材料力学哈工大2017期末试题及答案

合肥铁路工程学校2017—2018学年度第一学期《土木工程力学》期末试卷（开卷）班级：学号：姓名：成绩：得分评卷人一、单选题（每小题2.5分，共8小题，20分））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、作为塑料材料的极限应力是（）（A）比例极限（B）弹性极限（C）屈服极限（D）强度极限3、低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下四种指标中那种得到提高：（）（A）强度极限（B）比例极限（C）截面收缩率（D）延伸率4、梁受力如图，在Ｂ截面处（）（A）剪力图有突变，弯矩图有尖角（B）剪力图有折角，弯矩图连续光滑（C）剪力图有折角，弯矩图有尖角（D）剪力图有突变，弯矩图连续光滑5、中性轴是梁的( )的交线。

（A）纵向对称面与横截面；（B）横截面与中性层；（C）纵向对称面与中性层；（D）横截面与顶面或底面。

6、梁在集中力作用的截面处，它的内力图为（）（A）剪力图有突变，弯矩图光滑连接；（B）弯矩图有突变，剪力图光滑连接；（C）剪力图有突变，弯矩图有转折；（D）弯矩图有突变，剪力图有转折。

7、梁在集中力偶作用的截面处，它的内力图为（）。

（A）剪力图有突变，弯矩图无变化；（B）剪力图有突变，弯矩图有转折；（C）弯矩图有突变，剪力图有转折；（D）弯矩图有突变，剪力图无变化。

8、梁在某一段内作用有向下的分布力时，则该段内弯矩图是一条（）。

（A）下凸抛物线；（B）上凸抛物线；（C）水平线；（D）斜直线。

（）2、横截面形状和尺寸完全相同的木梁和钢梁，在相同的弯矩作用下，钢梁中的最大正应力大于木梁中的最大正应力。

（）3、一般情况下，挤压常伴随着剪切同时发生，但须指出，挤压应力与剪应力是有区别的，它并非构件内部单位面积上的内力。

（）4、绘制弯矩图时，正弯矩画在x轴的下方。

（）5、同一截面对于不同的坐标轴惯性矩是不同的，但它们的值恒为正值。

（）6、梁横截面上的剪力，在数值上等于作用在此截面任一侧（左侧或右侧）梁上所有外力的代数和。

材料力学习题答案2-4 a)MPa 15MPa,10-=='''y x x τσb)MPa 3.7MPa,3.47=='''y x x τσ c)MPa 65MPa,5.12-=-='''y x x τσd)MPa 6.60MPa,35-=='''y x x τσ e)MPa 5.20MPa,49.0=='''y x x τσf)MPa 0MPa,2.38=-='''y x x τσ2-6 a) MPa 32,0219MPa,7MPa,57max 21='=-==τασσσb)MPa 32,0219MPa,7MPa,57max 21='-=-==τασσσ c)MPa 25,45MPa,25MPa,25max 21==-==τασσσ d)MPa 2.41,9537MPa,2.71MPa,2.11max 21='=-==τασσσe) MPa 7.44,7113MPa,7.84MPa,7.4max 21='=-==τασσσ f)MPa 32,0219MPa,27MPa,37max 21='-=-==τασσσ 2-8 a) 略略；；))cos ),cos 1(,0),cos 1(0max 0320c b x στθσσσθσσ=-==+=2-10 1071=σMPa ，02=σ，203-=σMPa2-11 3.43-=xy τMPa ，3.43-''y x τMPa ，50='y σMPa2-137.841=σ MPa ，202=σMPa ，7.43-=σMPa ，1001=I MPa ，8002=I （MPa ）2，240003=I （MPa ）32-14 a)701=σ MPa ，602=σMPa ，303=σMPa ，70max =σMPa ，20max =τMPab) 501=σ MPa ，502=σMPa ，303=σMPa ，50max =σMPa ，10max =τMPa3-1 εx =0,εy =c ，εz =kx +iy +2gz ，γxy =b ，γyz =ix +2fy +jz +d ，γzx =2ex +iy +kz 。

***学院期末考试试卷一、填空题（总分20分，每题2分）1、杆件在外力作用下，其内部各部分间产生的 ，称为内力。

2、杆件在轴向拉压时强度条件的表达式是 。

3、低碳钢拉伸时，其应力与应变曲线的四个特征阶段为 阶段， 阶段， 阶段， 阶段。

4、线应变指的是 的改变，而切应变指的是 的改变。

5.梁截面上弯矩正负号规定，当截面上的弯矩使其所在的微段梁凹向下时为 。

6.梁必须满足强度和刚度条件。

在建筑中，起控制做用的一般是 条件。

7、第一和第二强度理论适用于 材料，第三和第四强度理论适用于 材料。

8、求解组合变形的基本方法是 。

9、力作用于杆端方式的不同，只会使与杆端距离在较小的范围内受到影响，该原理被称为 。

10、欧拉公式是用来计算拉（压）杆的 ，它只适用于 杆。

二、 单项选择(总分20分，每题2分)1、用截面法可求出图示轴向拉压杆a-a 截面的内力12N P P =-，下面说法正确的是（ ） A. N 其实是应力 B. N 是拉力C. N 是压力D. N 的作用线与杆件轴线重合2、构件的强度是指( )A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力B. 在外力作用下构件保持原有平衡态的能力C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力D. 在外力作用下构件保持原有平稳态的能力 3、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4、从拉压杆轴向伸长（缩短）量的计算公式EANll =∆可以看出，E 和A 值越大，l ∆越小，故（ ）。

A. E 为杆的抗拉（压）刚度。

B. 乘积EA 表示材料抵抗拉伸（压缩）变形的能力。

C. 乘积EA 为杆的抗拉（压）刚度D. 以上说法都不正确。

5、空心圆轴的外径为D ，内径为d ，α=d /D 。

其抗扭截面系数为（ ）。

A )1(163απ-=D W P B )1(1623απ-=D W P C )1(1633απ-=D W P D )1(1643απ-=D W P 6、在没有荷载作用的一段梁上，（ ）A. 剪力图为一水平直线B.剪力图为一斜直线 C ．没有内力 D.内力不确定7、在平行移轴公式21Z Z I I a A =+中，其中Z 轴和轴1Z 轴互相平行，则（ ）。

一、填空题：请将正确答案写在划线内（每空1分，计16分） ⒈ 工程构件正常工作的条件是 ――――――――――――、、――――――――――――、―――――――――――――。

⒉ 工程上将延伸律------- δ的材料称为脆性材料。

⒊ 矩形截面梁横截面上最大剪应力max τ出现在―――――――――――各点，其值=τmax -------------。

4．平面弯曲梁的q 、F s 、M 微分关系的表达式分别为--------------、、-------------、、 ----------------。

5．四个常用的古典强度理论的表达式分别为―――――――――――――――――、―――――――――――――――――――――、 ――――――――――――――、―――――――――――――――――――――――――――――――――。

6．用主应力表示的广义虎克定律为 ――――――――――――――――――――― ；――――――――――――――――――――――；－―――――――――――――――――――――――。

二、单项选择题⒈ 没有明显屈服平台的塑性材料，其破坏应力取材料的――――――――――――。

⑴ 比例极限p σ； ⑵ 名义屈服极限2.0σ； ⑶ 强度极限b σ； ⑷ 根据需要确定。

２． 矩形截面的核心形状为----------------------------------------------。

⑴ 矩形； ⑵ 菱形； ⑶ 正方形； ⑷三角形。

3． 杆件的刚度是指――――――――――――――－。

⑴ 杆件的软硬程度； ⑵ 杆件的承载能力； ⑶ 杆件对弯曲变形的抵抗能力； ⑷ 杆件对弹性变形的抵抗能力；4. 图示二向应力单元体，如剪应力改变方向，则―――――――――――――。

⑴ 主应力的大小和主平面的方位都将改变；⑵ 主应力的大小和主平面的方位都不会改变； ⑶ 主应力的大小不变，主平面的方位改变； ⑷ 主应力的大小改变，主平面的方位不变。

哈工大07年材料力学期末考试试题A卷哈工大2007年春季学期材料力学期末考试试题（A卷）题号分数一二三四五班号姓名八九十总分六七 (注意: 本次期末考试成绩卷面分值为100分, 得分将按50%计入最终成绩。

)1. 单项选择题: (共8小题，每小题3分，总分24分) 1-1. 以下关于虚功和虚位移的论述中正确的是（）.A. 力F在其虚位移d上所作的功为Fd/2B. 虚位移必须满足位移约束条件C. 虚位移引起的系统能量变化比真实位移引起的小D. 虚功只能由外力引起1-2. 以下 ( ) 不是疲劳的特征.A. 破坏时名义应力值等于材料的静强度值B. 构件需要经过一定的应力循环才破坏C. 破坏断面明显划分为光亮区域与颗粒状的粗糙区域D. 破坏是脆性断裂1-3. 关于面积相同的圆形和正方形截面（如图1-3所示），对各自主轴x的抗弯能力，以下描述正确的是（）.A. (b)>(a).B. (a)>(b).C. (a)=(b).D. 两者相差超过50%图1-3 图1-41-4. 图1-4所示结构的静不定次数是（）A. 1 次B. 2 次C. 3次D. 4次第 1 页（共 7页）试题：班号：姓名：1-5. 如图1-5所示，梁在其中点处受一集中载荷F。

假设梁的横截面宽度保持不变，若按等强度观点设计梁的横截面高度，那么梁的大致形状是（）图1-51-6. 直径为d的圆形截面和边长为a的正方形截面对其各自形心轴的惯性半径分别是（） . A. d/4 和 a/(23) B. d/(22) 和 a/6C. d/4 和 a/2D. d/(22) 和 a/(23)1-7. 以下关于第三和第四强度理论的论述中正确的是（） A. 满足第三强度理论必然满足第四强度理论 B. 满足第四强度理论必然满足第三强度理论 C. 有时（A）成立，有时（B）成立 D. 两强度理论并无必然联系1-8. 关于梁的弯曲，以下不正确的是 ( ) A. 各类挠曲线方程都是分段成立的B. 在各段上分布外载、剪力和弯矩函数依次越来越光滑C. 应用d2v/dx2=M(x)时可以用剪力匹配条件来确定未知参数D. 挠度函数v(x)及dv(x)/dx总是连续的第 2 页（共 7页）试题：班号：姓名：2. 图2所示梁AC刚度为EI。

材料力学一、填空题：1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。

2.构件抵抗的能力称为强度。

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比。

4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。

5.偏心压缩为的组合变形。

6.柔索的约束反力沿离开物体。

7.构件保持的能力称为稳定性。

8.力对轴之矩在情况下为零。

9.梁的中性层与横截面的交线称为。

10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。

11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。

12.外力解除后可消失的变形，称为。

13.力偶对任意点之矩都。

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。

15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有。

16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。

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。

22.在截面突变的位置存在集中现象。

23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有。

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。

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。

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。

30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为。

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梁的载荷与横截面尺寸如图所示，C为截面形心。

一、判断题（正确打“√”，错误打“X ”，本题满分为10分） 1、拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。

( )2、圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。

( )3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。

( )4、交变应力是指构件内的应力，它随时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，也可能是静载荷。

( )5、弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。

（ ）6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。

( )7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。

（ ） 8、动载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关。

( )9、构件由突加载荷所引起的应力，是由相应的静载荷所引起应力的两倍。

( ) 10、包围一个点一定有一个单元体，该单元体各个面上只有正应力而无切应力。

( ) 二、选择题（每个2分，本题满分16分）1．应用拉压正应力公式A FN =σ的条件是（ ）。

A 、应力小于比例极限；B 、外力的合力沿杆轴线；C 、应力小于弹性极限；D 、应力小于屈服极限。

2．梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大弯曲正应力之比 )(m ax )(m ax b a σσ 为（ ）。

A 、1/4； B 、1/16； C 、1/64； D、16。

3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述：正确的是。

A 、有应力一定有应变，有应变不一定有应力； B 、有应力不一定有应变，有应变不一定有应力； C 、有应力不一定有应变，有应变一定有应力； D 、有应力一定有应变，有应变一定有应力。

4、火车运动时，其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法，正确的是。

A ：脉动循环应力： B ：非对称的循环应力； C ：不变的弯曲应力；D ：对称循环应力h4h(a) h4h(b)5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F 作用，其合理的截面形状应为图（ b ）6、对钢制圆轴作扭转校核时，发现强度和刚度均比规定的要求低了20%，若安全因数不变，改用屈服极限提高了30%的钢材，则圆轴的（ c ） A 、 强度、刚度均足够；B 、强度不够，刚度足够； C 、强度足够，刚度不够；D 、强度、刚度均不够。

哈尔滨工业大学学年第二学期材料力学试题(A 卷)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A 1和A 2，若载荷P 使刚梁平行下移，则其横截面面积（ ）。

A 、A 1〈A 2B 、A 1 〉A 2C 、A 1=A 2D 、A 1、A 2为任意2、建立圆周的扭转应力公式τρ=M ρρ/I ρ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 =∫A τρρdA （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 =∫A ρ2dAA 、（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 、4σ4、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 、16二、作图示梁的剪力图、弯矩图。

（１５分） 题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分题一、3图工程技术学院 _______________专业 班级 姓名____________ 学号---------------------------------------------------密 封 线 内 不 准 答 题-------------------------------------------------------------题一、5图题一、4题一、1图三、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。

一、填空题：请将正确答案写在划线内（每空1分，计16分）⒈ 工程构件正常工作的条件是 ――――――――――――、、――――――――――――、―――――――――――――。

⒉ 工程上将延伸律------- δ的材料称为脆性材料。

⒊ 矩形截面梁横截面上最大剪应力max τ出现在―――――――――――各点，其值=τmax -------------。

4．平面弯曲梁的q 、F s 、M 微分关系的表达式分别为--------------、、-------------、、----------------。

5．四个常用的古典强度理论的表达式分别为―――――――――――――――――、―――――――――――――――――――――、――――――――――――――、―――――――――――――――――――――――――――――――――。

6．用主应力表示的广义虎克定律为 ――――――――――――――――――――― ；――――――――――――――――――――――；－―――――――――――――――――――――――。

二、单项选择题⒈ 没有明显屈服平台的塑性材料，其破坏应力取材料的――――――――――――。

⑴ 比例极限p σ； ⑵ 名义屈服极限2.0σ；⑶ 强度极限b σ； ⑷ 根据需要确定。

２． 矩形截面的核心形状为----------------------------------------------。

⑴ 矩形； ⑵ 菱形； ⑶ 正方形； ⑷三角形。

3． 杆件的刚度是指――――――――――――――－。

⑴ 杆件的软硬程度； ⑵ 杆件的承载能力；⑶ 杆件对弯曲变形的抵抗能力； ⑷ 杆件对弹性变形的抵抗能力； 4. 图示二向应力单元体，如剪应力改变方向，则―――――――――――――。

⑴ 主应力的大小和主平面的方位都将改变；⑵ 主应力的大小和主平面的方位都不会改变；⑶ 主应力的大小不变，主平面的方位改变；⑷ 主应力的大小改变，主平面的方位不变。

绝密★启用前2017年本科生期末统一考试材料力学 A（满分：100分考试时间：100分钟）考生注意事项1．考试日期与时间：2017年4月26日4：00—5：402．答题前，考生须在试卷的指定位置上填写考生姓名、考生学院、专业班级、座位号、学号、任课老师等信息。

3、答题时，直接将答案书写在试题卷的相应位置上，在草稿纸上答题无效。

4、填（书）写部分必须使用黑色字迹签字笔书写，字迹工整、笔迹清晰。

5、考试结束后，将试题卷与草稿纸按规定交回。

（以下信息考生必须认真填写）考生学号考生姓名座位号考生学院专业班级（以下信息由阅卷老师填写）题号一二三四五六总分得分评卷人一、（本题16分）薄壁圆筒扭转—拉伸试验的示意图如图所示。

若20P kN=，600M N m=⋅且截面平均半径d=50mm，厚度δ=2mm，材料弹性模量200E GPa=，0.25μ=。

（1）（12分）求A点在指定斜截面上的应力与线应变；（2）（4分）A点主应力的大小。

二、（本题20分）如图所示刚架，A为固定端约束，C为可动铰链。

AB段有集度为q的均布荷载作用，抗弯刚度EI为已知常数。

试求（1）（13分）铰链C处的约束力；（2）（7分）B截面的转角。

三、（本题20分）如图5所示，一刚架水平放置，一个重为2kN的物体从高40H mm=处自由下落，冲击刚架的C截面。

已知刚架截面为圆截面，且直径100d mm=，AB与BC等长，且长度为1l m=。

刚架的材料的弹性模量200E GPa=，剪切弹性模量0.25μ=，许用应力[]180MPaσ=。

（1）（17分）找出危险点，并画出其单元体的应力状态；（2）（3分）用第三强度理论校核刚架强度；四、（本题22分）图示正方形结构，由六根圆杆组成，结构连接处均为光滑铰链（其中AC 杆与BD杆相互无约束）。

正方形边长l =1m。

圆杆材料的弹性模量E=200GPa，比例极限200p MPaσ=，屈服极限240s MPaσ=，材料常数a=314MPa，b=1.12MPa，圆杆的直径为d=50mm，许用应力[]160σ=MPa，稳定安全系数[]3stn=。

材料力学一、填空题（每空4分，共40分）1．一长l ，横截面面积为 A 的等截面直杆，其密度为ρ，弹性模量为 E ，则杆自由悬挂时由自重引起的最大应力m ax ；杆的总伸长l ＝。

2．对图中铆钉进行强度计算时，，bs 。

3．矩形截面梁的F smax、M max 及截面宽度不变，若将截面高度增加一倍，则最大弯曲正应力为原来的倍，最大弯曲切应力为原来的倍。

4．图示两梁的材料相同，最小截面面积相同，在相同的冲击载荷作用下，图所示梁的最大正应力较大。

25 ．图示等截面梁AC 段的挠曲线方程为w M 0 x /(2EI ) ，则该段的转角方程为；截面 B 的转角和挠度分别为和。

二、选择题（每题4分共20分）1．矩形截面细长压杆，b/h = 1/2。

如果将 b 改为h 后仍为细长压杆，临界压力是原来的多少倍？（）(A)2 倍；(B) 4 倍；(C) 8 倍；(D)16 倍。

2．图示应力状态，用第三强度理论校核时，其相当应力为：（）(A) r 3 ；(B) r 3 ；(C) r 3 ；(D) 2r 。

3 3第2 题图第3 题图3．一空间折杆受力如图，则AB 杆的变形：（）(A) 纵横弯曲；(B) 弯扭组合；(C) 偏心拉伸；(D) 拉、弯、扭组合。

4．一内外直径之比 d / D 的空心圆轴，当两端受力偶矩作用产生扭转变形时，横截面的最大切应力为，则横截面的最小切应力：（）(A) ；(B) ；(C) 31 ；(D)41 。

5．对于图示交变应力，它是：(A) 对称循环交变应力；(B) 脉动循环交变应力；(C)静循环交变应力。

（）maxmotmin三、图示杆系结构中AB 杆为刚性杆，①、②杆刚度为EA，外加载荷为P，求①、②杆的轴力。

（40 分）材料力学参考答案一、填空题2g l1．max l g ，2E2．2P2d，Pdt3．0．25，0．5 4．(a)5．M0EIx，M0EIa 2M a M a0 0，(l a) tan( )2EI EI二、选择题1．（B）2．（D）3．(C) 4．(B) 5.(B)三、解：（1）静力平衡方程如图 b 所示，F N1，F N2 为①，②杆的内力；Fx、F Y为A 处的约束力，未知力个数为4，静力平衡方程个数为3（平面力系），故为一次超静定问题。

哈尔滨工程大学试卷考试科目:材料力学B一简答题（每题5分，共40分）1、等截面圆杆受力如图，弹性模量200E GPa =，若杆的总伸长不允许超过1mm ，试求杆的直径的最小值。

60kN20kN200mm200mm2、空心圆轴横截面上扭矩为n M ，方向如图，内、外径分别为d 和D ，在图上画出扭转剪应力分布规律图，并写出内壁上点A 的扭转剪应力表达式。

dDAonM 共9页；第1页3、螺栓联接结构受力如图，两板宽均为b 、厚均为t 。

若材料的拉（压）、剪切、挤压许用应力分别为[]σ、[]τ、jy σ⎡⎤⎣⎦。

写出该联接件的强度条件。

dtt PP4、求图示图形的形心位置及对形心轴c y 轴的惯性矩yc I 。

（图中尺寸单位为mm ）30cy C cz 3030909030共9页；第2页班级：学号：姓名：装订线题号一二三四五六总分分数评卷人5、圆轴扭转时，测得与轴线呈45 角方向上的线应变45εε=-，拉压弹性模量E 和泊松比 已知。

试求横截面上的剪应力τ。

eM eM 456、写出弯曲对称循环情况下构件的持久极限计算表达式，并说明各量的含义。

共9页；第3页7、重量为Q 的重物自由下落在图示刚架的C 点，设材料的抗弯刚度EI 和抗弯截面模量W 均已知，且已知C 点的静变形343j Qa EI ∆=。

试求冲击时刚架内的最大正应力（轴力影响不考虑）。

CBAaaHQ8、试绘制某塑性材料的临界应力总图(中长杆用直线型经验公式)，并标出各段计算临界应力的公式。

共9页；第4页班级：学号：姓名：装订线二、画出图示梁的剪力图、弯矩图，并确定max Q 和maxM。

(12分)BAa aCq2qaqa212qa 212qa max Q qa=2max12Mpa =QMxx共9页；第5页三、如图圆截面轴。

已知2.n M kN m =，11P kN =，2 1.5P kN =，[]150MPa =，横截面直径80d mm =。

一、简答题（每题5分，共30分）1. 试画出图示各梁挠曲线的大致形状；如是静不定梁，试说明静不定次数，并写出变形协调条件。

（弹簧的弹簧刚度k，梁的抗弯刚度EI均已知）ABCl lCA解：BB RB MDRf fk∆=-=-2. 图示一承受对称循环交变应力作用的圆轴，1σ-为材料的持久极限。

写出圆轴构件的持久极限表达式()1σ-构件，并说明式中各量的含义（不要求具体计算）。

解：构件的持久极限为11()Ekσεβσσ--=⋅构件其中，kσ称为有效应力集中系数；σε称为尺寸系数；β为表面质量系数。

3. 图示单元体是几向应力状态？max?τ=Mpa解：图示为单向应力状态121010101010,10,10,20,22x y xyMPa MPa MPa MPaσστσσ++===-⇒===即1220,0MPaσσ==4. 如图所示一点交变应力的循环曲线，确定该交变应力的最大应力maxσ，最小应力minσ，应力幅度aσ，平均应力mσ和循环特性r。

30-解max30MPaσ=，min60MPaσ=-15mMPaσ=-，45aMPaσ=2r=-5. 图示悬臂梁AB。

已知当自由端受静载P时，自由端的挠度为Av，固定端的哈尔滨工程大学试卷考试科目: 材料力学B最大正应力为max B σ。

现有重为2P 的物体自H 高度自由落体冲击于自由端，求此时A 端的挠度d v 和梁内最大正应力max d σ。

解：2P 作用下，2,111j A d jv k =⇒=+=+ m a x m a x m a x221d d k σσσ⎛==+ ⎝21d d j A v k v ⎛==+ ⎝6. 炮筒横截面如图所示。

在危险点处，550t MPa σ=，350r MPa σ=-，第三个主应力垂直于图面是拉应力，且大小为420MPa 。

试按第三和第四强度理论，计算其相当应力。

（6分）解：第三强度理论下： 550350900xd MPa σ=+= 第四强度理论下：842xd MPa σ==二、已知矩形截面梁某截面上的弯矩及剪力分别为10M kN m =⋅，120Q kN =，试绘制截面上1、2、3、4各应力点应力状态的单元体，并求其主应力。

《材料力学》期末考试题及答案2016年下半年《材料力学》期末考试试题1. ( 多选题) 工程上常用（）表示材料的硬度。

(本题4.0分)A、HRCB、HBC、 AD、 E标准答案：AB2. ( 多选题) 铸铁的力学性能可取决于（）。

(本题4.0分)A、基体组织B、石墨的形态C、变质处理D、石墨化程度标准答案：ABCD3. ( 多选题) 金属变形的基本方式有（）。

(本题4.0分)A、扩散B、滑移C、孪生D、形核标准答案：BC4. ( 多选题) 选材的主要原则有（）。

(本题4.0分)A、使用性能原则B、工艺性能原则C、经济性原则D、环境与资源原则标准答案：ABCD5. ( 多选题) 齿轮类零件的主要失效形式有（）。

(本题4.0分)A、过度弹性变形B、疲劳断裂C、过载断裂D、表面损伤标准答案：BCD6. ( 单选题) 在题3中，若杆AB为直径d=10mm的圆杆，F=20kN，AB 杆横截面上的应力是100Pa。

(本题2.5分)A、正确B、错误标准答案：B7. ( 单选题) 弯曲变形区内的中性层，当弯曲变形程度很小时，应变中性层的位置基本上处于材料厚度的中心，但当弯曲变形程度较大时，可以发现应变中性层向材料内侧移动，变形量愈大，内移量愈小。

(本题2.5分)A、正确B、错误标准答案：B8. ( 单选题) 弯曲应力，又称挠曲应力，挠应力或弯应力。

(本题2.5分)A、正确B、错误标准答案：A9. ( 单选题) 组合变形：两种或两种以上基本变形的组合。

(本题2.5分)A、正确B、错误标准答案：A10. ( 单选题) 图示杆件中， AB 段的轴力是10KN。

(本题2.5分)A、正确B、错误标准答案：A11. ( 单选题) 材料、长度、横截面形状和尺寸完全相同的两根梁，若同时发生破坏，则施加在（ b ）梁上的集中力偶 M e= （ 1/2 ）。

(本题2.5分)A、正确B、错误标准答案：A12. ( 单选题) 材料的失效形式可分为脆性断裂和塑性屈服两大类型。

MPa 51==AC NBC σ＜[]+σ，安全 （2）木立柱截面A 的铅垂位移为()mm 32.01N N =-=AC AC BC BC A l F l F EA Δ4、图示结构中，已知各杆的拉压刚度EA 和线膨胀系数l α均相同，铅直杆的长度为l 。

若杆3的温度上升T ∆，试求各杆的内力。

解：考察点B 的平衡，其平衡方程为2N 1N F F = (1)03N 1N =-F F (2)由变形协调条件3312160cos l l l ∆=∆=∆得 )(213N 11N EAl F T l EA l F l -∆=α (其中l l 21=)联立解方程(1)~(3)得52N 1N TEA F F l ∆==α (拉)，53N T E AF l ∆=α (压)5、如图示，作用在刚性杆AB 上的铅垂载荷F 可以移动，其位置用x 表示，杆1和杆2横截面面积相同，弹性模量分别为E E =1，E E 22=。

试求：（1）欲使杆1和杆2轴向伸长量相等，x 应为多少？ （2）欲使杆1和杆2轴向线应变相等，x 应为多少？ 解：刚杆AB 受力如图∑=0BM，()0N1=--x l F l F ，()lx l F F -=1N ∑=0AM，0N2=-Fx l F ，lFx F =2N（1）()EA x l F A E l F l -=⨯=∆9.09.011N 1，EA Fx A E l F l 22N22==∆当21l l ∆=∆时，()29.0x x l =-，l l x 64.0149==（2）()EAl x l F l l -=∆=9.011ε，EAl Fx l l 222=∆=ε当21εε=时，2x x l =-， 32lx = N26的相对扭转角ϕ=0.1 rad M e 。

解：rad 1012/3-⨯==ϕγldMPa 80max ==γτG m N 6.125p max e ⋅==W M τ7、为保证图示轴的安全，将长度的许用扭转角( 35.0][ =θ解：因 T =e M 按强度条件][pemaxττ≤=W M m N 3927][p ⋅=≤W T τ按刚度条件0π180p maxθ=⋅=GI T rad 1098.93max -⨯==l AB θϕm m 2==AB a Δs ϕ（1）（2）（3（4）2FF2F F10、图中悬臂梁，试求截面a-a 上A 、B 、C 、D 四点的正应力，并绘出该截面的正应力分布图。