABC,受一重物G自高度为H处自由降落在A点处,;15分设EI为钢架的抗弯刚度,试求直角钢架ABC内最大动弯矩MMAX,D六、已知结构某点的交变应力随时间的变化曲线如图所示,试求：1循环特性R ；2平均应力ΣM ；3应力幅度ΣA ；4在ΣM —ΣA 坐标系中,标出该应力循环对应点,并求出自原点出发且通过该点的射线与水平轴ΣM 的夹角Α;10分七、一等直杆受轴向拉伸,当应力达到Σ=250MP A 时,其应变Ε=2×10-3,已知E=200GP A ,L=300MM ,试求此杆的塑性应变;7分八、图示为一等直杆受偏心拉伸,试确定其任意X 截面上的中性轴方程;若设Y P =H /6,Z P =B /6,求其中性轴在Y 轴和Z 轴上的截距A Y =、 A Z =各为多少8分7一、画图示梁的剪力图和弯矩图;15分二、1、什么是材料的力学性质2、为什么要研究材料的力学性质3、今有一新研制的金属塑性材料,请写出应测定该材料的力学性质的名称和符号10个或10个以上;15分三、有一长L=10M,直径D=40CM的原木,Σ=6MP A,欲加工成矩形截面梁,且梁上作用有可移动荷载F,试问：1、当H、B和X为何值时,梁的承载能力最大2、求相应的许用荷载F;15分四、钢制圆轴受力如图所示,已知E=200GP A,Μ=,F1=ΠKN,F2=60ΠKN,M E=4ΠKN·M,L=0.5M,D=10CM,ΣS=360MP A,ΣB=600MP A,安全系数N=3;1试用单元体表示出危险点的应力状态；2试求危险点的主应力和最大线应变；3对该轴进行强度校核;15分五、钢制圆轴受力如图所示,已知材料的许用应力为Σ=100MP A,直径D=5CM,E=200GP A,Μ=,今测得圆轴上表面A点处的周向线应变Ε0=240×10-6,-45°方向线应变Ε-45°=-160×10-6;试求M1和M2,并对该轴进行强度校核;15分六、直径为D的钢制平面曲拐圆轴受力如图所示,已知材料的许用应力为Σ=160MP A,Q=20KN/M,F1=10KN,F2=20KN,L=1M,试设计AB轴的直径D;七、结构受力如图所示,已知M E、A,钢架各杆EI为常数,试求B截面的转角不计剪力和轴力的影响,并画出挠曲线的大致形状;10分八、已知平面钢架EI为常数,试问：若在C处下端增加一刚度为K=3EI/A3单位：N/M的弹性支座后,该钢架的承载能力强度将提高多少倍20分=5×九、已知矩形截面铝合金杆A点处的纵向线应变ΕX10-4,E=70GP A,H=18CM,B=12CM,试求荷载F;10分十、已知槽形截面铸铁梁AB,其许用拉应力为Σ=30MP A,许用压应力为ΣT=120MP A,I Z=18800CM4,Y1=96MM,Y2=164MM,CD杆材料为Q235,直径CD=50MM,L=1M,E=200GP A,ΣP=200MP A,ΣS=240MP A,稳定安全系数N ST=3,经验公式为：Σ=ΛMP A;今有一重为G=200N从高度为H=10CM自由落到AB CR梁B点,试校核AB梁的强度和CD杆的稳定性;20分8一、画图示梁的内力图;15分二、某构件危险点的因力状态如图,材料的E=200GPa,u=,s δ=240MPa,b δ =400 MPa;试求：1. 主因力；2. 最大切因力；3. 最大线因变；4. 画出因力图草图；5. 设n=,校核其强度;15分三、钢制平面直角曲拐OBC,受力如图,3/q kN m π=,OB 段为圆截面,L=10D,[]160MPa σ=;1. 用单元体表示出危险点的因力状态；2. 设计OB 段的直径D;15分四、已知具有中间铰的组合梁EI为常数;重量为G的物体从H高处自由下落,冲击到B截面;1.求A的截面转角；2.画出挠曲线的大致形状;15分五、已知梁EI为常数;今欲使梁的挠曲线在/3处出现一拐点,求12x L/M M的e e比值,并求此时该点的挠度;15分六、分别画出铸铁试件在拉伸、压缩、扭转实验中试件的受力简图；破坏件的草图；危险点的因力状态；在单元体上标出破坏件的草图；危险点的因力状态；在单元体上标出破坏面的方位；在因力图上标出对应的破坏点；分析引起破坏的原因；根据破坏的现象对铸铁抗压、抗拉、抗扭的能力给出结论;15分七、求BC杆的内力,设2/=;20分EA EI a八、 1.何谓材料的持久极限影响构件的持久极限的主要因素又那些写出脉动循环下,构件持久极限与材料持久极限的关系式;2.图示EBD为构件的持久极限简化折线;P为次构件的工作因力点;试σ；该构件的安全系数；循环特征;10分求：P点的,m p九BH 梁和CK 杆横截面均为矩形截面H=60MM ,B=40MM ,L=2.4M ,材料均为Q235,[]200,200,240,120,3p s st E GPa GPa GPa GPa n σσσ=====,经验公式(304 1.12)cr MPa σλ=-;1. 当载荷在BH 梁上无冲击地移动时,求许可载荷[]F ；2. 为提高结构的承载能力,可采取哪些改进措施;定性讨论,可图示20分十、根据强度理论,建立纯剪切因力状态的强度条件;对朔性材料,证明：材料的许用切因力[]τ与许用拉因力[]σ的关系是[][](0.5~0.6)τσ=;10分9一、已知：q 、a,试作梁的内力图;10分二、图示矩形截面杆,上、下表面的轴向线应变分别为：εa=1×10-3,εb=×10-3,E=210Gpa1试求拉力P和偏心距e；2并画出横截面上的正应力分布图;10分三、铸铁梁上作用有可移动的荷载P,已知：y1=52mm,y2=88mm,I z=763cm4,铸铁拉伸时的σb=120Mpa,压缩时的σb=640Mpa,安全系数n=4;试确定铸铁梁的许可荷载P；并求τmax10分四、某低碳钢构件内危险点的应力状态如图,已知：σs=220Mpa,σb=400Mpa,安全系数n=2,E=200Gpa,µ=1试求该点的最大线应变；2画出该点的应力圆草图；3并对该点进行强度校核;10分五、直径为d的钢制圆轴受力如图;已知：P1=20KN,P2=10KN,m=20KN·m,q=5KN/m,σ=160Mpa,试设计AB轴的直径;10分六、已知：q、l、EI试求：等直梁间铰B左右两侧截面的相对转角;10分七、圆截面杆AB、BC的直径、材料均相同,已知：p 、a,E=2.5G,且CD杆的EA=2EI/5a2,试求：CD杆的内力;12分八、已知某合金钢材料的持久极限曲线;试求：1A、B、C、D各点的循环特征r；2σ-1和σb；3G点的σmax和σmin;8分九、图示等截面钢架,受到重量为G=300N的物体冲击,已知：E=200Gpa,试求：钢架内的最大应力;10分十、图示正方形桁架,五根杆均为直径d=5cm的圆截面杆,材料为A3钢,E=200Gpa,σp=200Mpa,σs=240Mpa,a=304Mpa,b=,若取强度安全系数n=2,稳定安全系数n st=3,试确定结构的许可荷载P;10分10一、选择题每题5分,共20分1．图示等直杆,杆长为3a ,材料的抗拉刚度为EA ,受力如图;杆中点横截面的铅垂位移有四种答案：A0； B )/(EA Fa ； C )/(2EA Fa ； D )/(3EA Fa ;正确答案是 ①2.图示圆轴受扭,则A 、B 、C 三个横截面相对于D 截面的扭转角有四种答案： A DA DB DC φφφ==； B 0,DA DBDC φφφ==；C 2DA DB DC φφφ==；D ,0DA DC DB φφφ==；正确答案是 ②3. 材料相同的悬壁梁I 、II,所受载荷及截面尺寸如图所示,关于它们的最大挠度有下列结论：AI 梁最大挠度是II 梁的1/4倍； BI 梁最大挠度是II 梁的1/2倍； CI 梁最大挠度是II 梁的2倍； DI 、II 梁的最大挠度相等;确答案是 ③4．关于图于单元体属于哪种应力状态,有下列四种答案：A 单向应力状态；B 二向应力状态；C 三向应力状态；D 纯剪应力状态;正确答案是 ④ ;二、填空题每题5分,共20分1.矩形截面木拉杆连接如图示,这时接头处的切应力τ= ① ；挤压应力bs σ＝ ② ;2.已知图a 梁B 端挠度为4/(8)ql EI ,转角为3/(6)ql EI ,则图b 梁C 截面的转角为_________③___________3. a 、b 、c 、三种材料的应力应变曲线如图所示;其中强度最高的材料是 ④ ,弹性模量最小的材料是 ⑤ ,塑性最好的材料是 ⑥ ;4．用积分法求图示变形时, 边界条件为 ⑦ ；连续条件为 ⑧ ;三．计算题 15分作梁的F S 图、 M 图四 计算题15分如图所示的结构,横梁AB 、立柱CB 的材料均为低碳钢,许用应力MPa 160][=σ,AB 梁横截面为正方形,边长b ＝120mm ,梁AB 长l ＝3m ,CB 柱为圆形截面,其直径d ＝30mm ,CB 柱长1l ＝1m ,,试确定此结构的可载荷[]q ;n st ＝,E ＝200GPa,1011=λ;五．计算题20分截面为27525b h mm ⨯=⨯的矩形铝合金简支梁,跨中增加一弹簧刚度18/K KN m =的弹簧;重量Q ＝250N 的重物从高H ＝50mm 处自由落下,如图所示;若铝合金的弹性模量E ＝70GPa ;求冲击时,梁内的最大正应力;六计算题20分两个单元体的应力状态分别如图a、b所示,σ和τ数值相等;试根据第三强度理论比较两者的危险程度;七．计算题20分如图所示矩形梁中性层上C点处,测得与轴线成45︒方向的线应变为ε;矩形截面梁高为h,宽为b,弹性模量为E,泊松比为v,求载荷F;八．计算题20分已知刚架两杆抗弯刚度均为EI,不计剪力和轴力对刚架变形的影响,用力法正则方程求支座A、B的反力;11一．已知AC、BC杆布置及长度如图所示,求C点的水平和竖直位移;二．两实心圆筒连接方式如图所示,数值已在图中标出,单位mm,且M1=m, M2=m; 求：最大剪应力及其产生最大剪应力的位置；最大相对转角;三．T型梁荷载及尺寸大小如图所示,σ拉=40MPa, σ压=100Mpa;验证该梁是否安全;四．圆直杆两端铰接,长度L=,直径D=50mm,材料为A3钢,E=200Gpa .求此圆直杆的临界承载力;五．已知q、a、I.各杆材料相同,求BC杆的轴力,并画出AB、CD杆的弯矩图;六．圆筒截面如图所示,受外力作用而转动,转速n=120rad/min,圆筒表面45°方向є=,E=200Gpa,泊松比u=求圆筒轴承转动所传递的功率;七．由一直杆相连的两轮可在同一平面内转动,杆的截面如图所示,轮轴转速n=120rad/min, r=150mm,杆的比重γ=cm3,L=2m, b=25cm, h=50cm ,求杆的最大正应力;。
材料力学考研真题1一、作图示结构的内力图，其中P=2qa,m=qa²/2。
(10分)二、已知某构件的应力状态如图，材料的弹性模量E=200GPa,泊松比µ=0.25。
试求主应力，最大剪应力，最大线应变，并画出该点的应力圆草图。
（10分）三、重为G的重物自高为h处自由落下，冲击到AB梁的中点C，材料的弹性模量为E，试求梁内最大动挠度。
（8分）四、钢制平面直角曲拐ABC，受力如图。
q=2.5πKN/m，AB段为圆截面，[σ]=160MPa，设L=10d，P=qL,试设计AB段的直径d。
（15分）x五、图示钢架，EI为常数，试求铰链C左右两截面的相对转角（不计轴力及剪力对变形的影响）。
（12分）六、图示梁由三块等厚木板胶合而成，载荷P可以在ABC梁上移动。
已知板的许用弯曲正应力为[σ]=10Mpa，许用剪应力[τ]=1Mpa，胶合面上的许用剪=0.34Mpa，a=1m，b=10cm，h=5cm，试求许可荷载[P]。
（10分）应力[τ]胶七、图示一转臂起重机架ABC ，其中AB 为空心圆截面杆D=76mm ，d=68mm ，BC 为实心圆截面杆D 1=20mm ，两杆材料相同，σp =200Mpa ，σs =235Mpa ，E=206Gpa 。
取强度安全系数n=1.5，稳定安全系数n st =4。
最大起重量G=20KN ，临界应力经验公式为σcr =304-1.12λ（Mpa ）。
试校核此结构。
（15分）八、水平曲拐ABC 为圆截面杆，在C 段上方有一铅垂杆DK ，制造时DK 杆短了△。
曲拐AB 和BC 段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GI P 和EI 。
且GI P =45EI 。
杆DK 抗拉刚度为EA ，且EA=225EI a。
试求： （1）在AB 段杆的B 端加多大扭矩，才可使C 点刚好与D 点相接触？（2）若C 、D 两点相接触后，用铰链将C 、D 两点连在一起，在逐渐撤除所加扭矩，求DK 杆内的轴力和固定端处A 截面上的内力。
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。
---○---○------○---○---学院专业班级学号姓名任课教师………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 …………中南大学考试试卷2009 ~ 2010学年二学期 材料力学 课程 时间100分钟72学时，4.5学分，闭卷，总分100分，占总评成绩 70 % 2010年8月28日题 号一二三四五六七八九十合 计满 分122018201515100得 分评卷人复查人一、填空题(本题12分，每小题4分)1.阶梯轴尺寸及受力如图1所示，AB 段与BC 段材料相同，d 2=2d 1，BC 段的与AB 段的最大切应力之比为8/3。
图1 图22. 螺钉受力如图2所示。
已知材料的许用切应力[τ]，许用挤压应力[σbs ]，许用拉应力[σ]，螺钉直径为d ，钉头高度为h ，直径为D 。
则螺钉剪切强度条件，挤[]Fdhτπ≤压强度条件，拉伸强度条件。
[]bs 224()FD d σπ≤-[]24F d σπ≤3. 图3所示悬臂梁，若梁的截面尺寸（h > b ）及放置方式如(a )和(b )，在同样的冲击载荷作用下，静应力大的是 a ，动荷系数大的是 b。
得 分评卷人()a ()b二、外伸梁如图所示。
材料许用拉应力[σt ]=60MPa ，许用压应力[σc ]=100MPa 。
截面为不对称工字型截面，z 轴为截面中性轴，已知y 1=76mm ，y 2=174mm ，I z =49.2×10-6m 4。
试求 ⑴ 画出梁的内力图：剪力图与弯矩图；⑵ 按正应力强度条件校核该梁的强度。
(本题20分)得 分评卷人QFM 12z4分4分4分4分4分三、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E =200GPa ，μ=0.3，[σ]=140MPa 。
⑴ 作图示圆轴表面点的应力状态图；⑵ 求圆轴表面点图示方向的正应变；⑶ 以第四强度理论校核圆轴强度。
