一、结构如图所示，AC杆为圆截面钢杆，其直径d =25mm，][= 120MPa，F = 10kN,
试校核AC杆的强度。（14分）
二、作图示梁的剪力图和弯矩图。(14分)
三、已知梁的荷载及截面尺寸如图所示。许用应力][=80MPa.试按正应力强度条件校核梁的强度。
（14分）
四、求图示单元体的主应力，并用第三强度理论校核其强度.已知][=150MPa。(15分）
五、图示圆截面杆,直径为d，尺寸与载荷如图所示。若该梁的许用应力][=160Mpa，试用第四强度理论设计截面直径d。（14分）
六、外伸梁如图所示。若q、a、EI为已知，求B截面挠度。（15分）
七、两端固定的实心圆截面杆承受轴向压力。直径d =30mm ，杆长l =950mm,求该压杆的临界载荷crF。弹性模量E=210Gpa，材料的s=41。6,P =123。（a=310MPa,b=1。2MPa）(14分)
一、已知实心圆轴直径d=40mm,轴所传递的功率为30kW，轴的转速n＝1400r／min,材料的许用切应力][=40MPa，切变模量G=80GPa，许用扭转角]'[=2m/.试校核该轴的强度和刚度。（14分）
二、作图示梁的剪力图和弯矩图。（14分)
三、单元体如图所示。试求⑴主应力数值;⑵最大切应力.（14分）
四、结构如图所示.F= 20kN，横梁AC采用No。22a工字钢,其截面面积2cm128.42A，对中性轴的抗弯截面系数3cm309W，材料的许用应力][=160Mpa,试校核该横梁强度。(14分)
五、图示刚架各杆的EI皆相等,求C截面的竖直位移.（15分）
六、图示超静定刚架各杆的EI皆相等，求C处的约束反力。（15分）
七、一段固定、一端铰支的空心圆截面杆承受轴向压力。外径D =52mm，内径d =44mm ，杆长l =950mm，求该压杆的临界载荷crF.弹性模量E=210Gpa,材料的s=41.6，P =123。(a=310MPa，b=1。2MPa)（14分)
材料的力学性能 课程期末试卷A卷 标准答案（即评分标准）
一、填空（每空1分，共10分）
1、应力强度因子反映了裂纹尖端区域应力场的强度，它综合反映了__________和裂纹位置、__________对裂纹尖端应力场强度的影响。
2、对于材料的静拉伸实验，在整个拉伸过程中的变形分为弹性变形、塑性变形和__________三个阶段，塑性变形又可分为__________、均匀塑性变形和____________三个阶段。
3、材料塑性的评价，在工程上一般以光滑圆柱试样的拉伸伸长率和__________作为塑性性能指标。常用的伸长率指标有__________、最大应力下总伸长率和最常用的__________三种。
4、根据外加应力的类型及其与裂纹扩展面的取向关系，裂纹扩展的基本方式有______________、滑开型(Ⅱ型)裂纹扩展和______________三类。
答案：1、外加应力；长度。2、断裂、屈服、不均匀集中塑性变形。3、断面收缩率；最大应力下非比例伸长率；断后伸长率。4、张开型(Ⅰ型)裂纹扩展、撕开型(Ⅲ型)裂纹扩展。\
二、判断题：（每题1分，共10分）
（ ）1、磨损包括三个阶段，这三个阶段中均能观察到摩擦现象，最后发生疲劳韧脆性断裂。
（ ）2、应力状态软性系数越大，最大切应力分量越大，表示应力状态越软，材料越易于产生塑性变形； 反之，应力状态软性系数越小，表示应力状态越硬，则材料越容易产生脆性断裂。
（ ）3、断裂δ判据是裂纹开始扩展的断裂判据，而不是裂纹失稳扩展的断裂判据，显然，按这种判据 设计构件是偏于保守的。
（ ）4、测量陶瓷、铸铁的冲击吸收功时，一般采用夏比U型缺口试样，很少采用X型及无缺口冲击试样。
（ ）5、应力腐蚀断裂速度远大于没有应力时的腐蚀速度，又远小于单纯力学因素引起的断裂速度。
（ ）6、工程设计和材料选用中一般以工程应力、工程应变为依据；但在材料科学研究中，真应力与真 应变具有更重要的意义。
材料力学试卷1
一、绘制该梁的剪力、弯矩图。 (15分)
二、梁的受力如图,截面为Ｔ字型，材料的许用拉应力[+]=4０ＭPa，许用压应力［—]=10０MPa。试按正应力强度条件校核梁的强度。(20分)
mkNq/20kN20mkN160ABCDm8m2kNFCY148kNFAY72m230
170
30 200
q=10KN/m P=20KN
A B C D
2m 3m 1m Q
M
三、求图示单元体的主应力及其方位,画出主单元体和应力圆。 (15分）
四、图示偏心受压柱,已知截面为矩形，荷载的作用位置在A点，试计算截面上的最大压应力并标出其在截面上的位置,画出截面核心的形状。(15分）
30 20 50
单位：MPa
A(yp,zp) y
z b
h
五、结构用低碳钢A３制成,A端固定,B、C为球型铰支，求:允许荷载［P］。已知：E＝2０５GPa,s=27５MPa,cｒ=338-１.１2，，p=90,s＝5０，强度安全系数ｎ＝2,稳定安全系数nst=3，AB梁为N016工字钢,Iz＝１130ｃm4，Wz=1４1cｍ3,BＣ杆为圆形截面，直径d＝６0mm。 (2０分)
六、结构如图所示。已知各杆的EI相同,不考虑剪力和轴力的影响,试求:D截面的线位移和角位移。 B A C 1m
1m P
1m Z （1５分）
材料力学2
一、回答下列各题（共4题,每题4分,共１6分)
1、已知低碳钢拉伸试件,标距mml1000,直径mmd10,拉断后标距的长度变为mml1251,断口处的直径为mmd0.61，试计算其延伸率和断面收缩率．
2、试画出图示截面弯曲中心的位置.
3、梁弯曲剪应力的计算公式zzbIQS，若要计算图示矩形截面Ａ点的剪应力,试计算zS。
A B
C D P 2a
a
a
h
b 4/h A
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中原工学院
2009〜2010 学年 第 1 学期
材科 专业 材料的力学性能 课程期末试卷
题号 -一- -二二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分
一、填空(每空1分，共10分)
1、屈服强度是金属材料重要的力学性能指标， 它受各种内外因素的影响，内在因素
包括金属本性及晶格类型， _______________________ ， __________________ ，
2、 根据摩擦面损伤和破坏的形式，磨损大致可分 4类：粘着磨损、 ______________
_____________ 及接触疲劳。
3、 断裂韧度受各种内外因素的影响，外在因素主要包括 ______________________
4、硬度实验方法包括布氏硬度、 _____________ 、 _____________ 、 _____________
等方法。
二、判断题：(在正确的前面划“ ”，错误的前面划“X” ；每题1分，共10 分)
()1、过载持久值表征疲劳断裂时的应力循环周次，属于采用能量方法表示的 力学性能指标，与应变比能、断裂韧度相同。
()2、冲击韧度、静力韧度、断裂韧度，都是衡量材料韧性大小的力学性能指
标。而且，它们采用相同的计量单位。
()3、只要存在金属材料、应力和腐蚀介质，一定会发生应力腐蚀断裂。
()4、疲劳裂纹萌生后便马上开始扩展，扩展分为介稳扩展和失稳扩展两个阶 段，而且，介稳扩展的速率较快。
()5、氢脆断裂的微观断裂机理一般为沿晶断裂，断裂表面有泥状花样的腐蚀
产物及腐蚀坑。 ()6、各种断裂判据，都是裂纹失稳扩展的断裂判据，因此，都是非常安全的。
()7、缺口强化与形变强化不一样，不是强化材料的重要手段，但对于那些不 能进行热处理强化的材料，可以作为强化的手段。
()&比例极限与蠕变极限相似，都属于长度类力学性能指标，都与拉伸紧密 相关，是表示拉伸的力学性能指标。
