2003年春季学期材料力学期末试题(A卷)哈工业大材料力学本科生试卷和课后题目
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2003年春季学期材料力学期末试题（A 卷）
1、（10分）q 、a 已知，试作梁的剪力
y
S F 、弯矩z M 图。
2
2、（10分）已知三向应力状态如图所示（图中应力单位：MPa ）， 试求：
1）主应力；2）主切应力；3）形变应变能密度
f
e 。
3、（12分）平面刚架ABC 与二力杆CD 构成如图所示结构，并承受外力偶
0m 作用。
若
0m 、a 已知，刚架的抗弯刚度为EI ，CD 杆的抗拉刚度为EA ，且
223a EI
EA =。
试求CD 杆
的变形量l ∆。
4、（14分）圆截面杆，受横向外力F 和绕轴线的外力偶
0m 作用。
由实验测得杆表面
A 点处沿轴线方向的线应变
4
0104-⨯= ε，杆表面B 点处沿与轴线成45︒方向的线应变
4
451075.3-⨯= ε。
材料的弹性模量E = 200GPa ，泊松比v = 0.25
，许用应力[σ] = 180MPa 。
试按第三强度理论校核杆的强度。
5、（14分）图示结构，A 为固定端，B 、C 均为铰接。
若AB 和BC 杆可以各自独立发生弯曲变形（互不影响），两杆材料相同，其力学性能见下表。
已知：d =80mm ，a =120mm ，l =3m 。
][F
6、（5分）试大致绘出下图所示各梁的挠曲线。
A
M
(a)
(b)
(c)(d)
(e)
以下5题为选择题（每题2分，合计10分）以下各题中均备有4个答案，但均
只有1个正确。
请将正确答案的标号写在每题的“__________”处。
7、如右图所示，在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高__________
A ．螺栓的拉伸强度；
B ．螺栓的挤压强度；
C ．螺栓的剪切强度；
D ．平板的挤压强度。
8、 轴向拉伸细长杆件如图所示__________ 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。
9、塑性材料试件拉伸试验时，在强化阶段发生__________ A ．弹性变形； B ．塑性变形； C ．线弹性变形； D ．弹性与塑性变形。
10、图示十字架，AB 杆为等直均质杆，o-o
为圆轴。
当该十字
架绕o-o 轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆AB 和轴o-o 分别发生__________
A ．拉伸变形、压缩变形；
B ．拉弯组合变形、压弯组合变形；
C ．拉弯组合变形、压缩变形；
D ．拉伸变形、压弯组合变形。
11、如图所示重量为Q 的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数
A ．
C d V h k 211+
+=；
B ．
B
d V h k +
+=11；
C ．
B d V h
k 211+
+=；
D ．
B C d V V h
k ++
+=211。
附加题（10分，答对者加分，答错者不扣分）长为l ，高为h 的矩形截面悬臂梁AB , B 端支撑在光滑刚性斜面上。
已知梁的横截面面积为A ；材料的弹性模量为E ，线膨胀系数为α。
求当温度升高T ∆度时，梁内的最大正应力（梁的自重、轴力、剪力对弯曲变形的影响可忽略）。
光滑
2003年春季学期材料力学期末试题答案（A卷）
1．
2.
MPa
3.
15
,
MPa
50
,
MPa
3.
65
3
2
1
-
=
=
=σ
σ
σ
MPa
3.
40
,
MPa
65
.
32
,
MPa
65
.7
13
23
12
±
=
±
=
±
=τ
τ
τ
3
3m
/J
10
9.
11⨯
=
f
e
3.
1
2
1
3
1116
11
,
8
11
,
2
m
a
X
m
EI
a
EI
a
F
=
-
=
∆
=
δ
,
16
11
m
EA
l=
∆
4.
MPa
60
)
1(
,
MPa
8045
-
=
+
-
=
=
=
=
ν
ε
τ
ε
E
E
σ
σ
xy
x
]
[
MPa
2.
144
3
σ
σ<
=
r
5.
kN
160
}
,
m in{
]
[,
kN
9.
1216
,
kN
160=
=
≤
≤
BC
AB
BC
AB
F
F
F
F
F
6. （略）7． D
8. B
9. D
10. C
11. C
附加题
T
l
h
Eh
h
l
x
∆
+
+
-
=
2
24
)
6(
max
α
σ
（压应力）。
