材料力學(xué)試卷試題(附參考答案)

題 號(hào)一二三四五六總 分得 分評(píng)卷人一、簡(jiǎn)單計(jì)算題（共38分） 1如圖所示是一枚被稱為“孔方兄”的中國(guó)古錢(qián)幣，設(shè)圓的直徑為，挖去的正方形邊長(zhǎng)為，若，求該截面的彎曲截面系數(shù)。（6分） 2. 已知某點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，彈性模量，泊松比，求該點(diǎn)處的三個(gè)主應(yīng)力及最大正應(yīng)變。（6分） 3試畫(huà)出低碳鋼的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線，并在圖上標(biāo)出4個(gè)極限應(yīng)力。（4分） 4已知交變應(yīng)力的， 求其應(yīng)力循環(huán)特征及應(yīng)力幅度。（4分） 5如圖所示為矩形截面懸臂梁，在梁的自由端突然加一個(gè)重為的物塊，求梁的最大彎曲動(dòng)應(yīng)力。（4分）6如圖所示為兩根材料相同的簡(jiǎn)支梁，求兩梁中點(diǎn)的撓度之比。（4分）7兩塊相同的鋼板用5個(gè)鉚釘連接如圖所示，已知鉚釘直徑d，鋼板厚度t，寬度b，求鉚釘所受的最大切應(yīng)力，并畫(huà)出上鋼板的軸力圖。（6分） 8超靜定結(jié)構(gòu)如圖所示，所有桿件不計(jì)自重，AB為剛性桿，試寫(xiě)出變形協(xié)調(diào)方程。（4分） 二、作圖示梁的剪力圖與彎矩圖。（10分） 三、不計(jì)剪力的影響，已知EI，試用能量法求圖示懸臂梁自由端的撓度。（12分）四、鑄鐵梁的載荷及截面尺寸如圖所示，其中。已知許用拉應(yīng)力，許用壓應(yīng)力。試按正應(yīng)力條件校核梁的強(qiáng)度。若載荷不變，但將截面倒置，問(wèn)是否合理？為什么？（14分）五、圓截面直角彎桿ABC放置于圖示的水平位置，已知，水平力，鉛垂均布載荷，材料的許用應(yīng)力，試用第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)桿的直徑。（14分）六、 如圖所示的結(jié)構(gòu)中，各桿的重量不計(jì)，桿AB可視為剛性桿。已知，桿CD長(zhǎng)，橫截面為邊長(zhǎng)的正方形，材料的彈性模量比例極限，穩(wěn)定安全系數(shù)。求結(jié)構(gòu)的許可外力。（12分） 姓名 學(xué)號(hào) 學(xué)院 專業(yè) 座位號(hào) ( 密 封 線 內(nèi) 不 答 題 )密封線線_ _ 誠(chéng)信應(yīng)考,考試作弊將帶來(lái)嚴(yán)重后果！ 華南理工大學(xué)期末考試材料力學(xué)試卷（2005級(jí) A卷）注意事項(xiàng)：1. 考前請(qǐng)將密封線內(nèi)填寫(xiě)清楚； 2. 所有答案請(qǐng)直接答在試卷上； 3考試形式：閉卷； 4. 本試卷共 六 大題，滿分100分，考試時(shí)間120分鐘。題 號(hào)一二三四五六總 分得 分評(píng)卷人一、簡(jiǎn)單計(jì)算題（共38分） 1如圖所示是一枚被稱為“孔方兄”的中國(guó)古錢(qián)幣，設(shè)圓的直徑為，挖去的正方形邊長(zhǎng)為，若，求該截面的彎曲截面系數(shù)。（6分） 2. 已知某點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，彈性模量，泊松比，求該點(diǎn)處的三個(gè)主應(yīng)力及最大正應(yīng)變。（6分） 3試畫(huà)出低碳鋼的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線，并在圖上標(biāo)出4個(gè)極限應(yīng)力。（4分） 畫(huà)圖2分，標(biāo)應(yīng)力值4分 4已知交變應(yīng)力的， 求其應(yīng)力循環(huán)特征及應(yīng)力幅度。（4分） 5如圖所示為矩形截面懸臂梁，在梁的自由端突然加一個(gè)重為的物塊，求梁的最大彎曲動(dòng)應(yīng)力。（4分）6如圖所示為兩根材料相同的簡(jiǎn)支梁，求兩梁中點(diǎn)的撓度之比。（4分）7兩塊相同的鋼板用5個(gè)鉚釘連接如圖所示，已知鉚釘直徑d，鋼板厚度t，寬度b，求鉚釘所受的最大切應(yīng)力，并畫(huà)出上鋼板的軸力圖。（6分） （3分）8超靜定結(jié)構(gòu)如圖所示，所有桿件不計(jì)自重，AB為剛性桿，試寫(xiě)出變形協(xié)調(diào)方程。（4分） ， （2分）， （2分）二、作圖示梁的剪力圖與彎矩圖。（10分） 三、不計(jì)剪力的影響，已知EI，試用能量法求圖示懸臂梁自由端的撓度。（12分）四、鑄鐵梁的載荷及截面尺寸如圖所示，其中。已知許用拉應(yīng)力，許用壓應(yīng)力。試按正應(yīng)力條件校核梁的強(qiáng)度。若載荷不變，但將截面倒置，問(wèn)是否合理？為什么？（14分） 畫(huà)出正確的彎矩圖，或?qū)懗鯞、E截面的彎矩值 （3分） B截面 E截面 如倒置，則不合理。 （1分）五、圓截面直角彎桿ABC放置于圖示的水平位置，已知，水平力，鉛垂均布載荷，材料的許用應(yīng)力，試用第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)桿的直徑。（14分）作出內(nèi)力圖或求出內(nèi)力值 （4分） 六、 如圖所示的結(jié)構(gòu)中，各桿的重量不計(jì)，桿AB可視為剛性桿。已知，桿CD長(zhǎng)，橫截面為邊長(zhǎng)的正方形，材料的彈性模量比例極限，穩(wěn)定安全系數(shù)。求結(jié)構(gòu)的許可外力。（12分） 可以使用Euler 公式 （1分）姓名 學(xué)號(hào) 學(xué)院 專業(yè) 座位號(hào) ( 密 封 線 內(nèi) 不 答 題 )密封線線_ _ 誠(chéng)信應(yīng)考,考試作弊將帶來(lái)嚴(yán)重后果！ 華南理工大學(xué)期末考試材料力學(xué)試卷（2005級(jí) B卷）注意事項(xiàng)：1. 考前請(qǐng)將密封線內(nèi)填寫(xiě)清楚； 2. 所有答案請(qǐng)直接答在試卷上； 3考試形式：閉卷； 4. 本試卷共 六 大題，滿分100分，考試時(shí)間120分鐘。題 號(hào)一二三四五六總 分得 分評(píng)卷人一、簡(jiǎn)單計(jì)算題（共30分） 1 重量為的重物自由下落沖擊梁的點(diǎn)，梁的抗彎剛度為常量，若、均已知，試推出的轉(zhuǎn)角的表達(dá)式。（6分） 2試求圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征、應(yīng)力幅值。（4分） 3圖示為某構(gòu)件內(nèi)危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)（圖中應(yīng)力單位為MPa），試分別求其第二、第四強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力、（）。（6分）4 直徑為d的圓柱放在直徑為D =3d、厚為t的圓形基座上，地基對(duì)基座的支反力為均勻分布，圓柱承受軸向壓力P，試求基座剪切面的剪力。（6分）5. 試求圖示懸臂梁自由端B的撓度。（4分）C6如下結(jié)構(gòu)中，OA為剛性桿，桿2的長(zhǎng)度短了，現(xiàn)強(qiáng)行將三桿裝配，試寫(xiě)出變形協(xié)調(diào)方程。（4分）21CBAOD二、已知、，試作梁的剪力圖和彎矩圖。（12分） 三、平面剛架如圖所示，為常量，試用能量法求出A、C處的約束力。（16分）四、橫截面為bh的矩形截面梁如圖所示，已知：h2b5.2cm，F(xiàn)1kN，q1kN/m，材料的許用應(yīng)力為140MPa。試校核該梁的正應(yīng)力強(qiáng)度。（10分） 五、圓截面桿，受橫向外力F和繞軸線的外力偶作用。由實(shí)驗(yàn)測(cè)得桿表面A點(diǎn)處沿軸線方向的線應(yīng)變，桿表面B點(diǎn)處沿與軸線成45方向的線應(yīng)變。材料的彈性模量E = 200GPa，泊松比v = 0.25，許用應(yīng)力s = 180MPa。試按第三強(qiáng)度理論校核桿的強(qiáng)度。（16分） 六、圖示支架，斜桿BC為圓截面桿，直徑d = 45mm、長(zhǎng)度l =1.25m，材料為優(yōu)質(zhì)碳鋼，比例極限=200MPa，彈性模量E=200GPa。若nst= 4，試按BC桿的穩(wěn)定性確定支架的許可載荷。（16分） 姓名 學(xué)號(hào) 學(xué)院 專業(yè) 座位號(hào) ( 密 封 線 內(nèi) 不 答 題 )密封線線_ _ 誠(chéng)信應(yīng)考,考試作弊將帶來(lái)嚴(yán)重后果！ 華南理工大學(xué)期末考試材料力學(xué)試卷（2005級(jí) B卷）注意事項(xiàng)：1. 考前請(qǐng)將密封線內(nèi)填寫(xiě)清楚； 2. 所有答案請(qǐng)直接答在試卷上； 3考試形式：閉卷； 4. 本試卷共 六 大題，滿分100分，考試時(shí)間120分鐘。題 號(hào)一二三四五六總 分得 分評(píng)卷人一、簡(jiǎn)單計(jì)算題（共30分） 1 重量為的重物自由下落沖擊梁的點(diǎn)，梁的抗彎剛度為常量，若、均已知，試推出的轉(zhuǎn)角的表達(dá)式。（6分） （2分） （1分） （1分）（順時(shí)針） （2分）2試求圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征、應(yīng)力幅值。（4分） 3圖示為某構(gòu)件內(nèi)危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)（圖中應(yīng)力單位為MPa），試分別求其第二、第四強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力、（）。（6分）MPa，（1分） MPa ，（1分） MPa（1分） MPa ，（1分） MPa（2分）4 直徑為d的圓柱放在直徑為D =3d、厚為t的圓形基座上，地基對(duì)基座的支反力為均勻分布，圓柱承受軸向壓力P，試求基座剪切面的剪力。（6分）， （1分） ， （2分） （2分）作圖1分5. 試求圖示懸臂梁自由端B的撓度。（4分）C；（1分） （1分） （2分）6如下結(jié)構(gòu)中，OA為剛性桿，桿2的長(zhǎng)度短了，現(xiàn)強(qiáng)行將三桿裝配，試寫(xiě)出變形協(xié)調(diào)方程。（4分）21CBAOD二、已知、，試作梁的剪力圖和彎矩圖。（12分） （6分） （6分）三、平面剛架如圖所示，為常量，試用能量法求出A、C處的約束力。（16分）支座A處的約束反力： () （1分） （1分）（順時(shí)針） （2分）四、橫截面為bh的矩形截面梁如圖所示，已知：h2b5.2cm，F(xiàn)1kN，q1kN/m，材料的許用應(yīng)力為140MPa。試校核該梁的正應(yīng)力強(qiáng)度。（10分）畫(huà)出正確的彎矩圖，或?qū)懗鯞、D截面的彎矩值。 （1分） （1分）1kN2.25kN1.75kNx1kNm1.53kNmD （1分） （1分） （2分） （1分） （3分）該梁符合正應(yīng)力強(qiáng)度要求。五、圓截面桿，受橫向外力F和繞軸線的外力偶作用。由實(shí)驗(yàn)測(cè)得桿表面A點(diǎn)處沿軸線方向的線應(yīng)變，桿表面B點(diǎn)處沿與軸線成45方向的線應(yīng)變。材料的彈性模量E = 200GPa，泊松比v = 0.25，許用應(yīng)力s = 180MPa。試按第三強(qiáng)度理論校核桿的強(qiáng)度。（16分） 中間段為純彎曲和扭轉(zhuǎn)的組合變形，畫(huà)出A、B點(diǎn)處的單元體：（A點(diǎn)處的單元體） （2分） （B點(diǎn)處的單元體） （2分）； （2分），