材料力学模拟题5及问题详解

一、一、填空题（每小题5分，共10分）1、如图，若弹簧在Q作用下的静位移st20=∆冲击时的最大动位移mmd60=∆为：3Q。

2、在其它条件相同的情况下，用内直径为d实心轴，若要使轴的刚度不变的外径D。

二、二、选择题（每小题5分，共10分）1、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：C2、足的条件有四种答案：（A）;zyII=（A）;zyII>（A）;zyII<（A）yzλλ=。

正确答案是： D 三、1、（15P=20KN,[]σ解：ABMn=ABmaxM=危险点在A2、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 ⨯==由挠度公式)2(21483K PEI Pl st +=δ得， 83339310365.112)10(104010210488.040---⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=st δmm m 1001.01032.25240213==⨯⨯⨯+mm m 1001.0==根据弯曲应力公式z st W M =maxσ得，其中4Pl M =， 62bh W z =代入max st σ得，MPa bhPlst 12401.004.068.0406422max =⨯⨯⨯⨯==σ（2）动荷因数K d12160211211=⨯++=++=K std hδ（3）梁内最大冲击应力M P a st d d 1441212max =⨯=K =σσ3、（10分）图中的1、2杆材料相同，均为园截面压杆，若使两杆在大柔度时的临界应力相等，试求两杆的直径之比d 1/d 2,以及临界力之比21)/()(cr cr P P 。

并指出哪根杆的稳定性较好。

5-1构件受力如图5-26所示。

试：(1)确定危险点的位置；(2)用单元体表示危险点的应力状态（即用纵横截面截取危险点的单元体，并画出应力）。

题5-1图解：a) 1) 危险点的位置：每点受力情况相同，均为危险点；2）用单元体表示的危险点的应力状态见下图。

b) 1) 危险点的位置：外力扭矩3T与2T作用面之间的轴段上表面各点；2）应力状态见下图。

c) 1) 危险点：A点，即杆件最左端截面上最上面或最下面的点；2）应力状态见下图。

d) 1）危险点：杆件表面上各点；2）应力状态见下图。

5-2试写出图5-27所示单元体主应力σ1、σ2和σ3的值，并指出属于哪一种应力状态（应力单位为MPa）。

10题5-2图解：a)1σ=50 MPa,2σ=3σ=0,属于单向应力状态AAT （a）（c）（d）364dFlπτ=a) b) c) d)a) b) c)b) 1σ=40 MPa, 2σ=0, 3σ=－30 MPa ，属于二向应力状态 c) 1σ=20 MPa, 2σ=10 MPa, 3σ=－30 MPa ，属于三向应力状态5-3已知一点的应力状态如图5-28所示（应力单位为MPa ）。

试用解析法求指定斜截面上的正应力和切应力。

题5-3图解：a) 取水平轴为x 轴，则根据正负号规定可知： x σ=50MPa , y σ=30MPa , x τ=0, α=－30 带入式（5-3），（5-4）得 ατασσσσσα2sin 2cos 22x yx yx --++==45MPaατασστα2cos 2sin 2x yx +-== -8.66MPab) 取水平轴为x 轴，根据正负号规定：x σ= -40MPa , y σ=0 , x τ=20 MPa , α=120带入公式，得：240sin 20240cos 20402040---++-=ασ=7.32MPa x τ= 240cos 20240sin 2040+--=7.32MPac) 取水平轴为x 轴，则x σ= -10MPa , y σ=40MPa , x τ= -30MPa,α=30代入公式得：60sin )30(60cos 2401024010----++-=ασ=28.48MPa x τ= 60cos 3060sin 24010---=-36.65MPa5-4已知一点的应力状态如图5-29所示（应力状态为MPa ）。

+-++(a)(b)(c)(d)M M M MeMeMeFa图图图M 图挠曲线挠曲线挠曲线挠曲线第五章梁弯曲时的位移5-1试画出图示梁挠曲线的大致形状。

根据梁的弯矩图确定梁挠曲线的大致形状，M >0，挠曲线向下凸；M <0，挠曲线向上凸。

5-2图示各梁EI=常数。

试写出各梁的位移边界条件，并画出梁挠曲线的大致形状。

F(c)题 5 - 1 图(a)(b)(d)++-M 图M 图FL/2m/32m/3FL挠曲线挠曲线(a)(b)设梁的最左端断点为坐标原点，x 轴正方向向右。

则各梁边界条件、弯矩图及梁的挠曲线大致形状如下： (a)(0)0ω=(b)(0)()0L ωω== (c)(0)()0L ωω== (d)(0)(2)0a ωω==(e)()(3)0a a ωω==(f)(0)0ω=(a)(b)qL/4F(d)(c)L(f)(e)题 5 - 2 图+--M 图M 图+qL2/64qL2/8FaFa挠曲线挠曲线(c)(d)+-M 图M 图-2mmFL挠曲线挠曲线(e)(f)5-3试画出图示梁挠曲线的大致形状。

2(a)(b)(c)题 5 - 3 图（3）++--qa2qa/423qa/42qa2/2qa2/2(a)(b)+-m(c)5-4如要使图示结构B端的挠度为零，则长度x应为多少？试画出此时AB梁的挠曲线大致形状。

答：Lx32=解:固定端约束反力如图所示。

则AB梁上距离A端l处的横截面上的弯矩为M（l）=Fl-F（L-x）由挠曲线微分方程得：EIω”=-M（l）=F（L-x）-Fl积分得：EIω’=F（L-x）l-2Fl2+C1;再积分得：EIω=2F（L-x）l2-6Fl3+C1l+C2；由边界条件l=0 ，ω’=0得C1=0；由ω=0得C2=0L题 5 - 4 图题 5 - 5 图刚性杆qBB∴EI ω=2F （L -x ）l 2-6F l 3；由题意知l =L 时，ω=0得x =32L AB 梁挠曲线大致形状：M （l ）=Fl -3F L ；0<l <3L 时，M （l ）<0;3L<l <L 时，M （l ）>05-5图示刚架在端点C 处受集中力F 作用，试求当B 点的铅垂位移为零时La的比值。

材料力学试题A成绩班 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； 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； C31-、20、10； D 31-、10、20 。

7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力1σ、2σ、3σ分别为（ ）。

A 30MPa 、100 MPa 、50 MPaB 50 MPa 、30MPa 、-50MPaC 50 MPa 、0、-50Mpa 、D -50 MPa 、30MPa 、50MPa8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（ ）。

A 、2 B 、3 C 、4 D 、5 9、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。

10、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。

一、一、 填空题（每小题5分，共10分）1、 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 实心轴，若要使轴的刚度不变（单位长度的扭转角ϕ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、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： C2、 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 ）yz 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：[]1016014.3101.4321016032/28003000363632222d d WM M n=⨯⨯⨯⨯≥∴⨯=≤+=+σπ2、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 ⨯==由挠度公式)2(21483K PEI Pl st +=δ得，83339310365.112)10(104010210488.040---⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=st δmm m 1001.01032.25240213==⨯⨯⨯+mm m 1001.0==根据弯曲应力公式z st W M =maxσ得，其中4Pl M =， 62bh W z =代入max st σ得，MPabhPlst 12401.004.068.0406422max =⨯⨯⨯⨯==σ（2）动荷因数K d12160211211=⨯++=++=K std hδ（3）梁内最大冲击应力M P a st d d 1441212max =⨯=K =σσ3、（10分）图中的1、2杆材料相同，均为园截面压杆，若使两杆在大柔度时的临界应力相等，试求两杆的直径之比d 1/d 2,以及临界力之比21)/()(cr cr P P 。

模拟试题一一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的。

1．静定杆件的内力与其所在截面的（）可能有关．A．形状B．大小C．位置D．材料2．图1阶梯形杆，AB段为钢，BC段为铝。

在P力作用下（）。

A．AB段轴力最大B．BC段轴力最大C．CD段轴力最大D．三段轴力—祥大3．对于水平梁某一指定的截面来说，在它（）的外力将产生正的剪力．A．左侧向上或右侧向下B．左或右侧向上C．左侧向下或右侧向上D．左或右侧向下4．工字钢的一端固定、一端自由，自由端受集中力P的作用。

若梁的横截面和P力作用线如图2，则该梁的变形状态为（）。

A．平面弯曲B．斜弯曲+扭转C．平面弯曲+扭转D．斜弯曲5．图3矩形截面，则m~m线以上部分和以下部分对形心抽z的两个静距的（）。

A．绝对值相等，正负号相同B．绝对值相等，正负号不同C．绝对值不等，正负号相同D．绝对值不等，正负号不同6．扭转应力公式适用于（）杆件。

A．任意截面形状B．任意实心截面形状C．任意材料的圆截面D．线弹性材料的圆截面7．在下列关于梁转角的说法中，（）是错误的。

A．转角是横截面绕中性轴转过的角位移B．转角是变形前后同一横截面间的夹角C．转角是横截面绕梁轴线转过的角度D．转角是挠曲线之切线与轴拘坐标轴间的夹角8．塑性较好的材料在交变应力作用下，当危险点的最大应力低于屈服极限时（）。

A．既不可能有明显塑性变形，也不可能发生断裂B．虽可能有明显塑性变形，但不可能发生断裂C．不仅可能有明显的塑性变形．而且可能发生断裂D．虽不可能有明显的塑性变形，但可能发生断裂二、作图题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）。

1．绘图4结构的轴力图。

图42．绘图5结构的扭矩图。

（Te=4kN·m；t=2kN/m；l=2m）图53．绘图6桁梁组合结构中梁式杆的M图。

图6三、计算题（本大题共3小题，第1题15分，第2题15分，第3题20分，共50分）。

材料力学典型例题及难题详解材料力学是力学领域中极其重要的科学分支，它研究材料物理性质和力学性质之间的关系，用以确定物体在外力作用下的变形和应力分布。

材料力学的研究对于我们了解材料的性能和研制新材料有着重要的意义。

为了更好地探索材料力学，本文将从材料力学典型例题及难题详解入手，介绍一些典型例题以及相关技术，从而加深大家对材料力学的理解。

首先，我们从材料力学中最基础的问题剪切强度的测定入手，剪切强度指的是材料在剪切力作用下的应力值，一般来讲，材料的剪切强度越大，说明该材料具有更好的抗剪强度能力。

剪切强度的测定方法有很多种，最常用的是双螺旋测试仪，这种测试仪由一个上螺旋和下螺旋组成，上螺旋设定所需的应力，下螺旋逐渐拧紧，当材料断裂时，就可以读取到该材料的剪切强度。

其次，我们再来介绍材料力学中的其他重要参数，如伸长率、断裂伸长率、表面硬度和屈服应力等。

伸长率指的是材料在外力作用下，它长度变化的比例，通常用拉伸法来测定；断裂伸长率指的是材料在外力作用下，它断裂的长度变化的比例；表面硬度则是指材料表面的硬度，断裂伸长率一般用硬度测试仪来测定；屈服应力是指材料在拉伸或压缩下的临界应力，也就是材料在超过这个屈服应力时就会断裂的应力。

此外，还有一些材料力学难题，比如受曲应力的刚性体、晶界移动和材料缺陷等。

受曲应力的刚性体是指刚性体在受到曲应力作用时，会产生剪切变形，因此，一般就采用有限元分析，以准确解算复杂的受曲应力的刚性体的问题；晶界移动则是指在材料的塑性变形过程中，晶格面内的原子会发生移动，这种移动会产生更多的晶格缺陷；而材料缺陷则是指材料中所存在的导致开裂或断裂的缺陷。

最后，总结材料力学的研究状况，材料力学是一个庞大而广阔的学科，它涉及到材料物理性质、力学性质和结构力学等方面。

本文介绍了典型例题和材料力学难题，以帮助大家加深对材料力学的理解，但这些只是材料力学的冰山一角，希望大家能够更多地接触材料力学，加深对它的理解，为材料力学的发展做出贡献。

注册结构工程师（一级基础考试-上午-材料力学）模拟试卷51．图5—6—1所示单元体，法线与x轴夹角α=45°的斜截面上切应力τ是a ( )。

[2012年真题]A．B．τ=50MPaa=60MPaC．τa=0D．τa2．图5—6—2所示圆轴固定端最上缘A点的单元体的应力状态是( )。

[2011年真题]A．B．C．D．大致指向( )。

3．图5—6—3所示xy坐标系下，单元体的最大主应力σ1[2011年真题]A．第一象限，靠近x轴B．第一象限，靠近y轴C．第二象限，靠近x轴D．第二象限，靠近y轴为4．受力体一点处的应力状态如图5—6—4所示，该点的最大主应力σ1( )。

[2009年真题]A．70MPaB．10MPaC．40MPaD．50MPa5．按照第三强度理论，图5—6—5所示两种应力状态的危险程度是( )。

[2014年真题]A．无法判断B．两者相同C．(a)更危险D．(b)更危险6．按照第三强度理论，图5—6—6所示两种应力状态的危险程度是( )。

[2013年真题]A．(a)更危险B．(b)更危险C．两者相同D．无法判断7．图5—6-7所示圆轴，在自由端圆周边界承受竖直向下的集中力F，按第为( )。

[2009年真三强度理论，危险截面的相当应力σeq3题]A．B．C．D．8．图5—6—8所示正方形截面等直杆，抗弯截面模量为W。

在危险截面上，弯矩为M，扭矩为M，A点处有最大正应力σ和最大剪应力τ。

若材料为低碳a钢，则其强度条件为( )。

A．σ≤[σ]，τ＜[τ]B．C．D．9．图5—6—9所示等腰直角三角形单元体，已知两直角边表示的截面上只有剪应力，且等于τ，则底边表示的截面上的正应力σ和剪应力τ分别为( )。

A．σ=τ0，τ=τB．σ=τ，τ=0C．D．10．求图5—6—10所示平面应力状态的σα、εα。

已知α=45°，E、μ分别为材料的弹性模量和泊松比，则有( )。

A．B．C．D．11．如图5—6—11所示单元体的应力单位为MPa，则其最大剪应力为( )MPa。

材料力学模拟考试题A一．是非题 1．应力公式AN=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.；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。

2022年研究生入学考试力学专业材料力学模拟试卷5(总分99.96,及格分0, 做题时间:120分钟 )1、计算题如图1所示平面刚架各段杆的弯曲刚度均为EI。

试求：图11.1. 图1(a)截面A的转角。

1.2. 图1(b)截而A的铅锤位移。

1.3. 在一铸铁构件的某一测点上[见下图]，利用间隔为45°的直角应变片花测得εa=51.6×10-6，εb=169×10-6，εc=-117×10-6，试确定此点的主应力大小及方向。

材料的E=110GPa，v=0.25。

1.4. 如下图所示，任意形状的均匀薄板厚度h，在相距为d的两点A、B受一对面内平衡的集中力作用，薄板弹性模量E，泊松比μ，求薄板面积改变量ΔA。

1.5. 试确定下图所示各截面的弯曲中心。

1.6. 如图(a)所示，内径为r1，外径为r2，长为b的同心圆筒，其内表面被固定，当使外表面沿周向作用均匀切应力τ时，求圆筒外表面上任一点A的周向位移(转过的弧线长度)。

圆筒的切变弹性模量为G。

1.7. 下图示抗弯刚度为EI、抗拉刚度为EA的等截面开口薄壁圆形(开口很小)，在开口A、B处受一对与圆周相切的集中力F作用。

圆环直径为D且D远大于圆环横截面尺寸，不计圆环内剪力对位移的影响。

试用卡氏第二定理求圆环缺口张开的位移ΔAB。

1.8. 等截面圆环的弯曲刚度为EI，平均半径为R，在圆环顶部沿半径方向开一细缝(不计缝的宽度)，在缝中放入宽度为b的刚性块，使圆环张开[见图(a)]。

设圆环在线弹性范围内工作，求圆环的最大弯矩及在水平方向上的直径变化率。

不计轴力和剪力的影响。

1.9. 图(a)所示矩形截面简支梁受集中力作用，已知梁截面高度h、宽度b、跨度l、弹性模量E及泊松比v，如测得梁AC段某截面距底面h/4处k点与轴线成45°的两相互垂直方向的线应变分别为ε'和ε'，求荷载F的大小。

(a)1.10. 刚架ABC如下图所示，由于温差变化产生弯曲变形。

第五章弯曲应力5-1 直径为d的金属丝，环绕在直径为D的轮缘上。

试求金属丝内的最大正应变与最大正应力。

已知材料的弹性模量为E。

解：5-2 图示直径为d的圆木，现需从中切取一矩形截面梁。

试问：(1) 如欲使所切矩形梁的弯曲强度最高，h和b应分别为何值；(2) 如欲使所切矩形梁的弯曲刚度最高，h和b应分别为何值；解：(1) 欲使梁的弯曲强度最高，只要抗弯截面系数取极大值，为此令(2) 欲使梁的弯曲刚度最高，只要惯性矩取极大值，为此令5-3 图示简支梁，由№18工字钢制成，在外载荷作用下，测得横截面A 底边的纵向正应变ε=3.0×10-4，试计算梁内的最大弯曲正应力。

已知钢的弹性模量E =200GPa ，a =1m 。

解：梁的剪力图及弯矩图如图所示，从弯矩图可见：5-4 No.20a 工字钢梁的支承和受力情况如图所示。

若[]MPa 160=σ，试求许可载荷F 。

5-5 图示结构中，AB 梁和CD 梁的矩形截面宽度均为b 。

如已知AB 梁高为1h ，CD 梁高为2h 。

欲使AB 梁CD 梁的最大弯曲正应力相等，则二梁的跨度1l 和2l 之间应满足什么样的关系？若材料的许用应力为[σ]，此时许用载荷F 为多大？5-6 某吊钩横轴，受到载荷kN 130F =作用，尺寸如图所示。

已知mm 300=l ，mm 110h =，mm 160b =，mm 75d 0=，材料的[]MPa 100=σ，试校核该轴的强度。

5-7 矩形截面梁AB，以固定铰支座A及拉杆CD支承，C点可视为铰支，有关尺寸如图所示。

设拉杆及横梁的[]MPaσ，试求作用于梁B端的许可载荷F。

=1605-8 图示槽形截面铸铁梁，F=10kN，M e=70kN·m，许用拉应力[σt]=35MPa，许用压应力[σc]=120MPa。

试校核梁的强度。

解：先求形心坐标，将图示截面看成一大矩形减去一小矩形惯性矩弯矩图如图所示，C截面的左、右截面为危险截面。

专升本材料力学模拟试卷一一、判断题（每题2分，共10分）1．对于矩形截面梁，立放比扁放合理。

．对于矩形截面梁，立放比扁放合理。

（（ ）） 2．受轴向拉、压的等直杆，若其总伸长为零，则杆内各处的应变必为零。

．受轴向拉、压的等直杆，若其总伸长为零，则杆内各处的应变必为零。

（（ ）） 3．偏心拉压杆件中性轴的位置，取决于梁截面的几何尺寸和荷载作用点的位置，而与荷载的大小无关。

的大小无关。

（ ）） 4．若弯矩方程分成3段表示，用积分法计算梁的变形时，有9个积分常数待定。

个积分常数待定。

（ ）） 5．截面惯性矩的数值可能大于零，也可能小于零或等于零。

（ ））二、填空题（每空2分，共12分） 1．已知一根梁的弯矩方程为232)(2++-=x x x M ，则梁的剪力方程为=)(x F S。

2．对于无屈服极限的材料，通常以产生．对于无屈服极限的材料，通常以产生 的塑性变形所对应的应力作为屈服极限。

的塑性变形所对应的应力作为屈服极限。

的塑性变形所对应的应力作为屈服极限。

3．一传动轴的转速为300r/min 300r/min，主动轮输入的功率为，主动轮输入的功率为500kW 500kW，那么作用在该轮上的外力偶矩，那么作用在该轮上的外力偶矩的大小为的大小为 。

4. 4. 若截面对于某一轴的静矩等于零，则该轴必通过截面若截面对于某一轴的静矩等于零，则该轴必通过截面若截面对于某一轴的静矩等于零，则该轴必通过截面 的的 。

5．当偏心压力作用点位于截面形心周围的一个区域以内时，．当偏心压力作用点位于截面形心周围的一个区域以内时， 横截面上就只有压应力而没有拉应力，这个区域就是拉应力，这个区域就是 。

6．矩形截面梁横截面上的最大切应力计算公式为．矩形截面梁横截面上的最大切应力计算公式为 。

三、单项选择题（每题2分，共14分）1. 1. 低碳钢材料在拉伸实验过程中，不发生明显的塑性变形时，承受的最大应力应当小于的数低碳钢材料在拉伸实验过程中，不发生明显的塑性变形时，承受的最大应力应当小于的数值是值是 。

材料力学试题带答案解析一、填空题（每题5分，共25分）1. 材料力学的任务是研究材料在外力作用下的________、________和________。

答案：变形、破坏、强度解析：材料力学主要研究材料在外力作用下的力学行为，包括变形、破坏和强度等三个方面。

变形是指材料在力的作用下发生的形状和尺寸的改变；破坏是指材料在力的作用下失去承载能力；强度是指材料抵抗破坏的能力。

2. 材料的屈服强度是指材料在受到________作用时，能够承受的最大________。

答案：拉伸、应力解析：屈服强度是指材料在受到拉伸作用时，能够承受的最大应力。

当材料受到的应力超过屈服强度时，材料将发生塑性变形。

3. 在弹性范围内，胡克定律的表达式为________。

答案：σ = Eε解析：胡克定律是描述材料在弹性范围内应力与应变关系的定律。

其中，σ表示应力，E表示弹性模量，ε表示应变。

在弹性范围内，应力与应变呈线性关系。

4. 材料的弹性模量越大，表示材料的________越大。

答案：刚度解析：弹性模量是衡量材料刚度的重要指标，弹性模量越大，表示材料在受到外力作用时，抵抗变形的能力越强，即刚度越大。

5. 材料的泊松比是指材料在受到________作用时，横向应变与纵向应变的比值。

答案：拉伸解析：泊松比是描述材料在受到拉伸或压缩作用时，横向应变与纵向应变比值的系数。

当材料受到拉伸作用时，横向应变与纵向应变呈反比关系。

二、选择题（每题5分，共25分）1. 下列哪种材料具有较大的屈服强度？（）A. 钢材B. 铝材C. 木材D. 塑料答案：A解析：钢材是一种具有较高屈服强度的材料，相比铝材、木材和塑料，其屈服强度更大。

2. 下列哪种情况下，材料的泊松比最小？（）A. 拉伸B. 压缩C. 剪切D. 扭转答案：B解析：泊松比是描述材料在受到拉伸或压缩作用时，横向应变与纵向应变比值的系数。

在压缩情况下，材料的泊松比最小。

3. 下列哪个参数可以表示材料的抗剪强度？（）A. 屈服强度B. 抗压强度C. 抗拉强度D. 剪切模量答案：D解析：剪切模量是描述材料在受到剪力作用时，抵抗变形的能力的参数，可以表示材料的抗剪强度。

《材料力学》模拟题一单选题1.直径为d的圆截面拉伸试件,其标距是().A.试件两端面之间的距离B.试件中段等截面部分的长度C.在试件中段的等截面部分中选取的”工作段”的长度,其值为5d或10dD.在试件中段的等截面部分中选取的”工作段”的长度,其值应大于10d[答案]:C2.轴向拉伸的应力公式在什么条件下不适用().A.杆件不是等截面直杆B.杆件各横截面的内力不仅有轴力,还有弯矩C.杆件各横截面上的轴力不相同D.作用于杆件的每一个外力,其作用线不全与杆件轴线相重合[答案]:D3.两杆的长度和横截面面积均不同,其中一根为钢杆,另一根为铝杆,受相同的拉力作用.下列结论正确的是().A.铝杆的应力和钢杆相同,而变形大于钢杆B.铝杆的应力和钢杆相同,而变形小于钢杆C.铝杆的应力和变形都大于钢杆D.铝杆的应力和变形都小于钢杆[答案]:A4.一圆截面直杆,两端承受拉力作用.若将其直径增加一倍,则杆的抗拉刚度将是原来的几倍().A.8B.6C.4D.2[答案]:B5.空心圆杆受轴向拉伸时,下列结论中哪个是正确的().A.外径和壁厚都增大B.外径和壁厚都减小C.外径减小,壁厚增大D.外径增大,壁厚减小[答案]:C6.对低碳钢试件进行拉伸试验,测得其弹性模量E＝200GPa,屈服极限σs＝240MPa;当试件横截面上的应力σ＝300MPa时,测得轴向线应变ε＝0.0035,随即卸载至σ＝0.此时,试件的轴向塑性应变为().A.00015B.0002D.35[答案]:C7.以下不承受剪切的零件().A.螺栓B.铆钉C.榫接的木结构D.拉压杆[答案]:D8.以下说法正确的是().A.对连接件应该作挤压的强度校核B.受挤压面积不是按接触情况定的C.键连接中接触面积不一定是平面D.连接件只发生剪切破坏[答案]:C9.以下可以作为纯剪切来研究的是().A.梁B.圆柱C.薄壁圆筒D.厚壁圆筒[答案]:C10.不属于扭转研究范围的是().A.汽车方向盘操纵杆B.船舶推进轴C.车床的光杆D.发动机活塞[答案]:D11.关于圆轴扭转的平面假设正确的是().A.横截面变形后仍为平面且形状和大小不变B.相临两截面间的距离不变C.变形后半径还是为直线D.ABC[答案]:D12.研究纯剪切要从以下来考虑().A.静力平衡B.变形几何关系C.物理关系D.ABC13.以下不属于截面法的步骤的是().A.取要计算的部分及其设想截面B.用截面的内力来代替两部分的作用力C.建立静力平衡方程式并求解内力D.考虑外力并建立力平衡方程式[答案]:B14.柱体受偏心压缩时,下列结论正确的是().A.若压力作用点全部位于截面核心内部,则中性轴穿越柱体横截面B.若压力作用点位于截面核心的边缘上,则中性轴必与横截面边缘相切C.若压力作用点位于截面核心的外部,则中性轴必与横截面的外部D.若压力作用点位于截面核心越远,则中性轴的位置离横截面越远[答案]:D15.脆性材料的破坏断口与轴线成的角度为().A.30度B.45度C.60度D.90度[答案]:B16.剪应力公式τ＝Q/的应用条件是()A.平面假设B.剪应力在剪切面上均匀分布假设C.剪切面积很小D.无正应力的面上[答案]:B17.按作用方式的不同将梁上载荷分为().A.集中载荷B.集中力偶C.分布载荷D.ABC[答案]:D18.梁的支座一般可简化为().A.固定端B.固定铰支座C.可动铰支座D.ABC[答案]:D19.纵横弯曲是().和().共同作用的A.横向力和压力B.轴向力和压力C.横向力和轴向力D.没有此提法[答案]:D20.将一个实心钢球在外部迅速加热升温,这时在求心处的单元体出于怎么样的状态?().A.单向拉伸B.单向压缩C.各向等拉D.各向等压[答案]:C21.铸铁试件在扭转时,若发生破坏,其破坏截面是().A.沿横截面B.沿与杆轴线成45度的斜截面C.沿纵截面D.沿与杆轴线成60度的斜截面[答案]:B22.两根直径相同长度及材料不同的圆轴,在相同扭矩作用下,其最大剪应力和单位扭转角之间的关系是().A.最大剪应力相同,单位扭转角不同B.大剪应力相同,单位扭转角相同C.最大剪应力不同,单位扭转角不同D.最大剪应力不同,单位扭转角相同[答案]:B23.矩形截面杆件在自由扭转时,其最大剪应力发生在().A.矩形短边中点B.矩形长边中点C.矩形角点D.形心处[答案]:B24.矩形截面梁当横截面的高度增加一倍,宽度减小一半时,从正应力强度考虑,该梁的承载能力的变化为().A.不变B.增大一倍C.减小一半D.增大三倍[答案]:B25.对于图示各点应力状态,属于单项应力状态的是().A.a点B.b点C.c点D.d点[答案]:A26.根据均匀性假设,可认为构件的().在各处相同.A.应力B.应变C.材料的弹性系数D.位移[答案]:C27.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[答案]:A28.材料经过冷作硬化后,其().A.弹性模量提高,塑性降低B.弹性模量降低,塑性提高C.比例极限提高,塑性提高D.比例极限提高,塑性降低[答案]:D29.不属于材料力学的基本假设的有().A.连续性B.均匀性C.各向同性D.各向异性[答案]:D30.材料力学研究的研究对象是().A.大变形B.厚板C.杆系,简单板,壳D.复杂杆系[答案]:C31.从哪方面来衡量承载能力().A.构件具有足够的强度B.构件具有足够的刚度C.构件具有足够的稳定性D.ABC[答案]:D32.柱体受偏心压缩时,下列结论中错误的是().A.若集中力P作用点位于截面核心内部,则柱体内不产生拉应力.B.若集中力P位于截面核心的边缘上,则柱体内部不产生拉应力C.若集中力P的作用点位于截面核心的外部,则柱体内可能产生拉应力D.若集中力P的作用点位于截面核心外部,则柱体内必产生拉应力[答案]:C33.以下说法不正确的是().A.外力按其作用方式可分为体积力和表面力B.按是否随时间变化将载荷分为静载荷和动载荷C.动载荷可分为交变载荷和冲击载荷D.在动静载荷中材料的机械性能一样[答案]:D34.材料,尺寸和加工工艺均相同的两个圆截面直杆I和II,I杆承受对称弯曲交变应力,II杆承受对称拉压交变应力.设I,II杆横截面上最大正应力相等,则().A.杆I的疲劳极限低于杆IIB.杆I的疲劳极限高于杆IIC.杆I,杆II的疲劳极限相等D.不能确定哪一个的疲劳极限高[答案]:B35.不同材料的甲,乙两杆,几何尺寸相同,则在受到相同的轴向拉力时,两杆的应力和变形的关系为().A.应力和变形都相同B.应力不同,变形相同C.应力相同,变形不同D.应力和变形都不同[答案]:C36.用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴,若长度和横截面面积均相同,则抗扭刚度较大的是哪个?().A.实心圆轴B.空心圆轴C.两者一样D.无法判断[答案]:B37.关于铸铁力学性能有以下两个结论:①抗剪能力比抗拉能力差;②压缩强度比拉伸强度高.其中,().A.①正确,②不正确B.①不正确,②正确C.①,②都正确D.①,②都不正确[答案]:B38.以下说法错误的是().A.扭转问题是个超静定问题B.扭转角沿轴长的变化率称为单位扭转角C.有些轴不仅考虑强度条件,还考虑刚度条件D.精密机械的轴的许用扭转角为1度每米[答案]:A39.关于矩形截面和圆截面杆扭转的区别以下正确的是().A.变形后圆截面杆的横截面还是平面B.平面假设可以用于矩形截面杆扭转分析C.矩形截面杆变形后横截面还是平面D.平面假设对任何截面杆都适用[答案]:A40.一实心圆轴受扭,当其直径减少到原来的一半时,则圆轴的单位扭转角为原来的几倍().A.2B.4C.8D.16[答案]:D42.在无载荷的梁端下列说法错误的是().A.Q大于0时M图斜率为正B.Q大于0时M图斜率为负C.CQ等于0时M图斜率为0D.Q小于0时M图斜率为负[答案]:B43.在中性轴上正应力为().A.正B.负C.不确定D.0[答案]:C44.矩形截面最大剪应力是平均剪应力的().倍A.1B.15C.2D.133[答案]:B45.以下不能提高梁弯曲刚度的措施是().A.增大梁的抗弯刚度B.缩小跨度或增加支承C.改善结构形式并合理安排载荷作用点D.加上与工作方向相同的变形即预拱[答案]:D46.提高梁的弯曲强度的措施有().A.采用合理截面B.合理安排梁的受力情况C.采用变截面梁或等强度梁D.ABC[答案]:D47.下面说法正确的是().A.挠度向上为正B.挠度向下为负C.转角以逆时针为正D.ABC[答案]:D48.下列说法错误的是().A.梁在若干载荷的作用下的总变形为各个载荷作用下变形的总和B.虚梁法的出发点是把变形问题转换为求内力的形式C.梁的校核就是限制起最大挠度和最大转角不超过某一规定数值D.梁的任意一个截面形心的水平位移就是该截面的挠度[答案]:D49.在梁的正应力公式σ＝My/Iz中,Iz为梁截面对于().的惯性矩A.形心轴B.对称轴C.中性轴D.形心主对称轴[答案]:C50.纯剪应力状态()时,对角线应变为().A大于零B小于零D不一定[答案]:A51.在低碳钢拉伸试验中,其变形破坏过程依此为().A.屈服阶段,弹性阶段,颈缩阶段,断裂B.弹性阶段,屈服阶段,颈缩阶段,断裂C.颈缩阶段,弹性阶段,屈服阶段,断裂D.弹性阶段,颈缩阶段,屈服阶段,断裂[答案]:B52.材料力学中内力的符号规则是根据构件的().来规定的. A变形B运动C受载情况D平衡[答案]:A53.材料力学求内力的基本方法是().A.叠加法B.能量法C.截面法D.解析法[答案]:C54.材料力学中两个最基本力学要素是().A.应力和力偶B.内力和外力C.力和力矩D.应力和应变[答案]:D55.结构的承载能力有以下那个因素衡量().A.构件具有足够的刚度B.构件具有足够的强度C.构件具有足够的稳定性D.ABC[答案]:D56.以下说法不正确的是().A.A外力按其作用方式可分为体积力和表面力B.按是否随时间变化将载荷分为静载荷和动载荷C.动载荷可分为交变载荷和冲击载荷D.在动静载荷中材料的机械性能一样57.与塑性材料相比,脆性材料拉伸力学性能的最大特点是().A.强度低,对应力集中不敏感;B.相同拉力作用下变形小;C.断裂前几乎没有塑性变形;D.应力-应变关系严格遵循胡克定律.[答案]:C58.对于拉伸曲线上没有屈服平台的合金塑性材料,工程上规定以残余应变量().s时对应的应力作为名义屈服极限.A.20B.2C.0.002D.3[答案]:A59.外形尺寸相同的两根杆件,一为钢杆,一为塑料杆,在相同的轴向拉力作用下().A.两杆的应力,应变均相同B.两杆应力相同,应变不同C.两杆的应力,应变均不相同D.两杆应力不同,应变相同[答案]:B60.塑性材料经过硬化处理后,它的().得到提高.A.强度极限B.比例极限C.延伸率D.截面收缩率[答案]:B61.脆性材料铸铁的压缩破坏断口与轴线成的角度最有可能是().A.30度B.45度C.60度D.90度[答案]:B62.空心圆杆受轴向拉伸时,下列结论中哪个是正确的().A.外径和壁厚都增大B.外径和壁厚都减小C.外径减小,壁厚增大D.外径增大,壁厚减小[答案]:B63.以下说法错误的是().A.构件材料的极限应力由计算可得B.塑性材料以屈服极限为极限应力C.脆性材料以强度极限作为极限应力D.材料的破坏形式主要有两种[答案]:A64.以下说法错误的是().A.在实际中构件往往受几种变形的叠加作用B.线应变是无量纲的量C.角应变的单位不是用弧度来表示的D.应力的单位是Pa[答案]:C65.以下不承受剪切的零件是().A.螺栓B.铆钉C.榫接的木结构D.拉压杆[答案]:D66.不属于扭转研究范围的是().A.汽车方向盘操纵杆B.船舶推进轴C.发动机活塞D.车床的光杆[答案]:C67.关于矩形截面和圆截面杆扭转的区别以下正确的是().A.变形后圆截面杆的横截面还是平面B.平面假设可以用于矩形截面杆扭转分析C.矩形截面杆变形后横截面还是平面D.平面假设对任何截面杆都适用[答案]:A68.直径为D的实心圆轴,两端受扭矩力偶矩T作用,轴内的最大剪应力为τ.若轴的直径改为2D,则轴内的最大剪应力为().A.1/2τB.1/4τC.1/8τD.1/16τ[答案]:C69.圆轴扭转时,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[答案]:B70.实心圆轴受扭,若将轴的直径减小一半时,则圆轴的扭转角是原来的().A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍[答案]:D71.梁的某一段内作用有均匀分布力时,则该段内的内力图为().A.Q水平线,M斜直线B.Q斜直线,M曲线C.Q曲线,M曲线D.Q斜直线,M带拐点的曲线[答案]:B72.以下对提高梁的工作性能不利措施是().A.增大梁的跨度B.缩小跨度或增加支承C.改善结构形式并合理安排载荷作用点D.加上与工作方向相同的变形即预拱[答案]:A73.根据梁的正应力强度条件,梁的合理截面形状应满足的条件是().A.W/A越小越好B.W/A越大越好C.W/A=1D.W/A=2[答案]:B74.对受静水压力P的实心球,下列说法错误的是().A.球内不存在剪应力B.球内各点的应力状态均为三向等压C.对于圆球中心,三个主应力之和为零D.对于球心的所有各点的应力状态,应力圆均为点圆[答案]:C75.单向应力状态下,微元体().A.只有形状改变B.只有体积改变C.体积和形状都改变D.A体积和形状都不变[答案]:C76.冬天将一瓶装满水的玻璃杯自然冻结,随着水的结冰其体积会增大,在这个过程中根据玻璃杯和冰的受力情况,最有可能出现下列哪种情况().A.冰被挤碎,瓶子完好B.瓶子被撑破,冰完好C.不一定谁先破裂D.瓶子和冰同时破裂[答案]:B二判断题1.研究对象为等截面直圆杆,最大剪力不超过材料的剪切比例极限是应用公式的基本条件. [答案]:T[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:2.欧拉公式的适用范围是.[答案]:T[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:3.环境温度的改变必定会在结构中引起应变和应力.[答案]:F[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:4.对于没有明显屈服平台的材料工程上规定作为名义屈服极限,此时的应变量为0.2.[答案]:F[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:5.梁的刚度大小完全由材料性能决定.[答案]:F[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:6.在集中力作用处梁的剪力图要发生突变,弯矩图斜率发生改变.[答案]:T[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:7.在集中力矩作用处梁的弯矩图发生突变,弯矩图斜率发生改变.[答案]:F[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:8.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.[答案]:T[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:9.主应力就是剪应力为零的面上的正应力.[答案]:T[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:10.将热水倒入厚壁玻璃杯中,玻璃杯会碎掉,根据热胀冷缩引起的内外壁受力状况判断断裂是从内壁开始发生的.[答案]:F[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:11.第一强度理论只用于脆性材料的强度计算.[答案]:F[二级属性]:[难度]:[公开度]:12.随着压杆柔度的减小,其临界荷载会越来越高.[答案]:T[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:13.压杆的长度缩短一倍其临界荷载可能会提高至四倍.[答案]:F[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:14.作用荷载的大小决定压杆的临界荷载.[答案]:F[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:15.构件在动载作用下,只要动荷系数确定,则任意一点处的动变形,就可表示为该点处相应的静变形与相应的动荷系数的乘积.[答案]:F[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:16.外形尺寸完全相同的木质和铁质园轴在受到相同的扭力作用时,其最大剪应力铁质的比木质的大一些.[答案]:F[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:17.外形尺寸完全相同的木质和铁质园轴在受到相同的扭力作用时,其相对扭转角不同.[答案]:T[二级属性]:[难度]:[公开度]:18.两根材料,外形尺寸完全相同的梁,在外力作用下具有相同的弯矩方程M则二梁的变形,位移也完全一致.[答案]:F[一级属性]:[二级属性]:[难度]:[公开度]:。

材料力学模拟试卷及答案六套题一、选择题（每题1分，共5分）A. 钢B. 铝C. 塑料D. 木材2. 材料的弹性模量是描述其____性质的指标。

A. 塑性B. 硬度C. 弹性D. 疲劳3. 在进行材料力学实验时，通常用来测定材料弹性模量的实验是____实验。

A. 拉伸B. 压缩C. 弯曲D. 剪切4. 关于应力的描述，下列哪项是正确的？A. 应力是单位面积上的内力B. 应力与材料的形状无关C. 应力只能通过实验测定D. 应力是材料的一种固有属性5. 在梁的弯曲问题中，中性轴的位置是____。

A. 在梁截面的最上方B. 在梁截面的最下方C. 在梁截面的中心D. 在梁截面的任意位置二、判断题（每题1分，共5分）1. 材料的屈服强度是指材料开始发生塑性变形时的应力。

（正确/错误）2. 在拉伸实验中，应力应变曲线的斜率代表材料的弹性模量。

（正确/错误）3. 材料的疲劳寿命与其承受的最大应力成正比。

（正确/错误）4. 在材料力学中，剪切应力是指垂直于剪切面的应力。

（正确/错误）5. 对于同一种材料，其弹性模量在不同方向上是相同的。

（正确/错误）三、填空题（每题1分，共5分）1. 在材料力学中，应力是指单位面积上的____。

2. 材料的疲劳破坏通常是由于____引起的。

3. 在梁的弯曲问题中，最大正应力发生在梁的____。

4. 材料的硬度是指其抵抗____的能力。

5. 在材料力学中，____是指材料在受力后能够恢复原状的能力。

四、简答题（每题2分，共10分）1. 简述弹性模量的定义及其在材料力学中的应用。

2. 解释屈服强度和断裂强度的区别。

3. 什么是应力集中？它对材料的力学性能有何影响？4. 简述材料疲劳破坏的过程。

5. 解释什么是剪切变形，并给出一个实际应用例子。

五、应用题（每题2分，共10分）1. 一个直径为10mm的钢制圆杆，在拉伸实验中测得其应力应变曲线如下：当应变达到0.005时，应力为200MPa。