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习题6-1图习题6-2图习题6-3图 工程力学（静力学与材料力学）习题第6章 杆件的内力分析6－1 平衡微分方程中的正负号由哪些因素所确定？简支梁受力及Ox 坐标取向如图所示。
试分析下列平衡微分方程中哪一个是正确的。
（A ）)(d d Q x q x F =；Q d d F x M=； （B ）)(d d Q x q x F -=，Q d d F x M-=； （C ）)(d d Q x q x F -=，Q d d F x M=； （D ）)(d d Q x q x F =，Q d d F xM-=。
正确答案是 。
6－2 对于图示承受均布载荷q 的简支梁，其弯矩图凸凹性与哪些因素相关？试判断下列四种答案中哪几种是正确的。
正确答案是 。
6－3 已知梁的剪力图以及a 、e 截面上的弯矩M a 和M e ，如图所示。
为确定b 、d 二截面上的弯矩M b 、M d ，现有下列四种答案，试分析哪一种是正确的。
（A ）)(Q F b a a b A M M -+=，)(Q F d e e d A M M -+=； （B ）)(Q F b a a b A M M --=，)(Q F d e e d A M M --=； （C ）)(Q F b a a b A M M -+=，)(Q F d e e d A M M --=； （D ）)(Q F b a a b A M M --=，)(Q F d e e d A M M -+=。
上述各式中)(Q F b a A -为截面a 、b 之间剪力图的面积，以此类推。
正确答案是 。
6－4 应用平衡微分方程，试画出图示梁的剪力图和弯矩图，并确定 max Q ||F 。
习题6-4图6－5 应用平衡微分方程，试画出图示梁的剪力图和弯矩图，并确定 max Q ||F 。
习题6-5图6－6 应用平衡微分方程，试画出图示梁的剪力图和弯矩图，并确定 max Q ||F 。
习题6-6图6－7 应用平衡微分方程，试画出图示梁的剪力图和弯矩图，并确定 max Q ||F 。
湖南大学812材料力学试题回忆版
1。
和02年的刚板类似，中间的是刚板，两个F相等，求下面两根杆的内力。
2.就是画剪力，弯矩图，小心即可，具体图忘了。
3.求最大拉应力和最大切应力：左边均布载荷为5kn/m,右边为10kn/m，两段距离都是1.5m貌似。
数据不一定，但图应该是对的。
4.图各段匀为L，中间为杆，告知EA，EI,求A点垂直位移。
5.已知G=80,r=5X10^-4，且告知两个垂直方向的应该之和为27.5Mpa，求主应力。
6.和12年的类似，普通的三维机构的校核，要求用的第四强度理论，不复杂，但图忘了。
7.告知1.2杆相同及形状尺寸等，1.2角均为30，求许用的F
8.如图各杆匀我L，x为何值时A的竖直位移为0.
/。
轴力图1234-5-4-3-2-11234567N(F/4)x(a)第六章 简单超静定问题 习题解[习题6-1] 试作图示等直杆的轴力图解：把B 支座去掉，代之以约束反力B R （↓）。
设2F 作用点为C ， F 作用点为D ，则：B BD R N = F R N B CD += F R N B AC 3+=变形谐调条件为：0=∆l02=⋅+⋅+⋅EA aN EA a N EA a N BD CD AC 02=++BD CD AC N N N03)(2=++++F R F R R B B B45FR B -=（实际方向与假设方向相反，即：↑） 故：45FN BD-= 445F F F N CD -=+-=47345FF F N AC=+-= 轴力图如图所示。
[习题6-2] 图示支架承受荷载kN F 10=，1，2，3各杆由同一种材料制成，其横截面面积分别为21100mm A =，22150mm A =，23200mm A =。
试求各杆的轴力。
解：以节点A 为研究对象，其受力图如图所示。
∑=0X030cos 30cos 01032=-+-N N N0332132=-+-N N N 0332132=+-N N N (1)∑=0Y030sin 30sin 0103=-+F N N2013=+N N (2)变形谐调条件：设A 节点的水平位移为x δ，竖向位移为y δ，则由变形协调图（b ）可知：00130cos 30sin x y l δδ+=∆x l δ=∆200330cos 30sin x y l δδ-=∆03130cos 2x l l δ=∆-∆2313l l l ∆=∆-∆设l l l ==31，则l l 232=223311233EA l N EA lN EA l N ⋅⋅=- 22331123A N A N A N =- 15023200100231⨯=-N N N23122N N N =-21322N N N -= (3)(1)、(2)、(3)联立解得：kN N 45.81=；kN N 68.22=；kN N 54.111=（方向如图所示，为压力，故应写作：kN N 54.111-=）。
1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。
与其它物体接触处的摩擦力均略去。
解：1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。
(a) B(b)(c)(d)A(e)A(a)(b) A(c)A(d)A(e)(c)(a)(b)解：1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。
(d)(e)BB(a)B(b)(c)F B(a)(c)(b)(d)(e)解：1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。
(a) 拱ABCD ；(b) 半拱AB 部分；(c) 踏板AB ；(d) 杠杆AB ；(e) 方板ABCD ；(f) 节点B 。
解：(a)(b)(c)(d)D (e)F Bx(a)(b)(c)(d)(e)W (f)(a)D(b)B(c)BF D1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。
(a) 结点A ，结点B ；(b) 圆柱A 和B 及整体；(c) 半拱AB ，半拱BC 及整体；(d) 杠杆AB ，切刀CEF 及整体；(e) 秤杆AB ，秤盘架BCD 及整体。
解：(a)(d)F(e)WB(f)F FBC(c)(d)AT F BAF (b)(e)(b)(c)(d)(e)CC’ DDB2-2 杆AC 、BC 在C 处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，F 1和F 2作用在销钉C 上，F 1=445 N ，F 2=535 N ，不计杆重，试求两杆所受的力。
解：(1) 取节点C 为研究对象，画受力图，注意AC 、BC 都为二力杆，(2) 列平衡方程：12140 sin 600530 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N=⨯+-==⨯--=∴==∑∑ AC 与BC 两杆均受拉。
2-3 水平力F 作用在刚架的B 点，如图所示。
如不计刚架重量，试求支座A 和D 处的约束力。
解：(1) 取整体ABCD 为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形：(2) 由力三角形得F 1FFDF F AF D211 1.1222D A D D A F F FF F BC AB AC F F F F F =====∴===2-4 在简支梁AB 的中点C 作用一个倾斜45o 的力F ，力的大小等于20KN ，如图所示。
绪论单元测试1.结构承受载荷时，为保证能正常工作，构件和零件必须符合哪些要求？A:振动要求B:强度要求C:刚度要求D:稳定性要求答案:BCD2.包装袋的锯齿状封口设计蕴含了材料力学的什么原理？A:疲劳破坏B:应力集中C:压杆失稳D:冲击破坏答案:B3.建立力学模型进行理论研究时，应尽可能还原结构的细节，以确保计算结果的准确性。
上述说法是否正确？A:错B:对答案:A4.材料力学作为一门独立的学科是从何处发展起来的？A:欧洲B:日本C:中国D:美国答案:A5.下述哪项不属于材料力学的基本假设？A:连续性B:均匀性C:各向同性D:大变形答案:D第一章测试1.所有脆性材料，它与塑性材料相比，其拉伸力学性能的最大特点是（）。
A: 断裂前几乎没有塑性变形。
B: 相同拉力作用下变形小。
C: 应力-应变关系严格遵循胡克定律。
D: 强度低，对应力集中不敏感。
答案:A2.现有三种材料的拉伸曲线如图所示。
分别由此三种材料制成同一构件，其中：1）强度最高的是（）；2）刚度最大的是（）；3）塑性最好的是（）；4）韧性最高，抗冲击能力最强的是（）。
A: BACCB: BACAC: ABCAD: ABCC答案:D3.正应变的定义为：A:错B:对答案:A4.任何温度改变都会在结构中引起应变与应力。
A:对B:错答案:B5.对于拉伸曲线上没有屈服平台的合金塑性材料，工程上规定作为名义屈服极限，此时相对应的应变量为。
A:对B:错答案:B第二章测试1.在连接件上，剪切面和挤压面分别为：A:分别平行、垂直于外力方向。
B:分别垂直、平行于外力方向。
C:分别垂直于外力方向。
D:分别平行于外力方向。
答案:A2.在连接件剪切强度的实用计算中，切应力许用应力是由：A:精确计算得到的。
B:剪切试验得到的。
C:扭转试验得到的。
D:拉伸试验得到的。
答案:B3.连接件切应力的实用计算是以：A:剪切面积大于挤压面积。
B:切应力不超过材料的剪切比例极限为基础的。
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静力学练习题及参考答案1. 问题描述：一根长度为L的均质杆以一端固定在墙上，另一端悬挂一重物。
重物造成的杆的弯曲应力最大为σ。
杆的质量可以忽略不计。
计算重物的质量m。
解答：根据静力学原理，杆的弯曲应力可以用公式计算：σ = M / S，其中M是杆的弯矩，S是杆的截面横截面积。
因为杆是均质杆，所以它的截面横截面积在整个杆上都是相等的。
设杆的截面横截面积为A。
杆的弯矩M可以通过杆的长度L和重物的力矩T计算得到：M = T * (L/2)。
代入上面的公式，我们可以得到：σ = (T * (L/2)) / A。
根据题目的描述，我们可以得到如下等式：σ = (m * g * (L/2)) / A，其中g是重力加速度。
我们可以将这个等式转换成求解未知质量m的方程。
将等式两边的A乘以m，并将等式两边的m乘以g，我们可以得到如下方程：m^2 = (2 * σ * A) / (g * L)解这个方程，我们可以求得未知质量m。
2. 问题描述：一根均质杆的长度为L，质量为M。
杆的一端固定在墙上，另一端悬挂一重物。
杆与地面的夹角为θ。
重物造成的杆的弯曲应力最大为σ。
求重物的质量m。
解答：在这个问题中，除了重物的力矩，还需要考虑到重力对杆的力矩。
由于杆是均质杆，其质量可以均匀分布在整个杆上。
假设杆上的每个微小质量元都受到与其距离一致的力矩。
重物造成的力矩可以用公式计算：M1 = m * g * (L/2) * sinθ，其中g 是重力加速度。
由于杆是均质杆，它的质心位于杆的中点。
因此重力对杆的力矩可以用公式计算：M2 = M * g * (L/2) * cosθ。
根据静力学的原理，杆的弯曲应力可以用公式计算：σ = M / S，其中M是杆的弯矩，S是杆的截面横截面积。
在这个问题中，我们可以将弯曲应力的计算公式推广到杆的中点（也就是质心）：σ = (M1 + M2) / S代入上面的公式，我们可以得到：σ = ((m * g * (L/2) * sinθ) + (M *g * (L/2) * cosθ)) / S根据题目的描述，我们可以得到如下等式：σ = ((m * g * (L/2) * sinθ) + (M * g * (L/2) * cosθ)) / (A / 2)，其中A是杆的横截面积。
习题7-1图习题7-2图 习题7-3图工程力学（静力学与材料力学）习题第7章 弹性杆件横截面上的正应力分析7－1 桁架结构受力如图示，其上所有杆的横截面均为20mm ×50mm 的矩形。
试求杆CE 和杆DE 横截面上的正应力。
7－2 图示直杆在上半部两侧面受有平行于杆轴线的均匀分布载荷，其集度p = 10kN/m ，在自由端D 处作用有集中呼F P = 20 kN 。
已知杆的横截面面积A = 2.0×10-4m 2，l = 4m 。
试求：1．A 、B 、E 截面上的正应力；2．杆内横截面上的最大正应力，并指明其作用位置。
7－3 图示铜芯与铝壳组成的复合材料杆，轴向拉伸载荷F P 通过两端的刚性板加在杆上。
试：1．写出杆横截面上的正应力与F P 、d 、D 、E c 、E a 的关系式；2．若已知d = 25mm ，D = 60mm ；铜和铝的单性模量分别为E c = 105GPa 和E a = 70GPa ，F P = 171 kN 。
试求铜芯与铝壳横截面上的正应力。
习题7-4图 习题7-5图 习题7-6图习题7-7图 7－4 图示由铝板钢板组成的复合材料柱，纵向截荷F P 通过刚性平板沿着柱的中心线施加在其上。
试：1．导出复合材料柱横截面上正应力与F P 、b 0、b 1、h 和E a 、E s 之间的关系式；2．已知F P = 385kN ；E a = 70GPa ，E s = 200GPa ；b 0 = 30mm ，b 1 = 20mm ，h = 50mm 。
求铝板与钢板横截面上的最大正应力。
7－5 从圆木中锯成的矩形截面梁，受力及尺寸如图所示。
试求下列两种情形下h 与b 的比值：1．横截面上的最大正应力尽可能小；2．曲率半径尽可能大。
7－6 梁的截面形状为正方形去掉上、下角，如图所示。
梁在两端力偶M z 作用下发生弯曲。
设正方形截面时，梁内最大正应力为0σ；去掉上、下角后，最大正应力变为0max σσk =，试求：1．k 值与h 值之间的关系；2．max σ为尽可能小的h 值，以及这种情形下的k 值。
习题10-1图习题10-2图习题10-3图 工程力学（静力学与材料力学）习题第10章 杆件横截面的位移分析10－1 直径d = 36mm 的钢杆ABC 与铜杆CD 在C 处连接，杆受力如图所示。
若不考虑杆的自重，试：1．求C 、D 二截面的铅垂位移；2．令F P1 = 0，设AC 段长度为l 1，杆全长为l ，杆的总伸长EAl F l 2P =∆，写出E 的表达式。
10－2 承受自重和集中载荷作用的柱如图所示，其横截面积沿高度方向按P 0e)(0F x A A x A ρ=变化，其中ρ为材料的比重。
试作下列量的变化曲线：1．轴力N ()F x ；2．应力)(x x σ；3．位移)(x u 。
10－3 图示连接件由两片宽20mm 、厚6mm 的铜片与一片同样宽厚的钢片在B 处连接而成。
已知钢与铜的弹性模量分别为E s = 200GPa ，E c = 105GPa ，钢片与铜片之间的摩擦忽略不计。
试求E 和B 处的位移。
(b)max f (b)max ω 10－4 长为1.2m 、横截面面积为31010.1-⨯m 2的铝制筒放置在固定刚块上，直径为15.0mm 的钢杆BC 悬挂在铝筒顶端的刚性板上，若二者轴线重合、载荷作用线与轴线一致，且已知钢和铝的弹性模量分别为E s = 200Gpa ，E a = 70GPa ，F P = 60kN 。
试求钢杆上C 处位移。
10－5 变截面圆锥杆下端B 处固定，上端A 处承受外力偶矩T 作用，如图所示，试证明A 端扭转角表达式为4π127Gr Tl A =ϕ10－6 试比较图示二梁的受力、内力（弯矩）、变形和位移，总结从中所得到的结论。
两者弯矩相同，挠曲线曲率相同，但（b ）梁的最大挠度比（a ）梁要大，即不相等。
10－7 对于图a 、b 、c 、d 所示的坐标系，小挠度微分方程可写成EI M x w /d /d 22-=形式有以下四种。
试判断哪一种是正确的。
（A ）图b 和c ；（B ）图b 和a ；（C ）图b 和d ；（D ）图c 和d 。
