材料力学试题及答案

材料力学性能试题(附参考答案)一、选择题（每题4分，共40分）1. 下列哪项不属于材料力学性能的基本指标？A. 强度B. 塑性C. 硬度D. 热导率答案：D2. 下列哪种材料具有较好的弹性？A. 钢B. 铝C. 铜D. 橡胶答案：D3. 下列哪个因素不会影响材料的疲劳极限？A. 材料的成分B. 材料的组织C. 材料的表面质量D. 材料的加工工艺答案：A4. 下列哪个材料的抗拉强度最高？A. Q235钢B. 45钢C. 40Cr钢D. 60Si2Mn钢答案：C5. 下列哪个材料的冲击韧性最好？A. 灰铸铁B. 球墨铸铁C. 钢D. 铝答案：C6. 下列哪个材料的磨损性能最好？A. 钢B. 铝C. 铜D. 硅藻土答案：D7. 下列哪种材料具有较好的耐腐蚀性能？A. 铝B. 铜合金C. 不锈钢D. 碳钢答案：C8. 下列哪个因素会降低材料的疲劳极限？A. 表面光滑B. 表面粗糙C. 材料内部缺陷D. 材料的成分答案：B9. 下列哪种材料具有较好的抗拉强度和塑性？A. 碳钢B. 不锈钢C. 铝D. 铜合金答案：B10. 下列哪个材料的疲劳极限最高？A. 低碳钢B. 中碳钢C. 高碳钢D. 不锈钢答案：C二、填空题（每题4分，共40分）11. 材料的疲劳极限是指材料在无限次循环载荷作用下，不发生疲劳破坏的最大应力值，通常用______表示。

答案：σ-112. 材料的磨损性能是指材料在摩擦过程中抵抗______的能力。

答案：磨损13. 材料的抗拉强度是指材料在拉伸过程中，达到最大承载能力时单位面积上的______。

答案：应力14. 材料的塑性是指材料在受力过程中，能够发生______变形而不破坏的能力。

答案：塑性15. 材料的硬度是指材料抵抗______的能力。

答案：局部塑性变形16. 材料的冲击韧性是指材料在受到______载荷作用时，抵抗破坏的能力。

答案：冲击17. 材料的耐腐蚀性能是指材料在______环境中，抵抗腐蚀的能力。

一、一结构如题一图所示。

钢杆1、2、3的横截面面积为A=200mm 2，弹性模量E=200GPa,长度l =1m 。

制造时3杆短了△=0。

8mm.试求杆3和刚性梁AB 连接后各杆的内力。

（15分）aalABC123∆二、题二图所示手柄，已知键的长度30 mm l =，键许用切应力[]80 MPa τ=，许用挤压应力bs[]200 MPa σ=，试求许可载荷][F 。

（15分）三、题三图所示圆轴，受eM 作用。

已知轴的许用切应力[]τ、切变模量G ,试求轴直径d 。

(15分）四、作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。

（15分)五、小锥度变截面悬臂梁如题五图所示,直径2bad d =，试求最大正应力的位置及大小。

（10分）六、如题六图所示,变截面悬臂梁受均布载荷q 作用，已知q 、梁长l 及弹性模量E .试用积分法求截面A 的得分评分人F键40633400Aal bM eBd a a aqqaqa 2dbBda AF挠度w A 和截面C 的转角θC .（15分)七、如图所示工字形截面梁AB ,截面的惯性矩672.5610zI -=⨯m 4，求固定端截面翼缘和腹板交界处点a 的主应力和主方向。

（15分）一、（15分)（1）静力分析（如图（a）)1N F2N F3N F图(a)∑=+=231,0N N N yF F F F（a)∑==31,0N N CF F M(b)（2）几何分析（如图（b)）1l∆2l∆3l∆∆图（b）wql /3x lhb 0b (x )b (x )BAC 50kN AB0.75m303030140150zya∆=∆+∆+∆3212l l l(3）物理条件EA l F l N 11=∆，EA l F l N 22=∆，EAl F l N 33=∆ （4）补充方程∆=++EAlF EA l F EA l F N N N 3212 （c） （5）联立（a）、（b）、(c)式解得:kN FkN FF N N N 67.10,33.5231===二、(15分）以手柄和半个键为隔离体，S0, 204000OM F F ∑=⨯-⨯=取半个键为隔离体，bsS20F F F ==由剪切：S []s FA ττ=≤，720 N F = 由挤压:bs bs bs bs[][], 900N FF Aσσ=≤≤取[]720N F =.三、（15分）eABM M M +=0ABϕ=， A B M a M b ⋅=⋅得 e B a M M a b =+, e A b MM a b=+当a b >时 e316π ()[]M ad a b τ≥+；当b a >时 e316π ()[]M bd a b τ≥+。

材料力学试题及答案一、选择题（每题5分，共25分）1. 下列哪个选项是材料力学的基本假设之一？A. 材料是各向同性的B. 材料是各向异性的C. 材料是均匀的D. 材料是线弹性的答案：A2. 在材料力学中，下列哪个公式表示杆件的正应力？A. σ = F/AB. τ = F/AC. σ = F/LD. τ = F/L答案：A3. 当材料受到轴向拉伸时，下列哪个选项是正确的？A. 拉伸变形越大，材料的强度越高B. 拉伸变形越小，材料的强度越高C. 拉伸变形与材料的强度无关D. 拉伸变形与材料的强度成正比答案：B4. 下列哪种材料在拉伸过程中容易发生断裂？A. 钢材B. 铸铁C. 铝合金D. 塑料答案：B5. 下列哪个选项表示材料的泊松比？A. μ = E/GB. μ = G/EC. μ = σ/εD. μ = ε/σ答案：C二、填空题（每题10分，共30分）6. 材料力学研究的是材料在______作用下的力学性能。

答案：外力7. 材料的强度分为______强度和______强度。

答案：屈服强度、断裂强度8. 材料在受到轴向拉伸时，横截面上的正应力公式为______。

答案：σ = F/A三、计算题（每题25分，共50分）9. 一根直径为10mm的圆钢杆，受到轴向拉伸力F=20kN 的作用，求杆件横截面上的正应力。

解：已知：d = 10mm，F = 20kNA = π(d/2)^2 = π(10/2)^2 = 78.5mm^2σ = F/A = 20kN / 78.5mm^2 = 255.8N/mm^2答案：杆件横截面上的正应力为255.8N/mm^2。

10. 一根长度为1m的杆件，受到轴向拉伸力F=10kN的作用，已知材料的弹性模量E=200GPa，泊松比μ=0.3，求杆件的伸长量。

解：已知：L = 1m，F = 10kN，E = 200GPa，μ = 0.3ε = F/(EA) = 10kN / (200GPa × π(10mm)^2) =0.025δ = εL = 0.025 × 1000mm = 25mm答案：杆件的伸长量为25mm。

一、判断题（正确打“√”，错误打“X ”，本题满分为10分） 1、拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。

( )2、圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。

( )3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。

( )4、交变应力是指构件内的应力，它随时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，也可能是静载荷。

( )5、弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。

（ ）6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。

( )7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。

（ ） 8、动载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关。

( )9、构件由突加载荷所引起的应力，是由相应的静载荷所引起应力的两倍。

( ) 10、包围一个点一定有一个单元体，该单元体各个面上只有正应力而无切应力。

( ) 二、选择题（每个2分，本题满分16分）1．应用拉压正应力公式A FN =σ的条件是（ ）。

A 、应力小于比例极限；B 、外力的合力沿杆轴线；C 、应力小于弹性极限；D 、应力小于屈服极限。

2．梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大弯曲正应力之比 )(m ax )(m ax b a σσ 为（ ）。

A 、1/4；B 、1/16；C 、1/64； D3A BC 、有应力不一定有应变，有应变一定有应力；D 、有应力一定有应变，有应变一定有应力。

4、火车运动时，其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法，正确的是 。

A ：脉动循环应力： B ：非对称的循环应力； C ：不变的弯曲应力；D ：对称循环应力(a (b5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F 作用，其合理的截面形状应为图（ ）6、对钢制圆轴作扭转校核时，发现强度和刚度均比规定的要求低了20%，若安全因数不变，改用屈服极限提高了30%的钢材，则圆轴的（ ） A 、 强度、刚度均足够；B 、强度不够，刚度足够； C 、强度足够，刚度不够；D 、强度、刚度均不够。

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。

材料力学性能试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 材料在拉伸过程中，当应力达到某一点时，应力不再增加而应变继续增加，这种现象称为（）。

A. 弹性变形B. 塑性变形C. 蠕变D. 断裂答案：B2. 材料的屈服强度是指（）。

A. 材料开始发生塑性变形时的应力B. 材料发生断裂时的应力C. 材料发生弹性变形时的应力D. 材料发生蠕变时的应力答案：A3. 材料的硬度是指（）。

A. 材料抵抗外力作用的能力B. 材料抵抗塑性变形的能力C. 材料抵抗弹性变形的能力D. 材料抵抗断裂的能力答案：B4. 材料的疲劳是指（）。

A. 材料在循环应力作用下逐渐产生裂纹并最终断裂的现象B. 材料在恒定应力作用下逐渐产生裂纹并最终断裂的现象C. 材料在高温下逐渐产生裂纹并最终断裂的现象D. 材料在低温下逐渐产生裂纹并最终断裂的现象答案：A5. 材料的冲击韧性是指（）。

A. 材料在冲击载荷作用下吸收能量的能力B. 材料在拉伸载荷作用下吸收能量的能力C. 材料在压缩载荷作用下吸收能量的能力D. 材料在剪切载荷作用下吸收能量的能力答案：A6. 材料的断裂韧性是指（）。

A. 材料在拉伸载荷作用下吸收能量的能力B. 材料在压缩载荷作用下吸收能量的能力C. 材料在冲击载荷作用下吸收能量的能力D. 材料在断裂过程中吸收能量的能力答案：D7. 材料的疲劳强度是指（）。

A. 材料在循环应力作用下发生断裂时的应力B. 材料在拉伸载荷作用下发生断裂时的应力C. 材料在压缩载荷作用下发生断裂时的应力D. 材料在冲击载荷作用下发生断裂时的应力答案：A8. 材料的蠕变是指（）。

A. 材料在循环应力作用下逐渐产生裂纹并最终断裂的现象B. 材料在恒定应力作用下逐渐产生裂纹并最终断裂的现象C. 材料在高温下逐渐产生裂纹并最终断裂的现象D. 材料在低温下逐渐产生裂纹并最终断裂的现象答案：B9. 材料的弹性模量是指（）。

A. 材料在拉伸载荷作用下吸收能量的能力B. 材料在压缩载荷作用下吸收能量的能力C. 材料在拉伸或压缩载荷作用下应力与应变的比值D. 材料在剪切载荷作用下吸收能量的能力答案：C10. 材料的泊松比是指（）。

大学期末考试材料力学试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 材料力学的任务主要是研究（）A. 材料在外力作用下的力学性能B. 材料在外力作用下的破坏规律C. 材料在外力作用下的力学性能和破坏规律D. 材料在温度变化下的力学性能答案：C2. 下列哪个不是材料力学的基本假设？（）A. 材料是均匀的B. 材料是各向同性的C. 材料是弹性的D. 材料是塑性的答案：D3. 在弹性范围内，下列哪个物理量是常数？（）A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 位移答案：C（以下各题略）二、填空题（每题3分，共30分）4. 材料力学中，将外力分解为垂直于杆件的力和平行于杆件的力，分别称为________和________。

答案：剪力、法向力5. 在纯弯曲情况下，梁的曲率半径ρ与________成正比，与________成反比。

答案：弯矩M，弹性模量E6. 材料的屈服极限是指材料在________状态下能承受的最大应力。

答案：屈服（以下各题略）三、计算题（共40分）7. （10分）一简支梁AB，跨度为l，受到均匀分布载荷q的作用，求梁中点C处的挠度。

解：根据挠度公式，梁中点C处的挠度为：\[ \omega_C = \frac{ql^4}{48EI} \]其中，E为弹性模量，I为截面惯性矩。

8. （10分）一圆形截面杆，直径为d，受到轴向拉伸力F的作用，求杆的伸长量。

解：根据胡克定律，杆的伸长量为：\[ \Delta l = \frac{Fl}{EA} \]其中，E为弹性模量，A为截面面积。

9. （10分）一矩形截面梁，宽度为b，高度为h，受到弯矩M的作用，求梁的最大正应力和最大切应力。

解：最大正应力发生在梁的截面中性轴上，计算公式为：\[ \sigma_{\max} = \frac{M}{W} \]其中，W为截面模量。

最大切应力发生在梁的截面中性轴处，计算公式为：\[ \tau_{\max} = \frac{3M}{2bh^2} \]10. （10分）一杆件受到轴向拉力F和横向剪力Q的作用，已知拉力F引起的伸长量为Δl，求剪力Q引起的横向位移Δy。

材料力学复习试题及答案一、选择题（每题5分，共25分）1. 材料力学中，下列哪个物理量表示材料的弹性模量？A. 杨氏模量B. 剪切模量C. 体积模量D. 上述都是答案：D2. 在下列哪个情况下，材料的泊松比等于0？A. 拉伸B. 压缩C. 剪切D. 上述都不对答案：C3. 在材料力学中，下列哪个理论适用于弹性范围内的杆件变形计算？A. 胡克定律B. 线性弹性理论C. 非线性弹性理论D. 上述都是答案：B4. 下列哪个选项表示材料的屈服强度？A. 屈服极限B. 屈服点C. 屈服应力D. 上述都是答案：D5. 在下列哪个情况下，梁的剪力等于0？A. 梁的弯矩等于0B. 梁的挠度等于0C. 梁的支点处D. 梁的跨中点答案：C二、填空题（每题10分，共50分）6. 在材料力学中，杆件受到的外力可以分为______、______和______三种类型。

答案：拉力、压力、弯曲力7. 材料在弹性范围内的变形与外力成正比，这一关系称为______。

答案：胡克定律8. 材料的泊松比是指材料在拉伸或压缩时，______与______的比值。

答案：横向应变、纵向应变9. 梁的截面惯性矩是描述梁抵抗______变形能力的物理量。

答案：弯曲10. 材料的屈服强度是指材料在受到______时，开始发生塑性变形的应力。

答案：外力三、判断题（每题10分，共30分）11. 在弹性范围内，杆件的变形与外力成正比。

（）答案：正确12. 材料的屈服强度越高，其塑性越好。

（）答案：错误13. 梁的剪力图和弯矩图是描述梁变形的图形。

（）答案：正确四、计算题（每题15分，共30分）14. 一根直径为10mm的圆形杆，受到拉力F=100N 的作用。

已知材料的弹性模量E=200GPa，泊松比ν=0.3。

求杆件的伸长量和直径的变化量。

答案：（1）计算杆件的伸长量：首先计算纵向应变ε = F/AE = 100N /(π×(10mm)^2 × 200GPa) ≈ 7.96×10^-6然后计算伸长量ΔL = εL = 7.96×10^-6 × L（2）计算直径的变化量：计算横向应变ε' = -νε = -0.3 ×7.96×10^-6然后计算直径的变化量ΔD = ε'D = -0.3 × 7.96×10^-6 × D15. 一根长L=2m的简支梁，受到均布载荷q=10N/m 的作用。

材料力学考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料力学中，下列哪一项不是材料的基本力学性能？A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度2. 材料在拉伸过程中，若应力超过屈服点后继续增加，材料将进入：A. 弹性阶段B. 塑性阶段C. 断裂阶段D. 疲劳阶段3. 材料的弹性模量E表示的是：A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的弹性程度D. 材料的屈服强度4. 根据材料力学理论，下列哪一项不是材料的疲劳破坏特点？A. 疲劳破坏是局部的B. 疲劳破坏是突然的C. 疲劳破坏是可预测的D. 疲劳破坏是累积的5. 在材料力学中，下列哪一项不是材料的失效模式？A. 屈服B. 断裂C. 腐蚀D. 疲劳6. 材料的屈服强度和抗拉强度之间的关系是：A. 屈服强度总是大于抗拉强度B. 屈服强度总是小于抗拉强度C. 屈服强度等于抗拉强度D. 两者之间没有固定关系7. 材料的疲劳寿命与下列哪一项无关？A. 应力水平B. 材料的微观结构C. 环境温度D. 材料的密度8. 材料的冲击韧性通常用下列哪一项来表示？A. 抗拉强度B. 屈服强度C. 硬度D. 冲击吸收能量9. 材料的疲劳寿命与加载频率的关系是：A. 正相关B. 负相关C. 无关D. 先正相关后负相关10. 在材料力学中，下列哪一项不是材料的应力-应变曲线的特点？A. 弹性阶段B. 屈服阶段C. 塑性阶段D. 线性阶段二、简答题（每题10分，共20分）1. 请简述材料的弹性模量和屈服强度的区别和联系。

2. 材料的疲劳破坏与静载下的破坏有何不同？三、计算题（每题15分，共30分）1. 已知一材料的弹性模量E=200 GPa，泊松比ν=0.3。

若材料受到拉伸力F=10 kN，试计算材料的应变ε和应力σ。

2. 某材料的疲劳寿命S-N曲线已知，当应力水平为σ=200 MPa时，疲劳寿命N=1000次。

若应力水平降低到150 MPa，根据Basis Goodman关系，计算新的疲劳寿命。