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材料力学期末考试复习题及答案

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精品文档 . 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梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。

3.传动轴如图所示。已知Fr=2KN，Ft=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ]=100MPa。试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的内力图。③用第三强度理论设计轴AB的直径d。

4.图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示。已知Iz=4500cm4，y1=7.14cm，y2=12.86cm，材料许用压应力[σc]=120MPa，许用拉应力[σt]=35MPa，a=1m。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。

5.如图6所示，钢制直角拐轴，已知铅垂力F1，水平力F2，实心轴AB的直径d，长度l，拐臂的长度a。试求：①作AB轴各基本变形的内力图。②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。 精品文档

. 6.图所示结构，载荷P=50KkN，AB杆的直径d=40mm，长度l=1000mm，两端铰支。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=2.0，[σ]=140MPa。试校核AB杆

是否安全。

7.铸铁梁如图5，单位为mm，已知Iz=10180cm4，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa，试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。

8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。已知M=200GPa，μ=0.3，[σ]=140MPa。试求：①作图示圆轴表面点的应力状态图。②求圆轴表面点图示方向的正应变。③按第四强度理论校核圆轴强度。

9.图所示结构中，q=20kN/m，柱的截面为圆形d=80mm，材料为Q235钢。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=3.0，[σ]=140MPa。试校核柱BC是否安全。 精品文档 . 10.如图所示的平面桁架，在铰链H处作用了一个20kN的水平力，在铰链D处作用了一个60kN的垂直力。求A、E处的约束力和FH杆的内力。

11.图所示圆截面杆件d=80mm，长度l=1000mm，承受轴向力F1=30kN，横向力F2=1.2kN，外力偶M=700N·m的作用，材料的许用应力[σ]=40MPa，试求：①作杆件内力图。②按第三强度理论校核杆的强度。

12.图所示三角桁架由Q235钢制成，已知AB、AC、BC为1m，杆直径均为d=20mm，已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=3.0。试由BC杆的稳定性求这个

三角架所能承受的外载F。

13.槽形截面梁尺寸及受力图如图所示，AB=3m，BC=1m，z轴为截面形心轴，Iz=1.73×108mm4，q=15kN/m。材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=80MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 精品文档

. 14.图所示平面直角刚架ABC在水平面xz内，AB段为直径d=20mm的圆截面杆。在垂直平面内F1=0.4kN，在水平面内沿z轴方向F2=0.5kN，材料的[σ]=140MPa。试求：①作AB段各基本变形的内力图。②按第三强度理论校核刚架AB段强度。

15.图所示由5根圆钢组成正方形结构，载荷P=50KkN，l=1000mm，杆的直径d=40mm，联结处均为铰链。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=2.5，[σ]=140MPa。试校核1杆是否安全。（15分）

16.图所示为一连续梁，已知q、a及θ，不计梁的自重，求A、B、C三处的约束力。 17.图所示直径为d的实心圆轴，受力如图示，试求：①作轴各基本变形的内力图。②用第三强度理论导出此轴危险点相当应力的表达式。

18.如图所示，AB=800mm，AC=600mm，BC=1000mm，杆件均为等直圆杆，直径d=20mm，材料为Q235钢。已知材料的弹性模量E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa。压杆的稳定安全系数nst=3，试由CB杆的稳定性求这个三角架所能承受的外载F。 精品文档

. 精品文档

. 参考答案 二、计算题： 1.解：以CB为研究对象，建立平衡方程

B()0:MF C1010.520F

:0yF BC1010FF

解得： B7.5kNF C2.5kNF 以AC为研究对象，建立平衡方程 :0yF AC0yFF

A()0:MF AC1020MF

解得： A2.5kNyF A5kNmM 2.解：①求支座约束力，作剪力图、弯矩图 B()0:MF D102120340F

:0yF BD102200FF

解得： B30kNF D10kNF

②梁的强度校核 1157.5mmy 2230157.572.5mmy 拉应力强度校核 B截面

33B2tmaxt12201072.51024.1MPa[]6012500010



zMyI

精品文档 . C截面 33C1tmaxt121010157.51026.2MPa[]6012500010



zMyI

压应力强度校核（经分析最大压应力在B截面） 33B1cmaxc122010157.51052.4MPa[]6012500010



zMyI

所以梁的强度满足要求 3.解：①以整个系统为为研究对象，建立平衡方程

()0:xMF t02DFM

解得： 1kNmM （3分）

②求支座约束力，作内力图 由题可得：

AB1kNyyFF AB2.5kNzzFF

③由内力图可判断危险截面在C处

22222

r33

32()[]yzMMTMT

Wd

222332()5.1mm[]yzMMT

d

4.解：①求支座约束力，作剪力图、弯矩图 A()0:MF D22130yFPP

:0yF AD20yyFFPP

解得： A12yFP D52yFP 精品文档 .

②梁的强度校核 拉应力强度校核 C截面

C22

tmaxt

0.5[]zzMyPayII

24.5kNP

D截面

D11tmaxt[]zzMyPayII

22.1kNP

压应力强度校核（经分析最大压应力在D截面） D22cmaxc[]zzMyPayII

42.0kNP

所以梁载荷22.1kNP

5.解：① 精品文档

.

② 由内力图可判断危险截面在A处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为

2221N2

23

32()()4FaFlFFMAWdd

13p

16FaT

Wd



22212222

21

r3233

32()()4164()4()FaFlFFaddd

6.解：以CD杆为研究对象，建立平衡方程 C()0:MF AB0.80.6500.90F

解得： AB93.75kNF

AB杆柔度 1100010040/4li

229p6

p

2001099.320010E

由于p，所以压杆AB属于大柔度杆 222926crcr22200104010248.1kN41004EdFA



工作安全因数 crst

AB

248.12.6593.75FnnF

所以AB杆安全 7.解：①

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材料力学I期末考试题及答案

材料力学I期末考试题及答案

材料力学I期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料力学中，下列哪一项不是基本假设？A. 均匀性假设B. 连续性假设C. 各向同性假设D. 各向异性假设答案：D2. 在拉伸试验中，材料的屈服强度是指：A. 弹性极限B. 屈服极限C. 强度极限D. 断裂强度答案：B3. 影响材料弹性模量的因素不包括：A. 材料种类B. 温度C. 材料的几何形状D. 加载速度答案：C4. 梁的弯曲应力公式为：A. σ = My/IB. σ = Mx/IC. σ = VQ/ID. σ = Vx/I答案：A5. 材料力学中，下列哪一项不是应力状态的描述？A. 正应力B. 剪应力C. 应力集中D. 应力梯度答案：D6. 材料的疲劳破坏通常发生在：A. 最大应力处B. 最小应力处C. 应力集中处D. 应力均匀处答案：C7. 根据材料力学理论，下列哪一项不是材料的强度理论？A. 最大正应力理论B. 最大剪应力理论C. 最大应变理论D. 能量理论答案：D8. 梁的弯曲变形公式为：A. v = (Mx/EI)(1 - x^2/L^2)B. v = (Mx/EI)(1 - x^3/L^3)C. v = (Mx/EI)(1 - x/L)D. v = (Mx/EI)(1 - x^2/L^3)答案：B9. 材料的塑性变形是指：A. 弹性变形B. 永久变形C. 可逆变形D. 弹性和塑性变形的总和答案：B10. 在拉伸试验中，材料的弹性模量可以通过下列哪一项来确定？A. 弹性阶段的斜率B. 屈服阶段的斜率C. 断裂阶段的斜率D. 塑性变形阶段的斜率答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料力学中，__________是指材料在外力作用下发生形变，但当外力移除后，形变能够完全恢复的性质。

答案：弹性2. 当材料受到拉伸时，其内部产生的__________应力称为正应力。

答案：垂直3. 材料力学中，__________是指材料在外力作用下发生形变，但当外力移除后，形变不能完全恢复的性质。

材料力学期末考试试卷(含答案)

材料力学期末考试试卷(含答案)

材料力学考试试卷姓名 计分 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=max σ ；杆的总伸长l ∆＝ 。

2．对图中铆钉进行强度计算时，=τ，=bs σ 。

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。

5．图示等截面梁AC 段的挠曲线方程为)2/(20EI x M w -=，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)τσ=3r ； (B)τσ=3r ；(C)τσ33=r ；(D)τσ23=r 。

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 /=α 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τ，则横截面的最小切应力：（ ） (A) τ； (B) ατ； (C) ()τα31- ； (D) ()τα41-。

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 。

（ ）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）σσσ材料力学参考答案一、填空题1．g l ρσ=max ，El g 22ρ2．22dP π，dt P3．0．25，0．54．(a)5．EI x M 0-，EI a M 0-，)tan()(2020EI aM a l EI a M ---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。

材料力学期末考试复习题及答案

材料力学期末考试复习题及答案

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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。

材料力学复习题答案

材料力学复习题答案

材料力学复习题答案1. 材料力学中，材料的弹性模量（E）表示材料抵抗形变的能力，其单位是帕斯卡（Pa）。

若某材料的弹性模量为200 GPa，试计算该材料在受到10 MPa应力作用下产生的应变。

答案：根据胡克定律，应变（ε）等于应力（σ）除以弹性模量（E），即ε = σ/E。

将给定的数值代入公式，得到ε = 10 MPa / 200 GPa = 0.00005 或5×10^-5。

2. 简述材料在拉伸过程中的四个阶段，并说明各阶段的特点。

答案：材料在拉伸过程中的四个阶段包括弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和断裂阶段。

弹性阶段中，材料在外力作用下发生形变，当外力移除后，材料能恢复原状。

屈服阶段开始时，材料的形变不再与应力成正比，即使应力不再增加，形变也会继续增加。

强化阶段中，材料在屈服后继续承受应力，需要更大的应力才能使形变继续增加。

最后，在断裂阶段，材料因无法承受进一步的应力而发生断裂。

3. 计算圆轴在扭转时的剪切应力。

已知圆轴的直径为50 mm，材料的剪切模量为80 GPa，扭矩为500 N·m。

答案：圆轴在扭转时的剪切应力（τ）可以通过公式τ = T·r/J计算，其中T为扭矩，r为圆轴的半径，J为极惯性矩。

对于直径为50 mm的圆轴，半径r = 25 mm = 0.025 m。

极惯性矩J = π·r^4/2 = π·(0.025)^4/2 ≈ 9.82×10^-6 m^4。

代入公式得到τ = 500 N·m × 0.025 m / 9.82×10^-6 m^4 ≈ 127.6 MPa。

4. 描述梁在弯曲时的正应力和剪切应力的分布规律。

答案：梁在弯曲时，正应力沿着梁的横截面高度线性分布，最大正应力出现在横截面的最外层纤维上，且与中性轴的距离成正比。

剪切应力在梁的横截面上分布不均匀，最大剪切应力出现在中性轴处，向两侧逐渐减小至零。