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材料力学习题及答案全

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精心整理 精心整理 江 苏 科 技 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A1和A2，若载荷P使刚梁平行下移，则其横截面面积（ ）。 A、A1〈A2

B、A1 〉A2

C、A1=A2

D、A1、A2为任意

2、建立圆周的扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中的哪几个？答：（ ） （1） 扭矩MT与剪应力τρ的关系MT=∫AτρρdA （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IT=∫Aρ2dA A、（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、4σ 4、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

题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分

题一、3学号 题一、4

题一、1精心整理

精心整理 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P1/P2=（ ） A、2 B、4 C、8 D、16 二、作图示梁的剪力图、弯矩图。（１５分）

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。（15分） 四、电动机功率为9kW，转速为715r/min，皮带轮直径D=250mm，主轴外伸部分长度为l=120mm，主轴直径d=40mm，〔σ〕=60MPa，用第三强度理论校核轴的强度。（15分）

五、重量为Q的重物自由下落在图示刚架C点，设刚架的抗弯刚度为EI，试求冲击时刚架D处的垂直位移。（15分） 六、结构如图所示，P=15kN，已知梁和杆为一种材料，E=210GPa。梁ABC的惯性矩I=245cm4，等直圆杆BD的直径D=40mm。规定杆BD的稳定安全系数nst=2。 求○1BD杆承受的压力。 ○2用欧拉公式判断BD杆是否失稳。（20分）

江 苏 科 技 大 学 学年第二学期材料力学试题(B卷) 题 号 一 二 三 四 五 六 总分

题一、5三题六题图 五题四题图

二 题 精心整理

精心整理 二、 选择题（20

分） 1、下列结论中正确的是 （ ） A、材料力学主要研究各种材料的力学问题 B、材料力学主要研究各种材料的力学性质 C、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律

D、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系 2、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为D1，另一根为空心轴，内外径比为d2/D2=0.8。若两轴的长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同，则它们的重量之比W2/W1为（ ） A、0.74 B、0.62 C、0.55 D、0.47 3、低碳钢拉伸试件的应力-应变曲线大致可分为四个阶段，这四个阶段是（ ） A、弹性变形阶段、塑性变形阶段、屈服阶段、断裂阶段 B、弹性变形阶段、塑性变形阶段、强化阶段、颈缩阶段 C、弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、断裂阶段 D、弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段 4、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P1/P2=（ ） A、2 B、4 C、8 D、16 二、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩图。（１５分）

得 分 题一、5题一、4精心整理

精心整理 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。（15分）

四、电动机功率为9kW，转速为715r/min，皮带轮直径D=250mm，主轴外伸部分长度为l=120mm，主轴直径d=40mm，〔σ〕=60MPa，用第三强度理论校核轴的强度。（15分）

五、如图所示，重物Q由高度H处自由下落，落在AB梁的中点C处，设EI = 常数，求这时C点挠度ΔC。（15分）

六、图示刚架，已知刚架各梁抗弯刚度为EI，求： 1）C点支座反力； 2）作刚架弯矩图。（20分）

江苏科技大学 - 学年第二学期材料力学考试题 课程名称 任课教师 评

三题图 六题图 五题四题图

二 题 精心整理

精心整理 卷人

专业 班级 姓名 学号 考试日期 三、 选择题（20

分） 1、下列结论中正确的是 （ ） A、材料力学主要研究各种材料的力学问题 B、材料力学主要研究各种材料的力学性质 C、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律

D、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系 2、建立圆周的扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中的哪几个？答：（ ） （5） 扭矩MT与剪应力τρ的关系MT=∫AτρρdA （6） 变形的几何关系（即变形协调条件） （7） 剪切虎克定律 （8） 极惯性矩的关系式IT=∫Aρ2dA A、（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、4σ 4、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为D1，另一根为空心轴，内外径比为d2/D2=0.8。若两轴的长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同，则它们的重量之比W2/W1为（ ） A、0.74 B、0.62 C、0.55 D、0.47 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P1/P2=（ ） A、2 B、4 C、8

题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分

题一、5题一、3精心整理

精心整理 D、16

二、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩图。（１５分）

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。（15分）

四、如图所示，未开启的易拉罐上沿其轴向粘贴有一应变片，其半径厚度之比为200。打开易拉罐，应变片变化为170×10-6，试求罐内压p。设这时E=68GPa，ν=0.33。（15分）

五、悬臂梁ACB由铸铁材料制成，其许用拉应力[σt]=40MPa，许用压应力[σc]=160MPa，载荷FP=44kN，梁截面为T型，Iz=101.8×106mm4，尺寸如图，试校核其强度。（15分）

六、图示刚架，已知刚架各梁抗弯刚度为EI，求： 1）C点支座反力； 2）作刚架弯矩图。（20分）

江苏科技大学 - 学年第二学期课程考试试卷（A卷） 考试科目材料力学 考试时间 考试方式闭卷 成绩 （本试题满分100分，考试时间120分钟） 四、 选择题（每题4分，共20分，机制、农机做1-5，建环做1-4，6）

1、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为σ，则450斜截面上的正应力和剪应力 。

A 分别为σ/2和σ B 均为σ

题 号 一 二 三 四 核总分 得 分

评卷人

三题图 六题图 四题图

二 题

学号 五题图 精心整理

精心整理 C 分别为σ和σ/2 D 均为σ/2 2、图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知[σjy]＝2[τ]，为充分提高材料的利用率，则铆钉的直径ｄ应为 。 A d=2t B d=4t C d=4t/π D d=8t/π

3一点的应力状态如右图所示，则其主应力1、2、3分别为 A 30MPa，100 MPa，50 MPa B 50 MPa，30MPa，-50MPa C 50 MPa，0，-50MPa D -50 MPa，30MPa，50MPa 4、两根材料和柔度都相同的压杆， A临界应力一定相等，临界压力不一定相等 B临界应力不一定相等，临界压力一定相等 C临界应力和临界压力一定相等 D临界应力和临界压力不一定相等 5、图示交变应力循环特征r，应力振幅σa和平均应力σm分别为

A r＝2，σa＝20MPa，σm＝－10Mpa

B r＝2，σa＝－40MPa，σm＝10Mpa C r＝－2，σa＝30MPa，σm＝－10Mpa D r＝－2，σa＝30MPa，σm＝30MPa 6、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。

二、计算题（共80分，适用农机、机制、建环） 1、（15分）梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。 2、（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa），试用解析法求1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大剪应力。 3、（10分）一受扭转的圆轴，直径d=260mm，材料的的弹性模量E = 200GPa，泊松比v = 0.3，现用变形仪测得圆轴表面与轴线成45方向的线应变ε45=5.2×10-4。试求转矩m。

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材料力学习题册_参考答案(1-9章)

材料力学习题册_参考答案(1-9章)

第一章 绪 论一、选择题1．根据均匀性假设，可认为构件的（ C ）在各处相同。

A．应力B． 应变C．材料的弹性系数D． 位移2．构件的强度是指（ C ），刚度是指（ A ），稳定性是指（ B ）。

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 状态的能力C．在外力作用下构件抵抗强度破坏的能力3．单元体变形后的形状如下图虚线所示，则 A 点剪应变依次为图(a) （ A ），图(b)（ C ），图(c) （ B ）。

A． 0B． 2rC． rD．1.5 r4.下列结论中( C )是正确的。

A．内力是应力的代数和； B．应力是内力的平均值； C．应力是内力的集度； D．内力必大于应力； 5. 两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受同样大小的轴向拉力，它们的应 力是否相等（ B ）。

A．不相等； B．相等； C．不能确定； 6．为把变形固体抽象为力学模型，材料力学课程对变形固体作出一些假设，其中均匀性假设是指（ C ）。

A. 认为组成固体的物质不留空隙地充满了固体的体积； B. 认为沿任何方向固体的力学性能都是相同的； C. 认为在固体内到处都有相同的力学性能； D. 认为固体内到处的应力都是相同的。

二、填空题1.材料力学对变形固体的基本假设是 连续性假设 ， 均匀性假设 ， 各向同性假设 。

2．材料力学的任务是满足 强度 ， 刚度 ， 稳定性 的要求下，为设计经济安全的构-1-件提供必要的理论基础和计算方法。

3．外力按其作用的方式可以分为 表面力 和 体积力 ，按载荷随时间的变化情况可以分为 静载荷 和 动载荷 。

4．度量一点处变形程度的两个基本量是 （正）应变ε 和 切应变γ。

三、判断题1．因为构件是变形固体，在研究构件平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。

（ × ）2．外力就是构件所承受的载荷。

（×）3．用截面法求内力时，可以保留截开后构件的任一部分进行平衡计算。

2021年大学材料力学习题及答案题库

2021年大学材料力学习题及答案题库

一．是非题：（对的在括号中打“√”、错误打“×”） （60小题）1．材料力学研究重要问题是微小弹性变形问题，因而在研究构件平衡与运动时，可不计构件变形。

( √ )2．构件强度、刚度、稳定性与其所用材料力学性质关于，而材料力学性质又是通过实验测定。

( √ )3．在载荷作用下，构件截面上某点处分布内力集度，称为该点应力。

(√ )4．在载荷作用下，构件所发生形状和尺寸变化，均称为变形。

( √ )5．截面上某点处总应力p 可分解为垂直于该截面正应力σ和与该截面相切剪应力τ，它们单位相似。

( √ )6．线应变ε和剪应变γ都是度量构件内一点处变形限度两个基本量，它们都是无量纲量。

( √ )7．材料力学性质是指材料在外力作用下在强度方面体现出来性能。

( )8．在强度计算中，塑性材料极限应力是指比例极限p σ，而脆性材料极限应力是指强度极限b σ。

( )9．低碳钢在常温静载下拉伸，若应力不超过屈服极限s σ，则正应力σ与线应变ε成正比，称这一关系为拉伸（或压缩）虎克定律。

( )10．当应力不超过比例极限时，直杆轴向变形与其轴力、杆原长成正比，而与横截面面积成反比。

( √ )11．铸铁试件压缩时破坏断面与轴线大体成450，这是由压应力引起缘故。

( )12．低碳钢拉伸时，当进入屈服阶段时，试件表面上浮现与轴线成45o 滑移线，这是由最大剪应力max τ引起，但拉断时截面仍为横截面，这是由最大拉应力max σ引起。

( √ )13．杆件在拉伸或压缩时，任意截面上剪应力均为零。

( )14．EA 称为材料截面抗拉（或抗压）刚度。

( √ )15．解决超静定问题核心是建立补充方程，而要建立补充方程就必要研究构件变形几何关系，称这种关系为变形协调关系。

( √ )16．因截面骤然变化而使最小横截面上应力有局部陡增现象，称为应力集中。

(√ )17．对于剪切变形，在工程计算中普通只计算剪应力，并假设剪应力在剪切面内是均匀分布。

材料力学第三章答案

材料力学第三章答案

材料力学第三章答案材料力学第三章答案【篇一：材料力学习题册答案-第3章扭转】是非判断题二、选择题0 b 2t?d316?1?? ? b wp??d316?1?? ?2c wp??d316?1?? ? d w3p??d316?1?? ?46.对于受扭的圆轴，关于如下结论：①最大剪应力只出现在横截面上；②在横截面上和包含杆件的纵向截面上均无正应力；③圆轴内最大拉应力的值和最大剪应力的值相等。

现有四种答案，正确的是（ a ）a ②③对b①③对c①②对d 全对7.扭转切应力公式?mnp?i?适用于（d）杆件。

pa 任意杆件；b 任意实心杆件；c 任意材料的圆截面；d 线弹性材料的圆截面。

9.若将受扭实心圆轴的直径增加一倍，则其刚度是原来的（ d a 2倍； b 4倍； c 8倍； d 16倍。

三、计算题1.试用截面法求出图示圆轴各段内的扭矩t，并作扭矩图2.图示圆轴上作用有四个外力偶矩me1 =1kn/m, me2 =0.6kn/m,）me3= me4 =0.2kn/m, ⑴试画出该轴的扭矩图；⑵若me1与me2的作用位置互换，扭矩图有何变化？(1)(2)解：me1与me2的作用位置互换后，最大扭矩变小。

3.如图所示的空心圆轴，外径d=100㎜，内径d=80㎜，m=6kn/m,m=4kn/m.请绘出轴的扭矩图，并求出最大剪应力解：扭矩图如上，则轴面极惯性矩id4?d4)(1004?804)(10?3)4p=?(32??32?5.8?10?6m4㎜，l=500tr4?103?50?103ip5.8?104．图示圆形截面轴的抗扭刚度为g ip，每段长1m,试画出其扭矩图并计算出圆轴两端的相对扭转角。

ab+ad=cdab=t1l?90?gipgipad=bc=t2l100gipgipcd=t3l40gipgip?90?100?4050?gipgip【篇二：《材料力学》第3章扭转习题解】[习题3-1] 一传动轴作匀速转动，转速n?200r/min，轴上装有五个轮子，主动轮ii输入的功率为60kw，从动轮，i，iii，iv，v依次输出18kw，12kw，22kw和8kw。

材料力学复习题(答案)

材料力学复习题(答案)

工程力学B 第二部分：材料力学扭转1、钢制圆轴材料的剪切弹性模量G=80Gpa，[τ]=50Mpa,mo1][='ϕ,圆轴直径d=100mm;求(1)做出扭矩图;(2)校核强度;(3)校核刚度;(4)计算A,B两截面的相对扭转角.解：3maxmax361030.57[]50(0.1)16tTMPa MPaWττπ⨯===<=⨯030max00 max941806101800.44[]18010(0.1)32m mpTGIϕϕπππ⨯''=⨯=⨯=<=⨯⨯⨯3094(364)2101800.0130.738010(0.1)32ABpTlradGIφππ+-⨯⨯===⨯=⨯⨯⨯∑2、图示阶梯状实心圆轴，AB段直径d1=120mm，BC段直径d2=100mm 。

扭转力偶矩M A=22 kN•m，M B=36 kN•m，M C=14 kN•m。

材料的许用切应力[τ ] = 80MPa ，（１）做出轴的扭矩图；（２）校核该轴的强度是否满足要求。

解：（1）求内力，作出轴的扭矩图（2）计算轴横截面上的最大切应力并校核强度AB段：11,max1tTWτ=()333221064.8MPaπ1201016-⨯==⨯⨯[]80MPaτ<=BC段：()322,max332141071.3MPaπ1001016tTWτ-⨯===⨯⨯[]80MPaτ<=综上，该轴满足强度条件。

3、传动轴的转速为n=500r/min，主动轮A输入功率P1=400kW，从动轮B，C 分别输出功率P2=160kW，P3=240kW。

已知材料的许用切应力[τ]=70MP a，单位长度的许可扭转角[ϕ， ]=1º/m，剪切弹性模量G=80GP a。

(1)画出扭矩图。

(2)试确定AB段的直径d1和BC段的直径d2；(3)主动轮和从动轮应如何安排才比较合理?为什么？解：（1）mNnPM.7639500400954995491e1=⨯==，mNnPM.3056500160954995492e2=⨯==mNnPM.4583500240954995493e3=⨯==，扭矩图如下（2）AB段，按强度条件：][163maxτπτ≤==dTWTt，3][16τπTd≥，mmd2.821070763916361=⨯⨯⨯≥π按刚度条件：m p d GT GI T 004max1][18032180='≤⨯=⨯='ϕπππϕ，4218032π⨯⨯≥G T d mm d 4.86108018076393242901=⨯⨯⨯⨯≥π综合强度和刚度条件得到：mm d 871= BC 段，按强度条件：mm d 3.691070458316362=⨯⨯⨯≥π； 按刚度条件：mm d 0.76108018045833242902=⨯⨯⨯⨯≥π综合强度和刚度条件得到：mm d 762=（3）将主动轮放置中央B 点，受力合力，此时m N T .4583max =弯曲内力4、(1)做出梁的剪力图和弯矩图；(2)求最大剪力maxsF 和弯矩maxM数值。