下载文档原格式
材料力学作业册学院：专业：年级：班级：学号：姓名：前言本作业题册是为适应当前我校教学特色而统一筛选出来的题集，入选题目共计72个，教师可根据学时情况有选择性的布置作业。
本题册中列出的题目仅是学习课程的最基本的作业要求，老师根据情况可适当增加部分作业，部分学生如果有考研或者其他方面更高的学习要求，请继续训练其他题目。
本题册仅用于学生课程训练之练习，任何人不得将其用于商业目的，违者将追究其法律责任。
由于时间仓促，并限于编者水平有限，缺点和错误在所难免，恳请大家提出修改建议。
王钦亭wangqt@ 2013年2月27日目录第一章绪论 (1)第二章拉伸与压缩 (2)第三章扭转 (7)第四章弯曲应力 (11)第五章弯曲变形 (18)第六章简单超静定问题 (20)第七章应力状态与强度理论 (25)第八章组合变形与连接件计算 (32)第九章压杆稳定 (36)第十章能量法 (41)第十一章动荷载.交变应力 (49)附录I 截面的几何性质 (53)第一章绪论1-1 材料力学的中所讲的构件失效是指哪三方面的失效？1-2 可变形固体的基本假设有哪些？1-3 材料力学中研究的“杆”，有什么样的几何特征？1-4 材料力学中，杆件的基本变形有哪些？第二章 拉伸与压缩2-1（SXFV5-2-1）试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力，并作轴力图。
2-2（SXFV5-2-2）一打入地基内的木桩如图所示，沿杆轴单位长度的摩擦力为2f kx （k 为常数），试作木桩的轴力图。
A2-3（SXFV5-2-3）石砌桥墩的墩身高=10 m l ，其横截面尺寸如图所示。
荷载 1 000 kN F =，材料的密度33=2.3510 kg/m ρ⨯。
试求墩身底部横截面上的压应力。
2-4（SXFV5-2-6）一木桩受力如图所示。
柱的横截面为边长200 mm 的正方形，材料可认为符合胡克定律，其纵向弹性模量10 GPa E =。
如不计柱的自重，试求： （1）作轴力图；（2）各段柱横截面上的应力； （3）各段柱的纵向线应变； （4）柱端A 的位移。
学号姓名2-1求下列结构中指定杆内的应力。
已知(a)图中杆的横截面面积A1=A2=1150mm2。
CBAE D2-2求下列各杆内的最大正应力。
（3）图(c)为变截面拉杆，上段AB的横截面积为40mm2，下段BC的横截面积为30mm2，杆材料的ρg=78kN/m3。
2-4一直径为15mm，标距为200mm的合金钢杆，比例极限内荷载从零缓慢地增加58.4kN时，杆伸长了0.9mm，直径缩小了0.022mm，确定材料的弹性模量E、泊松比ν。
2-6图示短柱，上段为钢制，长200mm，截面尺寸为100×100mm2；下段为铝制，长300mm，截面尺寸为200×200mm2。
当柱顶受F力作用时，柱子总长度减少了0.4mm，试求F值。
已知E钢=200GPa，E铝=70GPa。
2-7图示等直杆AC，材料的容重为ρg，弹性模量为E，横截面积为A。
求直杆B截面的位移ΔB。
学号姓名2-8图示结构中，AB可视为刚性杆，AD为钢杆，面积A1=500mm2，弹性模量1E1=200GPa；CG为铜杆，面积A2=1500mm2，弹性模量E2=100GPa；BE为木杆，面积A3=3000mm2，弹性模量E3=10GPa。
当G点处作用有F=60kN时，求该点的竖直位移ΔG。
2-11图示一挡水墙示意图，其中AB杆支承着挡水墙，各部分尺寸均已示于图中。
若AB杆为圆截面，材料为松木，其容许应力［σ］=11MPa，试求AB杆所需的直径。
2-12图示结构中的CD杆为刚性杆，AB杆为钢杆，直径d=30mm，容许应力［σ］=160MPa，弹性模量E=2.0×105MPa。
试求结构的容许荷载F。
2-14图示AB为刚性杆，长为3a。
A端铰接于墙壁上，在C、B两处分别用同材料、同面积的①、②两杆拉住，使AB杆保持水平。
在D点作用荷载F后，求两杆内产生的应力。
设弹性模量为E，横截面面积为A。
学号姓名2-15两端固定，长度为l，横截面面积为A，弹性模量为E的正方形杆，在B、C截面处各受一F力作用。
华东理工大学网络教育学院材料力学课程阶段练习一一、单项选择题1.如图所示的结构在平衡状态下，不计自重。
对于CD折杆的受力图，正确的是( )A.B.C.D.无法确定2.如图所示的结构在平衡状态下，不计自重。
对于AB杆的受力图，正确的是( )A.B.C.D.无法确定3.如图所示悬臂梁，受到分布载荷和集中力偶作用下平衡。
插入端的约束反力为( )A.竖直向上的力，大小为qa 2；逆时针的力偶，大小为2qa B.竖直向上的力，大小为qa 2；顺时针的力偶，大小为2qa C.竖直向下的力，大小为qa 2；逆时针的力偶，大小为2qa D.竖直向下的力，大小为qa 2；顺时针的力偶，大小为2qa4.简支梁在力F 的作用下平衡时，如图所示，支座B 的约束反力为( )A.F ，竖直向上B.F/2，竖直向上C.F/2，竖直向下D.2F ，竖直向上5.简支梁，在如图所示载荷作用下平衡时，固定铰链支座的约束反力为( )A.P ，竖直向上B.P/3，竖直向上C.4P/3，竖直向上D.5P/3，竖直向上6.外伸梁，在如图所示的力和力偶作用下平衡时，支座B的约束反力为( )A.F，竖直向上B.3F/2，竖直向上C.3F/2，竖直向下D.2F，竖直向上7.如图所示的梁，平衡时，支座B的约束反力为( )A. qa，竖直向上B. qa，竖直向下2，竖直向上C. qa4，竖直向上D. qa8.关于确定截面内力的截面法的适用范围有下列说法，正确的是( )。
A.适用于等截面直杆B.适用于直杆承受基本变形C.适用于不论基本变形还是组合变形，但限于直杆的横截面D.适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况9.下列结论中正确的是( )。
A.若物体产生位移，则必定同时产生变形B.若物体各点均无位移，则该物体必定无变形C.若物体无变形，则必定物体内各点均无位移D.若物体产生变形，则必定物体内各点均有位移10.材料力学根据材料的主要性能作如下基本假设，错误的是( )。
考生注意：舞弊万莫做，那样要退学，自爱当守诺，最怕错上错，若真不及格，努力下次过。
材料力学试题A成绩课程名称 材料力学 考试时间 2010 年 7 月 日 时 分至 时 分 教 研 室 工程力学 开卷 闭卷 适用专业班级 08 机自1、2、3、4 班 提前 期末班 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 。
----------------------------------------------------------------------装--------------------订--------------------线-------------------------------------------------------------试 题 共 3 页 第 1 页7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力1σ、2σ、3σ分别为（）。
材料力学精选练习题答案材料力学是工程学中极为重要的一门学科，涉及到工程材料的强度、刚度、韧性等力学性质，对于工程领域的设计、制造、测试等方面都起到了至关重要的作用。
本文将提供一些材料力学的精选练习题及其答案，希望能够帮助读者更好地掌握相关知识。
1. 一根直径为12mm的圆柱形钢杆，长度为800mm，承受一拉力F=40kN，求其应力、应变和变形量。
解：钢杆的截面积为$A=\frac{\pi}{4}(12mm)^2=113.10mm^{2}$。
因此，应力为$\sigma=\frac{F}{A}=\frac{40\times10^3}{113.10}=353.5MPa$。
然后根据杨氏模量将应力转换为应变，即$\varepsilon=\frac{\sigma}{E}$，其中杨氏模量取$E=200GPa$。
计算得到应变为$\varepsilon=1.77\times10^{-3}$。
最后，根据材料力学中的应变公式计算变形量$\Delta L=\varepsilonL=\varepsilon\times800mm=1.416mm$。
2. 一根直径为20mm的钢棒，在长度为500mm的区间内被施加试验拉力，拉伸到了50mm。
试问，该钢棒的应变和应力分别为多少？解：钢棒的初始长度为$L_0=500mm$，应变为$\varepsilon=\frac{\Delta L}{L_0}=\frac{50-20}{500}=0.6$。
应力为$\sigma=\frac{F}{A}=\frac{F}{\frac{\pi}{4}(20mm)^2}=\frac{4F}{\p i(20mm)^2}$。
因为应变已知，可以根据应力和应变的关系式计算出杨氏模量，即$E=\frac{\sigma}{\varepsilon}$。
最后，代入数据计算得到该钢棒的应力为$\sigma=351MPa$，杨氏模量为$E=585GPa$。
3. 一根长度为800mm的铜杆，截面积为$200mm^2$。
第一章绪论一、是非题材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。
（）内力只能是力。
（）若物体各点均无位移，则该物体必定无变形。
（）截面法是分析应力的基本方法。
（）二、选择题构件的强度是指（），刚度是指（），稳定性是指（）。
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其原有的平衡状态的能力C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力根据均匀性假设，可认为构件的（）在各点处相同。
A. 应力B. 应变C. 材料的弹性常数D. 位移下列结论中正确的是（）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. 内力必大于应力三、计算题试求图示结构m-m 和n-n 两截面上的内力，并指出AB 和BC 两杆的变形属于何类基本变形。
图示三角形薄板因受外力作用而变形，角点 B 垂直向上的位移为，但AB 和BC 仍保持为直线。
试求沿OB 的平均应变，并求AB ，BC 两边在 B 点的角度改变。
答案第一章√ × √ × C,A,B C C一、是非题使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆件轴线的集中力。
（）轴力越大，杆件越容易被拉断，因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。
（）内力是指物体受力后其内部产生的相互作用力。
（）同一截面上，σ 必定大小相等，方向相同。
（）杆件某个横截面上，若轴力不为零，则各点的正应力均不为零。
（）δ、y 值越大，说明材料的塑性越大。
（）研究杆件的应力与变形时，力可按力线平移定理进行移动。
（）杆件伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。
（）线应变e 的单位是长度。
（）轴向拉伸时，横截面上正应力与纵向线应变成正比。
（）只有静不定结构才可能有温度应力和装配应力。
（）在工程中，通常取截面上的平均剪应力作为联接件的名义剪应力。
（）剪切工程计算中，剪切强度极限是真实应力。
（）二、选择题变形与位移关系描述正确的是（）A. 变形是绝对的，位移是相对的B. 变形是相对的，位移是绝对的C. 两者都是绝对的D. 两者都是相对的轴向拉压中的平面假设适用于（）A. 整根杆件长度的各处B. 除杆件两端外的各处C. 距杆件加力端稍远的各处长度和横截面面积均相同的两杆，一为钢杆，一为铝杆，在相同的拉力作用下（）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一般情况下，剪切面与外力的关系是（）。
答疑 不同的强度理论的破坏原因分别为：最大拉应力、最大线应变、最大剪应力、形状比能。
8、“第二强度理论要求材料直到破坏前都服从虎克定律” 答案 此说法正确答疑 第二强度理论是最大线应变理论，在推导强度条件时用到广义虎克定律，固要求材料在破坏前都服从虎克定律。
9、“在受力物体中，当σmax =σs 时材料便开始屈服”答案 此说法错误答疑 在复杂应力状态下屈服条件的到来应根据强度理论来确定。
如采用第三强度理论，则当σ1－σ3＝σs 时便开始屈服。
若设σ1＝σmax 、σ3＝σmin =-σ1，则在2σ1＝σs 时，即σ1＝＝σmax ＝σs /2时就开始屈服；若设σ1＝σmax 、σ3＝σmin =σ1/2，则开始屈服时应有σ1－σ1/2＝σs ，即σ1＝σmax ＝2σs 。
10、“图示为两个单元体的应力状态，若它们的材料相同，则根据第三强度理论可以证明两者同样危险“答案 此说法正确答疑 1的相当应力为80＋20＝100；2的相当应力为60＋40＝100；二者的相当应力相等，固二者同样危险 选择 强度理论1、下列说法中哪一个正确？A ：强度理论只适用于复杂应力状态；B ：第一、第二强度理论只适用于脆性材料； C ：第三、第四强度理论只适用于塑性材料； D ：第三、第四强度理论适用于塑性流动破坏； 答案 正确选择：D答疑 第一、第二强度理论适用于脆断；第三、第四强度理论适用于塑性流动破坏；选择哪一个强度理论与危险点的破坏形式有关。
2、 强度理论符合下图混凝土立方块的破坏。
A ：第一强度理论；B ：第二强度理论；C ：第三强度理论；D ：第四强度理论；答案正确选择：B答疑混凝土立方块为脆性材料，处于单向压缩应力状态，是压应力占主导，使构件发生破坏，固应选择第二强度理论。
3、机轴材料为45号钢，工作时发生弯扭组合变形，宜采用强度理论进行强度校核？A：第一、第二； B：第二、第三； C：第三、第四； D：第一、第四；答案正确选择：C答疑 45号钢为塑性材料，且在弯扭组合的作用下危险点处于二向应力状态，构件在外力的作用下会发生塑性流动破坏，固应选择第三或第四强度理论。
