第五届大学生力学竞赛材料力学试题

第五届全国周培源大学生力学竞赛总结
梅凤翔
【期刊名称】《力学与实践》
【年(卷),期】2005(027)001
【摘要】在中国科协青少年活动中心的支持下，由中国力学学会和周培源基金会联合主办，北京理工大学协办的第五届全国周培源大学生力学竞赛从2003年10月发出竞赛通知，到今天为止已经落下帷幕了，在此，我谨代表竞赛组委会对本届竞赛的基本情况作一介绍．
【总页数】1页(P83-83)
【作者】梅凤翔
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】O31
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材料力学[单项选择题]1、弹性平板上有两条平行，且与水平线夹角为α的斜直线，ab和cd。

当平板两端作用均布拉应力σ，平板变形后，它们的关系为：（）A.ab∥cd，α角减小B.ab∥cd，α角不变C.ab∥cd，α角增大D.ab不平行于cd参考答案：A[单项选择题]2、空心圆杆受轴向拉伸时，受力在弹性范围内，外径与壁厚的变形关系有四种：（）A.外径和壁厚都增大B.外径和壁厚都减小C.外径减小，壁厚增大D.外径增大，壁厚减小参考答案：B[单项选择题]。

是：（）3、图所示铆钉连接，铆钉的挤压应力σbsA.2P／（πd2）B.P／2dtC.P／2btD.4P／（πd2）参考答案：B[单项选择题]4、材料的三个弹性常数之间的关系G＝E／［2（1-v）］成立的条件是：（）A.各向同性材料，应力不大于比例极限B.各向同性材料，应力大小无限制C.任意材料，应力不大于比例极限D.任意材料，应力大小无限制参考答案：A[单项选择题]5、等直圆轴，作用外力偶矩m1和m（图5-4-8），轴总扭转角为零时m1与m的关系为：（）A.m1＝4mB.m1＝3mC.m1＝2mD.m1＝1.5m参考答案：D[单项选择题]6、图5-4-11所示联轴器用8只直径相同，分布在内、外圈的螺栓连接。

设内、外圈的螺栓横截面上的剪应力分别为τ1和τ2；假设材料服从胡克定律。

则τ1与τ2的比值有四种答案：（）A.AB.BC.CD.D参考答案：C [单项选择题]7、图5-5-6矩形截面，C为形心，阴影面积对zc 轴的静矩为（Sz）A，其余部分面积对z轴的静矩为（Sz ）B，（Sz）A与（Sz）B之间的关系有四种答案：（）A.AB.BC.CD.D参考答案：D[单项选择题]8、图5-5-9所示任意截面已知面积为A，形心为C，对z轴的惯性矩为I，则截面对z1轴的惯性矩Iz1为：（）A.AB.BC.CD.D参考答案：D参考解析：[单项选择题]9、图5-5-13所示（a），（b）两截面，（a）为带矩形孔的圆，（b）为带圆孔的正方形，u，v均为形心主轴，关于主惯性矩Iu ，Iv有四种答案：（）A.AB.BC.CD.D参考答案：C[单项选择题]10、梁的弯矩图如图5-6-7所示，均为二次抛物线，有三点与水平线相切，则作用在梁上集中力值为：（）A.2qaB.4qaC.6qaD.8qa参考答案：C[单项选择题]11、外伸梁AC的受载情况如图5-6-11。

材料力学复习题（一）一、1． B 2． B 3． A 、C 4． D5． A 、B 、D 6． C 7． A 、B 8． A 、B 、D 二、3.43-=xy τMPa ，3.43-''y x τMPa ，50='y σMPa三、3.254=BC Cr FkN ，45][=F kN四、略， 五、1.14-=Hx σMPa ，6.0=Hxz τ MPa ，2.143=r σMPa六、EIQl Ql EIh v Cd 94)41811(33++=材料力学复习题（二）一、选择题1、D ；2、B ；3、D ；4、C ；5、D 。

二、填空1、3段；位移边界条件 0,0,0===D A A w w θ；光滑连续条件CD C BC C w w ,,=，CD C BC C ,,θθ=，BC B AB B w w ,,=。

2、h y c 32=3、连续性假设；均匀性假设；各向同性假设；线弹性；小变形。

4、< ；= 。

5、0.003；0.002；47.12kN 。

三、计算题1、图示为由五根直径50d mm =的圆形钢杆组成边长 为1a m =的正方形结构，材料为235Q 钢，比例极限aABC FaDF 题 3-1 图200p MPa σ=，屈服应力235s MPa σ=，弹性模量200E GPa =，中柔度杆的临界应力公式为304 1.12()cr MPa σλ=-。

试求该结构的许用载荷[]F 。

解：（1）求AB 、BD 和AD 杆的内力绘制节点A 和B 的受力图如图所示。

FF BAF DAA45ºF ABF BCF BDBAB 杆和AD 杆为受压杆，BD 杆受拉。

其内力分别为：2F F F AD AB ==，F F BD =（2）根据杆AB 和AD 的压杆稳定确定许可载荷圆杆4504mm d i ==，杆AB 和AD 的柔度均为805041000=⨯==mm i a μλ。

(答案)材料力学复习考试题解析材料力学复习题第2章1． 如图所示桁架结构，各杆的抗拉刚度均为EA，则结点C 的竖向位移为：（ ）（A ）αcos 2EA Fh（B ）α2cos 2EA Fh （C ）α3cos 2EA Fh（D ）α3cos EA Fh2． 如图所示正方形截面柱体不计自重，在压力F 作用下强度不足，差%20，（即F/A=1.2[σ]）为消除这一过载现象（即F/A ‘= [σ]），则柱体的边长应增加约：（ ）（A ） %5 （B ）%10 （C ）%15 （D ）%203． 如图所示杆件的抗拉刚度kN1083⨯=EA ，杆件总拉力kN 50=F ，若杆件总伸长为杆件长度的千分FααC习题1 图习题3图1F 2F F习题2 图之五，则载荷1F 和2F 之比为：（ ）（A ） 5.0 （B ）1 （C ） （D ）24． 如图所示结构，AB 是刚性梁，当两杆只产生简单压缩时，载荷作用点的位置距左边杆件的距离x 为：（ ）（A ） 4a （B ）3a （C ）2a （D ）32a5． 图示杆件的抗拉刚度为EA ，其自由端的水平位移为 3Fa/EA ，杆件中间截面的水平位移为 Fa/EA 。

6．图示桁架结构各杆的抗拉刚度均为EA ，则节点C 的水平位移为 F l cos45/EA ，竖向位移为 F l cos45/EA 。

7． 图示结构AB 为刚性梁，重物重量kN 20=W ，可自由地在AB 间移动，两杆均为实心圆形截面习题7图A12WB习题6图Fο45l l ο45C习题5图F2aF2Faa习题4图FxEAAaB EA杆，1号杆的许用应力为MPa 80，2号杆的许用应力为MPa 100，不计刚性梁AB 的重量。

试确定两杆的直径。

8． 某铣床工作台进油缸如图所示，油缸内压为MPa 2=p ，油缸内径mm 75=D ，活塞杆直径mm 18=d ，活塞杆材料的许用应力MPa 50][=σ，试校核活塞杆的强度。

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A 1和A 2，若载荷P 使刚梁平行下移,则其横截面面积（ ）。

A 、A 1〈A 2B 、A 1 >A 2C 、A 1=A 2D 、A 1、A 2为任意2、建立圆周的扭转应力公式τρ=M ρρ/I ρ时需考虑下列因素中的哪几个？答:（ ）（1）扭矩M T 与剪应力τρ的关系M T =∫A τρρdA （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I T =∫A ρ2dAA 、（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题一、3图工程技术学院 _______________专业 班级 姓名____________ 学号---------------------------------------------------密 封 线 内 不 准 答 题-------------------------------------------------------------题一、1图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P 1/P 2=（ ) A 、2 B 、4C 、8D 、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。

材料力学复习题第2章1． 如图所示桁架结构，各杆的抗拉刚度均为EA ，则结点C 的竖向位移为：（ ） （A ）αcos 2EA Fh （B ）α2cos 2EA Fh （C ）α3cos 2EA Fh （D ）α3cos EA Fh2． 如图所示正方形截面柱体不计自重，在压力F 作用下强度不足，差%20，（即F/A=1.2[σ]）为消除这一过载现象（即F/A ‘= [σ]），则柱体的边长应增加约：（ ） （A ） %5 （B ）%10 （C ）%15 （D ）%203． 如图所示杆件的抗拉刚度kN 1083⨯=EA ，杆件总拉力kN 50=F ，若杆件总伸长为杆件长度的千分之五，则载荷1F 和2F 之比为：（ ） （A ） 5.0 （B ）1 （C ）5.1 （D ）24． 如图所示结构，AB 是刚性梁，当两杆只产生简单压缩时，载荷作用点的位置距左边杆件的距离x 为：（ ）（A ） 4a （B ）3a （C ）2a （D ）32a5． 图示杆件的抗拉刚度为EA ，其自由端的水平位移为 3Fa/EA ，杆件中间习题1 图习题5图F2习题4图习题3图1F 习题2 图截面的水平位移为 Fa/EA 。

6．图示桁架结构各杆的抗拉刚度均为EA ，则节点C 的水平位移为 F l cos45/EA ，竖向位移为 F l cos45/EA 。

7． 图示结构AB 为刚性梁，重物重量kN 20=W ，可自由地在AB 间移动，两杆均为实心圆形截面杆，1号杆的许用应力为MPa 80，2号杆的许用应力为MPa 100，不计刚性梁AB 的重量。

试确定两杆的直径。

8． 某铣床工作台进油缸如图所示，油缸内压为MPa 2=p ，油缸内径mm 75=D ，活塞杆直径mm 18=d ，活塞杆材料的许用应力MPa 50][=σ，试校核活塞杆的强度。

9．如图所示结构，球体重量为F ，可在刚性梁AB 上自由移动，1号杆和2号杆的抗拉刚度分别为EA 和EA 2，长度均为l ，两杆距离为a 。

2010—2011材料力学试题及答案A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；C 31-、20、10； D 31-、10、20 。

7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力1σ、2σ、3σ分别为（）。

A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（）。

A、2B、3C、4D、59、压杆临界力的大小，（）。

A 与压杆所承受的轴向压力大小有关；B 与压杆的柔度大小有关；C 与压杆材料无关；D 与压杆的柔度大小无关。

10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求结构满足三个条件。

以下那个条件不是必须的（）A、EI为常量B、结构轴线必须为直线。

材料⼒学习题及答案材料⼒学习题⼀⼀、计算题1．（12分）图⽰⽔平放置圆截⾯直⾓钢杆（2ABC π=∠），直径mm 100d =，m l 2=，m N k 1q =，[]MPa 160=σ，试校核该杆的强度。

2．（12分）悬臂梁受⼒如图，试作出其剪⼒图与弯矩图。

3．（10分）图⽰三⾓架受⼒P 作⽤，杆的截⾯积为A ，弹性模量为E ，试求杆的内⼒和A 点的铅垂位移Ay δ。

4．（15分）图⽰结构中CD 为刚性杆，C ，D 处为铰接，AB 与DE 梁的EI 相同，试求E 端约束反⼒。

5. (15分) 作⽤于图⽰矩形截⾯悬臂⽊梁上的载荷为：在⽔平平⾯内P 1=800N ，在垂直平⾯内P 2=1650N 。

⽊材的许⽤应⼒[σ]=10MPa 。

若矩形截⾯h/b=2，试确定其尺⼨。

三．填空题（23分）1．（4分）设单元体的主应⼒为321σσσ、、，则单元体只有体积改变⽽⽆形状改变的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；单元体只有形状改变⽽⽆体积改变的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2．（6分）杆件的基本变形⼀般有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿四种；⽽应变只有＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿两种。

3．（6分）影响实际构件持久极限的因素通常有＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿，它们分别⽤＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来加以修正。

4.（5分）平⾯弯曲的定义为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_。

5.（2分）低碳钢圆截⾯试件受扭时，沿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿截⾯破坏；铸铁圆截⾯试件受扭时，沿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿⾯破坏。

四、选择题（共2题，9分）2．（5分）图⽰四根压杆的材料与横截⾯均相同，试判断哪⼀根最容易失稳。

答案：（）材料⼒学习题⼆⼆、选择题：（每⼩题3分，共24分）1、危险截⾯是______所在的截⾯。

材料力学第五版期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪个选项不是材料力学研究的范畴？A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的弹性D. 材料的塑性答案：B2. 材料力学中，弹性模量E表示的是材料的：A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度答案：A3. 在拉伸试验中，材料的屈服强度是指：A. 材料开始发生塑性变形的应力B. 材料开始断裂的应力C. 材料的弹性极限D. 材料的抗拉强度答案：A4. 根据材料力学的理论，下列哪种情况下材料不会发生断裂？A. 应力超过材料的屈服强度B. 应力超过材料的弹性极限C. 应力超过材料的断裂强度D. 应力在材料的弹性范围内答案：D5. 材料力学中，剪切模量G的单位是：A. N/mB. N/m²C. PaD. J/m答案：C6. 材料力学中，泊松比ν表示的是：A. 材料在拉伸时的横向变形与纵向变形的比值B. 材料在压缩时的横向变形与纵向变形的比值C. 材料在拉伸时的纵向变形与横向变形的比值D. 材料在压缩时的纵向变形与横向变形的比值答案：A7. 在材料力学中，下列哪个选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：D8. 材料力学中，下列哪个选项不是应变状态的描述？A. 正应变B. 剪应变C. 应变集中D. 应变梯度答案：C9. 材料力学中，下列哪个选项不是材料的力学性能？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 硬度D. 密度答案：D10. 在材料力学中，下列哪个选项不是材料的破坏形式？A. 断裂B. 塑性变形C. 蠕变D. 疲劳答案：B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，单位长度的变形量。

答案：应变2. 当材料受到拉伸力作用时，其内部产生的应力称为______。

答案：正应力3. 材料力学中，______是指材料在受到剪切力作用时，单位面积上的内力。

答案：剪应力4. 材料力学中，______是指材料在受到压缩力作用时，单位面积上的内力。