材料力学试卷2008材力B卷

昆明理工大学2008年硕士研究生招生入学考试试题(A卷)
考试科目代码：835 考试科目名称：材料力学
试题适用招生专业：一般力学与力学基础、固体力学、流体力学、工程力学、结构工程、防灾减灾工程及防护工程、桥梁与隧道工程、水工结构工程、道路与铁道工程、岩土工程、化工过程机械
考生答题须知
1．所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。

请考生务必在答题纸上写清题号。

2．评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。

3．答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。

4．答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。

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南京航空航天大学2008年硕士研究生入学考试试题试题编号 ：816考试科目：材料力学说明：答案一律写在答题纸上。

一、（15分）某试验机有二根相同的立柱和一根中心拉杆组成。

已知立柱的材料为20钢，弹性模量E ＝210GPa ，横截面为外径D ＝160mm ，，内径d ＝140mm 的空心圆环。

中心拉杆为实心圆杆，材料为20Cr 钢，许用应力[σ]＝450MPa ，弹性模量E ＝210GPa 。

试验机设计载荷为F max ＝800kN 。

试：（1）设计中心拉杆的直径d 1。

（2）设立柱的长度为6.5m ，拉杆的计算长度为4m ，计算最大拉力时的试验机上A 、B 两点的相对位移（上下横梁的变形不计，立柱的稳定问题不考虑）。

（答案：d 1＝0.0476mm,可取48mm ；Δl AB ＝0.0111m ＝11.1mm ）。

二、（15分）作图示结构的剪力图和弯矩图。

题一图 题二图三、（15分）图示为矩形截面梁，h ＝2b ＝100mm ，a ＝1m ，材料弹性模量E ＝200GPa ，许用应力[σ]＝180MPa ，测得跨中截面C 底部纵向线应变为ε＝600×10－6，求：（1）作梁的剪力图和弯矩图；（2）载荷q 的值；（3）校核梁的强度。

题三图（答案：m kN q /67.6=，Pa 6max 10160⨯=σ＜[σ]）四、（15分）为了监测受扭空心圆杆的扭矩大小，在圆杆内表面沿45°方向粘贴应变片，已知材料为45钢，切变模量G ＝80GPa ，泊松比μ＝0.3。

杆件外径D ＝100mm ，内径d ＝80mm ，材料的许用切应力为[τ]＝100MPa ，今测得应变片的应变读数为590×10－6，试问：（1）杆件承受的扭矩有多大？（2）材料强度是否足够？（答案：Nm T M e 6832==，MPa 118max =τ>[τ] 强度不够）五、（15分）木制的构件中的某一微元应力如图所示，图中所示的角度为木纹方向与铅垂方向的夹角。

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）aalABC123∆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eM 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）四、作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。

（15分)五、小锥度变截面悬臂梁如题五图所示,直径2bad d =，试求最大正应力的位置及大小。

（10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 的得分评分人F键40633400Aal bM eBd a a aqqaqa 2dbBda AF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672.5610zI -=⨯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）)1N F2N F3N F图(a)∑=+=231,0N N N yF F F F（a)∑==31,0N N CF F M(b)（2）几何分析（如图（b)）1l∆2l∆3l∆∆图（b）wql /3x lhb 0b (x )b (x )BAC 50kN AB0.75m303030140150zya∆=∆+∆+∆3212l l l(3）物理条件EA l F l N 11=∆，EA l F l N 22=∆，EAl F l N 33=∆ （4）补充方程∆=++EAlF EA l F EA l F N N N 3212 （c） （5）联立（a）、（b）、(c)式解得:kN FkN FF N N N 67.10,33.5231===二、(15分）以手柄和半个键为隔离体，S0, 204000OM F F ∑=⨯-⨯=取半个键为隔离体，bsS20F F F ==由剪切：S []s FA ττ=≤，720 N F = 由挤压:bs bs bs bs[][], 900N FF Aσσ=≤≤取[]720N F =.三、（15分）eABM M M +=0ABϕ=， A B M a M b ⋅=⋅得 e B a M M a b =+, e A b MM a b=+当a b >时 e316π ()[]M ad a b τ≥+；当b a >时 e316π ()[]M bd a b τ≥+。

电子科技大学二零零 八 至二零零 九 学年第 1 学期期 末 考试材料力学 课程考试题 B 卷 （ 120 分钟） 考试形式： 闭卷 考试日期 200 年 月 日课程成绩构成：平时 10 分， 期中 10 分， 实验 10 分， 期末 70 分一、选择题（每题2分，共14分）1. 杆件受力作用如图所示。

若AB ，BC ，CD 三段的横截面面积分别为A ，2A ，3A ，则下列结论中正确的是（ d ）。

（A ）各段横截面上的轴力相等，各段横截面上的正应力相等； （B ）各段横截面上的轴力不相等，各段横截面上的正应力不等； （C ）各段横截面上的轴力相等，各段横截面上的正应力不等； （D ）各段横截面上的轴力不相等，各段横截面上的正应力相等。

2.矩形截面梁纯弯曲时，在横截面的中性轴处（ b ）。

（A ）正应力最大，切应力为零；（B ）正应力为零，切应力最大 （C ）正应力和切应力均最大； （D ）应力和切应力均为零。

3. 矩形截面木拉杆的接头如图所示。

其剪切面积、挤压面积分别为（ c ）。

（A ）bl ，al ；（B ）lh ，al ；（C ）bl ，ab ;（D ）lh ，ab 4. 在单元体的主平面上（ d ）。

（A ）正应力一定最大 （B ）正应力一定为零 （C ）切应力一定最大 （D ）切应力一定为零 5. 实心圆轴扭转，横截面积为A ，已知不发生屈服的极限扭矩为0T ，若将其横截面积增加到2A ，那么极限扭矩为（ c ）。

（A ）02T （B 0 （C ）0 （D ）04T6. 梁AB 受载荷如图，试问：将支座A 、B 分别内移到C 、D 位置时，梁的承载能力（ a ）。

aq（A ）提高 （B ）降低 （C ）不变 （D ）无法确定7. 某机轴材料为45号钢，工作时发生弯扭组合变形，对其进行强度计算时，宜采用（ c ）强度理论。

题1-1图题1-3图（A ）第一或第二 （B ）第二或第三 （C ）第三或第四 （D ）第四或第一 二、填空题（共16分） 1. （3分）用公式()s z zF S w bI τ=计算图示横截面A 点的弯曲应力时，()z S w =___55000mm3________。

一、如图1所示的起重机，其杆BC 由钢丝绳AB 拉住。

已知钢丝绳的直径d ＝24mm ，许用拉应力为［σ］＝40MPa 。

试求容许该起重机吊起的最大荷载P 的数值为多少？（15分）。

15m5m10mPABCDb PABCD15m5m10mN ABX CY C d图2-28 例题2-13图图1二、阶梯圆轴AB 两端固定（如图2所示），受外力偶矩m=4.5kN m 作用，若d 1=70mm ，d 2=55mm ，1l =1m ，2l =1.5m ，材料的G=80GPa,[τ]=60MPa ，[θ]=1.5，试进行强度和刚度校核（15分）。

三、如图3所示的矩形截面外伸梁，b=100mm ，h=200mm ，P1=10kN ， P2=20kN ，[σ]=10MPa ，试校核此梁的强度（15分）。

88ⅠNⅡbbN板Ⅰ的图64P62P Pcb6P 6P 6P6P 6P6P bbⅠN=P 图2-49 例题2-20图长度单位：Ⅰσbb N 8截面d四、图4表示一承受轴力N 的搭接式铆钉连接。

两块厚度均为δ＝8mm 的钢板，用6个铆钉将其连接起来。

设已知铆钉直径d ＝16mm ，铆钉抗剪许用应力［τ］＝140MPa 、挤压许用应力［jyσ］＝330MPa ，钢板的许用应力［σ］＝170MPa ，试求此连接容许荷载P 的大小（15分）。

五、圆轴直径d=20mm ，受力如图5所示。

在轴的上边缘A 点处，测得纵向线应变εa =4⨯10-4；在水平直径平面的外侧B 点处，测得ε-45=4⨯10-4。

材料的弹性模量E=200GPa ，泊松比υ=0.25，[σ]=160MPa 。

求（1）作用在轴上的荷载F 、力偶m 的大小；（2）按第三强度理论进行强度校核（20分）。

六、图6示工字形截面杆在温度C T20=时进行安装，此时杆不受力。

试求当温度升高到多少度时，杆将失稳？已知工字钢的弹性模量GPa 210=E ，cm 12.2min =i ，线膨胀系数16C 105.12--⨯= α（20分）。

哈工大2008年春季学期材料力学期中考试试题(Note: this midterm exam, 100 points in total, is worth 25% of your final score.)1. Single choice questions: (5 questions, 3 points each, 15 points in total )1-1. For the abscissa l /∆=ε and ordinate A F /=σ in the conventional stress-strain diagram, ( ).A. both A and l take initial values;B. both A and l take instant values;C. A takes initial value, l takes instant value;D. A takes instant value, l takes initial value.1-2. Suppose the magnitude of the axial deformations of bars 1 and 2 in the truss (see Fig.1-2) are 1l ∆ and 2l ∆, respectively. With small-deformation assumption, the horizontal displacement u and vertical displacement v of point B are ( ).A. 1l u ∆=，αsin 2l v ∆=;B. 1l u ∆=，αsin /2l v ∆=;C. 1l u ∆=，ααsin /cot 21l l v ∆+∆=;D. 0u =，ααsin /cot 21l l v ∆+∆=.Fig. 1-2 Fig. 1-31-3. As shown in Fig. 1-3, two cubic elements of the same material are subjected to two stress states, it can be concluded that their ( ) are identical.A. elastic strain energy density;B. volumetric strain energy density;C. distortional strain energy density;D. maximum shear stress.1-4. In a beam, the neutral axis is the intersection line of ( ).A. the longitudinal symmetry plane and the cross-section;B. the longitudinal symmetry plane and the neutral surface;C. the cross-section and the neutral surface;D. the cross-section and the top or bottom surface of the beam.1-5. For a transverse load applied to a beam having a rectangular cross-section, at the neutral axis, ( ).A. the normal stress reaches maximum, while the shear stress is zero;B. the normal stress is zero, while the shear stress reaches maximum;C. both the normal and shear stresses reach maximum;D. both the normal and shear stresses are zero.2. As shown in Fig. 2, in a rigid channel having a smooth bottom surface, there are a long bar AB and a slender bar AC, both fixed at A. Bar AC passes through AB via a hole without any contact in between. A short bar CD is connected to AC at its end. At initial stress free state, the two spacings are 13mm d =,21mm d =. The rest parameters are: 170GPa E =, 2110cm A =(excluding the hole), 11m L =, coefficient of thermal expansion of AB is 05/100.2C -⨯=α; also 23200GPa E E ==, and2220mm A =. Bar CD has a solid cross section which matches that of bar AB (including the hole), and 311.05A A =, 30.1m L =. If the temperature in bar AB is raised 200C ° without affecting other members, determine the internal resultant force developed in bar AB. (20 points)Fig. 23. As shown in Fig. 3, rigid disks L and R are bonded to linear elastic bars AB and CD, which are fixed to the left and right rigid walls at A and D, respectively. On each of the two disks, three holes are drilled 120°apart from each other. The holes on L and R, however, do not fit and there is a 2°misfit (see Fig.3). Bars AB and CD are made of the same material with a shear modulus P a80GG=. Bar AB has alength of 0.5m and a diameter of15cmd=; bar CD has a length of 0.25m and a diameter of24.1cmd=. To make the holes on L and R fit, a single torque is about to be applied on either L or R. Determine:(1) on which disk, L or R, a smaller torque is required to achieve the purpose; and further(2) the maximum shear stress on the cross-section of the bar that is loaded.(15 points)Fig. 34. The overhanging beam shown in Fig. 4 has a flipped ‘T’ shape cross-section. The sizes and loads applied can be read from the figure.(1) Draw the shear and moment diagrams;(2) Determine the maximum tensile and compressive bending stresses in the beam;(3) Determine the maximum shear stress on the neutral surface in the beam. (25 points)Fig. 45．As shown in Fig. 5, a point on the free surface of a structural member is subjected to a bi-axial stressstate. The strain gage oriented 60° counter-clockwise has a reading of 660103000-⨯=ε. If MPa 100=x σ, elastic modulus P a 200G E = and Poisson’s ratio 3.0=ν, determine at this point:(1) the absolute maximum shear stress; (2) the absolute maximum shear strain. (25 points)Fig. 5。

（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。