材料力學(xué)A卷及答案

1、課程名稱教研室材料力學(xué)試題A成績材料力學(xué)考試時(shí)間2010年7月 日時(shí)分至?xí)r分工程力學(xué)適用專業(yè)班級(jí) 08機(jī)自1、2、3、4班姓名、單選題（每小題 2分，共10小題，20分） 工程構(gòu)件要正常安全的工作，必須滿足一定的條件。下列除（ 須滿足的條件。強(qiáng)度條件1、B、剛度條件C、穩(wěn)定性條件D、硬度條件）項(xiàng)，其他各項(xiàng)是必2、內(nèi)力和應(yīng)力的關(guān)系是（）內(nèi)力大于應(yīng)力C、內(nèi)力是矢量，應(yīng)力是標(biāo)量B、內(nèi)力等于應(yīng)力的代數(shù)和D、應(yīng)力是分布內(nèi)力的集度3、根據(jù)圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的平面假設(shè)，可以認(rèn)為圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面（A、形狀尺寸不變，直徑線仍為直線。B、形狀尺寸改變，直徑線仍為直線。幅度a分別為（A -10、20、10；1C 3、20、

2、10；C、形狀尺寸不變，直徑線不保持直線。D、形狀尺寸改變，直徑線不保持直線。4、建立平面彎曲正應(yīng)力公式 :：=My L，需要考慮的關(guān)系有（A、平衡關(guān)系，物理關(guān)系，變形幾何關(guān)系；B、變形幾何關(guān)系，物理關(guān)系，靜力關(guān)系；C、變形幾何關(guān)系，平衡關(guān)系，靜力關(guān)系；D、平衡關(guān)系，物理關(guān)系，靜力關(guān)系；5、利用積分法求梁的變形，不需要用到下面那類條件（）來確定積分常數(shù)。A、平衡條件。B、邊界條件。C、連續(xù)性條件。 光滑性條件。6、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征r、平均應(yīng)力 二m、應(yīng)力30、 10、 20； _ 110、 20 。3、考生注意：舞弊萬莫做，那樣要退學(xué)，自愛當(dāng)守諾，最怕錯(cuò)上錯(cuò)，若真不及格，努力下次過。7、

3、一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如下圖所示，則其主應(yīng)力A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa8對(duì)于突加載的情形，系統(tǒng)的動(dòng)荷系數(shù)為（A、2B、3C、49、壓桿臨界力的大小，（）。A 與壓桿所承受的軸向壓力大小有關(guān)；B 與壓桿的柔度大小有關(guān)；C與壓桿材料無關(guān)；D與壓桿的柔度大小無關(guān)。二1、二2、匚3分別為（）。）。D、530 MPa50 MPa10、利用圖乘法計(jì)算彈性梁或者剛架的位移，要求結(jié)構(gòu)滿足三個(gè)條件。以下那個(gè)條件不是必須的（）A、El為常量B、結(jié)構(gòu)軸線必須為直線。C、M圖必須是直線。D

4、、M和M至少有一個(gè)是直線。二、按要求作圖（共12分）1、做梁的剪力、彎矩圖（10分）命題負(fù)責(zé)人:教研室主任:（反力已給出）2、畫出右圖所示空心圓軸橫截面上沿半徑OA方向的剪TA試題共3頁應(yīng)力分布示意圖（ 2分）三、結(jié)構(gòu)尺寸及受力如圖所示， AB可視為剛體，CD為 圓截面鋼桿，直徑為D = 35 mm，材料為Q235鋼，許用應(yīng)力為 I- .1 -180MPa，E =200GPa （共 15分）（1）求許可載荷I.F I。（ 6分）屯77 a、 iqC（2）計(jì)算當(dāng) F -50KN時(shí)，B點(diǎn)豎向位移（6分） -_3"）"""若D處（雙剪切）鉚釘許用切應(yīng)力=100

5、MPa，試設(shè)計(jì)鉚釘直徑 d。（ 3分）四、（13分）在受集中力偶矩 Me作用的矩形截面簡 支梁中，測得中性層 上k點(diǎn)處沿45°方向的線應(yīng)變?yōu)?5°，已知材料的E, v和梁的橫截面及長度尺寸b,h,a,l .試求集中力偶矩Me>二p =200MPa,i =100, '2 =50，如果壓桿不為五、14分）如圖所示結(jié)構(gòu)，桿AB橫截面面積A = 21.5術(shù)2,抗彎截面模量 Wz=102cm3, 材料的許用應(yīng)力二=180 MPa。圓截面桿CD，其直徑 20 mm，材料的彈性模量E=200Gpa,二s=250MPa，細(xì)長桿時(shí)采用直線擬合。A、C、D三處均為球鉸約束，若已知

6、：li = 1.25m,匚二 0.55m,F = 25 kN，穩(wěn)定安全系數(shù)nst =1-8，校核此結(jié)構(gòu)是否安全。六、（12分）重為Q的物體從高度h處自由落下，若已知梁的抗彎剛度為EI ,支座的彈簧剛度為k （產(chǎn)生單位長度變形所需的力），試求c點(diǎn)沖擊撓度。試題共3頁BnriLLHm成績材料力學(xué)試題B課程名稱提前材料力學(xué)工程力學(xué)期末姓名考試時(shí)間年 月曰時(shí)分至開卷閉學(xué)號(hào)、單選或多選題（每小題 2分，共10小題，20分） 工程構(gòu)件要正常安全的工作，必須滿足一定的條件。下列除（ 須滿足的條件。A、強(qiáng)度條件B、剛度條件1、C、穩(wěn)定性條件D、硬度條件）項(xiàng)，其他各項(xiàng)是必.23 力和應(yīng)L的關(guān)系是丄A、內(nèi)力大于應(yīng)

7、力C、內(nèi)力是矢量，應(yīng)力是標(biāo)量B、內(nèi)力等于應(yīng)力的代數(shù)和D、應(yīng)力是分布內(nèi)力的集度3、根據(jù)圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的平面假設(shè)，可以認(rèn)為圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面（A、形狀尺寸不變，直徑線仍為直線。C、形狀尺寸不變，直徑線不保持直線。試題共頁B、形狀尺寸改變,D、形狀尺寸改變,4、設(shè)某種鋼的屈服應(yīng)力為6 = 200MPa，彈性模量為E直徑線仍為直線。直徑線不保持直線。-20OGPa?，F(xiàn)將直徑為2mm的鋼絲繞在一個(gè)剛性圓柱上，欲使鋼絲放松后不產(chǎn)生殘余變形，則圓柱直徑不能小于-）。A、0.8 米B、1.6 米C、2.0 米 D、2.4 米5、利用積分法求梁的變形，不需要用到下面那類條件（）來確定積分常數(shù)。A、平衡條件。B、邊界條

8、件。C、連續(xù)性條件。 光滑性條件。幅度匚a分別為（A -10、20、10；1C 3、20、10；6、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征r、平均應(yīng)力二m、應(yīng)力30、 10、 20； _ 13、10、 20 ?？忌⒁猓何璞兹f莫做，那樣要退學(xué)，自愛當(dāng)守諾，最怕錯(cuò)上錯(cuò)，若真不及格，努力下次過。7、一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如下圖所示，則其主應(yīng)力A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa8對(duì)于突加載的情形，系統(tǒng)的動(dòng)荷系數(shù)為（A、2B、3C、49、壓桿臨界力的大小，（）。A 與壓桿所承受的軸向壓力大小有關(guān)；

9、B 與壓桿的柔度大小有關(guān)；C與壓桿材料無關(guān)；D與壓桿的柔度大小無關(guān)。二1、二2、匚3分別為（）。20 MPa50 MPa10、利用圖乘法計(jì)算彈性梁或者剛架的位移，要求桿件滿足三個(gè)條件。以下那個(gè)條件不是必須的（）A、El為常量B、結(jié)構(gòu)軸線必須為直線。C、M圖必須是直線。二、按要求做圖（10分）D、M和M至少有一個(gè)是直線。30kN120kN/mrni i r T1C1m*_L1mr 一3m(e)（1 ）做軸力圖（2）做剪力、彎矩圖命題負(fù)責(zé)人:教研室主任:三、圖示結(jié)構(gòu)中，BC由一束直徑為2mm的鋼絲組成，若鋼絲的許用應(yīng)力為卜.1 - 160MPa，q =30KN /m。試求BC需由多少根鋼絲組成。（

10、10分）四、（14分）已知圓軸直徑d =：20mm ,在其上邊緣 A點(diǎn)處測得縱向線應(yīng)變 ；°、=400 10 在水平直徑平面的外側(cè) B點(diǎn)處，測得名4“ = 30薜10薯7 45泊松比V =0.25， a =2m。若不計(jì)彎曲切應(yīng)力的影響大小。3mAd材料的彈性模量 上的載荷6E =200GPa ,F和M e的匸4m試題共頁第頁五、（16分）如圖所示結(jié)構(gòu)，桿 AB橫截面面積A = 21.5cm2，抗彎截面模量Wz = 102cm3,材料的許用應(yīng)力二=180 MPa。圓截面桿CD，其直徑d = 20mm，材 料的彈性模量 E =200Gpa, <is =250MPa，p=200MPa

11、,鮎=100, h2 =50，如A、C、D三處均為球鉸約束， 若已知:果壓桿不為細(xì)長桿時(shí)采用直線擬合。l2 =0-55m， F =25kN，穩(wěn)定安 全系數(shù)nst = 1.8，試校核此結(jié)構(gòu) 是否安全。20092010第二學(xué)期材料力學(xué)A卷參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)適用班級(jí)：08級(jí)機(jī)自1-4班制作人：賈坤榮考試用時(shí)：120分鐘審核人:一、選擇題（每空1分）1.D;2. D;3. A;4.C;5. A；6.D;7.B;8. A;9.B;10. C.二、作圖題1、剪力、彎矩圖2、切應(yīng)力分布W分）三、解：（1）對(duì)AB進(jìn)行受力分析A2000-4CF :lOftO-4' Ma=O：N 1000-F (1000

12、 2000) = 0解得N =3FCD桿軸向拉伸與壓縮，由強(qiáng)度條件有Fn3FAcr =解得MPa 蘭丘】=180MPaji35 354JT(2)35 35 180N =57.7KN 3 4畫出變形圖如下：2分（1分）（2分）（2分）（1分）根據(jù)胡克定律，有（2 分）N LcdEA3 50 1032 2000200 109 - 35 35 104mm = 1.8mm（2 分）根據(jù)變形圖得到.D = 3.6mm ：b = 5.4mmi （2分）（3）鉚釘是雙剪切由剪切名義應(yīng)力計(jì)算公式得到FS 150000 . 1 -100MPaA 2 I24解得d _31mm（1 分）（1 分）（1 分）四、解:

13、 b點(diǎn)的單元體如圖所示b點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)為純剪切狀態(tài)。由廣義胡克定理有1 1 亠；1 二 E 予 i 二二3 二 E=450（7 分）根據(jù)應(yīng)力彎曲剪應(yīng)力公式：J 1.5-Fs =1.5業(yè)（3分）bhlbh代入廣義胡克定理，得到“2 IbhEMe :"45（3分）3 i五、解：（1）計(jì)算CD桿的臨界壓力（7 分）= 110 ,di 5mm4出 _ 1 0.55i 5 10J所以CD桿為大柔度桿用歐拉公式計(jì)算臨界壓應(yīng)力和臨界壓力2EPCr二 2e23.142 200 109H023.14 202 10-51KN（2）. （5分）AB桿平衡 有二.MA = 0: F sin30 2h =TCh得

14、 TC = 25KNAB桿拉彎組合變形，彎矩圖和軸力圖下圖所示AB桿最大拉應(yīng)力25、3-max Mmax Fn3.校核WZ3125 108 102 102 21.5 10*25、3 103-163.2MPa屯用=2.05Tc25:- lnsJ -1.8壓桿穩(wěn)定性足夠（1 分）cmax =163.2MPa Ll-180MPa梁強(qiáng)度足夠（1分）六、解：彈簧引起的靜位移為、，1 23 3K9EI梁的靜位移為:12221222 Ql3l q|l 2l Qll3332333 9EI5Ql39EI（6分）動(dòng) 荷Kd=11 2h =1 5Ql3 18EIh5QI3（2 分）c點(diǎn)的動(dòng)撓度Kd"譽(yù)13

15、5Ql 18Elh5Ql3七、解：以C處的約束為多余約束，原結(jié)構(gòu)的基本體系為（1 分）（2 分）c由力法典型方程 Xjr=0（1 分）A1P'ii丄El1El2a a a a）334a3EI-a2 a a5ql48EI（各 3 分）（2 分）將s和"p代入力法典型方程，得 Xqa32剛架的彎矩圖右圖示（2分）20092010第二學(xué)期材料力學(xué)b卷參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)適用班級(jí)：08級(jí)機(jī)自5-7班考試用時(shí)：120分鐘制作人：賈坤榮審核人：、選擇題（每空1分）1. D ；2. D;3. A ；4. C;5. A;6. D; 7.B;8. A; 9. B; 10. C.、作圖題Fn1.（

16、3分）做軸力圖2.1< < < <L1j1*耳*1F '+、'解: （1）.取AC為研究對(duì)象，受力分析下圖所（9分）2F' M a（F） =0: |t 4 =30 4 2解得T T00KN（6分）（2）設(shè)需要n根鋼絲由鋼絲的強(qiáng)度條件nA10TC（4分）4T4 100 1033.14 22 10” 160 106199（根）四、解: B點(diǎn)的單元體如圖所示B點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)為純剪切狀態(tài)。由廣義胡克定理有1 1 亠；1 二 E 匸1 i 6 飛 3 = ；450（8 分）根據(jù)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式：d316代入廣義胡克定理，得到Me =94.2N M （3 分）又由應(yīng)

17、變公式，得到；D/E 二 FA/E =400 106得到F -31.4N（5 分）五、解：（1）計(jì)算CD桿的臨界壓力（8分）i = d =5mm4、卩115.55'一 i _5述10鳥= 110，】所以CD桿為大柔度桿用歐拉公式計(jì)算臨界壓應(yīng)力和臨界壓力2 nE2eRr = cr A =23.142 200 10911Q23.14 202 10= 51KN（2）. （6分）AB桿平衡 有' ma=0： Fsin30 21, =Tch得 TC -25KNAB桿拉彎組合變形，彎矩圖和軸力圖下圖所示AB桿最大拉應(yīng)力25 32max125 10325.3 1038 102 10-62 21.5 10*= 163.2MPa3.校核PCrTc2551 =2.05l.nsJ -1.8壓桿穩(wěn)定性足夠（1 分）max T63.2MPa 一 1 = 180MPa梁強(qiáng)度足夠（1分）六、