2010—2011材料力學(xué)材料力學(xué)試題及答案)Word版

1、20102011材料力學(xué)試題及答案A 一、單選題（每小題2分，共10小題，20分）1、 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（ ）項(xiàng)，其他各項(xiàng)是必須滿足的條件。A、強(qiáng)度條件 B、剛度條件 C、穩(wěn)定性條件 D、硬度條件2、內(nèi)力和應(yīng)力的關(guān)系是（ ）A、內(nèi)力大于應(yīng)力 B、內(nèi)力等于應(yīng)力的代數(shù)和 C、內(nèi)力是矢量，應(yīng)力是標(biāo)量 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。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,需要考慮的關(guān)

2、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。 D、光滑性條件。6、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征、平均應(yīng)力、應(yīng)力幅度分別為（ ）。A -10、20、10； B 30、10、20； C 、20、10； D 、10、20 。7、一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如下圖所示，則其主應(yīng)力、分別為（ ）。A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 5

3、0 MPa、0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa8、對于突加載的情形，系統(tǒng)的動(dòng)荷系數(shù)為（ ）。A、2 B、3 C、4 D、59、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)。10、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、EI為常量 B、結(jié)構(gòu)軸線必須為直線。 C、圖必須是直線。 D、和至少有一個(gè)是直線。二、按要求作圖(共12分)1、做梁的剪力、彎矩圖(10分) 2、畫出右圖所示空心圓軸橫截面上沿半徑OA方向的剪應(yīng)力分布示意圖.（2分）三

4、、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mm，材料為Q235鋼，許用應(yīng)力為MPa，（共15分）（1）求許可載荷。（6分） (2) 計(jì)算當(dāng)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，試設(shè)計(jì)鉚釘直徑。（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45o方向的線應(yīng)變?yōu)?，已知材料的E,和梁的橫截面及長度尺寸b,h,a,l.試求集中力偶矩Me。ATO五、（14分）如圖所示結(jié)構(gòu)，桿橫截面面積cm2，抗彎截面模量cm3，材料的許用應(yīng)力MPa。圓截面桿，其直徑mm，材料的彈性模量Gpa，MPa，如果壓桿不為細(xì)長桿時(shí)采用直線擬

5、合。、三處均為球鉸約束，若已知：m，m，kN，穩(wěn)定安全系數(shù)，校核此結(jié)構(gòu)是否安全。六、（12分）重為的物體從高度處自由落下，若已知梁的抗彎剛度為，支座的彈簧剛度為（產(chǎn)生單位長度變形所需的力），且，試求點(diǎn)沖擊撓度。七、（14分）平面剛架如圖所示，為常量，試用力法作其彎距圖。20102011材料力學(xué)試題及答案B一、單選或多選題（每小題2分，共10小題，20分）1、 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（ ）項(xiàng)，其他各項(xiàng)是必須滿足的條件。A、強(qiáng)度條件 B、剛度條件 C、穩(wěn)定性條件 D、硬度條件2、內(nèi)力和應(yīng)力的關(guān)系是（ ）A、內(nèi)力大于應(yīng)力 B、內(nèi)力等于應(yīng)力的代數(shù)和 C、內(nèi)力是矢量，應(yīng)力是

6、標(biāo)量 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。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、設(shè)某種鋼的屈服應(yīng)力為，彈性模量為?，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、邊界條件。 C、連續(xù)性條件。 D、光滑性條件。6、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征、平均應(yīng)力、應(yīng)

7、力幅度分別為（ ）。A -10、20、10； B 30、10、20； C 、20、10； D 、10、20 。7、一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如下圖所示，則其主應(yīng)力、分別為（ ）。A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa8、對于突加載的情形，系統(tǒng)的動(dòng)荷系數(shù)為（ ）。A、2 B、3 C、4 D、59、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)。10、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

8、個(gè)條件。以下那個(gè)條件不是必須的（ ）A、EI為常量 B、結(jié)構(gòu)軸線必須為直線。 C、圖必須是直線。 D、和至少有一個(gè)是直線。二、按要求做圖(10分) （1）做軸力圖 (2) 做剪力、彎矩圖ABC4m3m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，。試求BC需由多少根鋼絲組成。（10分）FdaAB45四、（14分）已知圓軸直徑，在其上邊緣點(diǎn)處測得縱向線應(yīng)變，在水平直徑平面的外側(cè)點(diǎn)處，測得，已知材料的彈性模量，泊松比，。若不計(jì)彎曲切應(yīng)力的影響，試求作用在軸上的載荷和的大小。五、（16分）如圖所示結(jié)構(gòu)，桿橫截面面積cm2，抗彎截面模量cm3，材料的許用應(yīng)力MPa。圓截面桿，其

9、直徑mm，材料的彈性模量Gpa，MPa， ，如果壓桿不為細(xì)長桿時(shí)采用直線擬合。、三處均為球鉸約束，若已知：m，m，kN，穩(wěn)定安全系數(shù)，試校核此結(jié)構(gòu)是否安全。20102011材料力學(xué)A卷參考答案一、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2分三、解：(1) 對AB進(jìn)行受力分析 （1分） (2分)解得 CD桿軸向拉伸與壓縮，由強(qiáng)度條件有 (2分)解得 (1分) （2）畫出變形圖如下： （ 2分）根據(jù)胡克定律，有 （2分）根據(jù)變形圖得到 (2分)（3）鉚釘是雙

10、剪切 （1分） 由剪切名義應(yīng)力計(jì)算公式得到 （ 1分）解得 （1分）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 (7分) 根據(jù)應(yīng)力彎曲剪應(yīng)力公式： (3分) 代入廣義胡克定理，得到 (3分)五、解： （1） 計(jì)算桿的臨界壓力 （7分）， 所以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). （5分）AB桿平衡 有: 得 AB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 _+3校核 壓桿穩(wěn)定性足夠（1分） 梁強(qiáng)度足夠 （1分）六、解：彈簧引起的靜位移為（3分）梁的靜位移為： （6分）動(dòng)荷系數(shù) （2分）點(diǎn)的動(dòng)撓度 （1分）七、解：以C處的約束為多余

11、約束，原結(jié)構(gòu)的基本體系為: （2分） 由力法典型方程 （1分） （各3分）將和代入力法典型方程，得 （2分） 剛架的彎矩圖右圖示 （2分）20102011材料力學(xué)B卷參考答案一、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 Q(KN)1020201. （3分）做軸力圖 2. （9分）F+2FM(KNm)1010 剪力圖4分，彎矩圖5分ABC4m3m三、解：(1).取AC為研究對象，受力分析下圖所示: 解得 （6分）（2）設(shè)需要n根鋼絲由鋼絲的強(qiáng)度條件 （4分）四、解：B點(diǎn)的單元體如圖所示B點(diǎn)

12、應(yīng)力狀態(tài)為純剪切狀態(tài)。由廣義胡克定理有 (8分)根據(jù)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式：代入廣義胡克定理，得到 (3分)又由應(yīng)變公式，得到得到 (5分)五、解： （1） 計(jì)算桿的臨界壓力 （8分）， 所以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). （6分）AB桿平衡 有: 得 AB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 _+3校核 壓桿穩(wěn)定性足夠（1分） 梁強(qiáng)度足夠 （1分）六、解：彈簧引起的靜位移為（3分）梁的靜位移為： （8分）動(dòng)荷系數(shù) （2分）ABCq點(diǎn)的動(dòng)撓度 （1分）七、解：以C處的約束為多余約束，原結(jié)構(gòu)的基本體系為 基本體系 （2分）由力法典型方程 （2分） ABC （

13、各4分）將和代入力法典型方程，得剛架的彎矩圖右圖示 （2分）材料力學(xué)試題一、填空題（每空2分，共10分）1 根據(jù)強(qiáng)度條件可以進(jìn)行_ 以及確定許可載荷三個(gè)方面的強(qiáng)度計(jì)算。 2. 直徑為D的實(shí)心圓軸，最大的許可扭矩為T，若將軸的橫截面積增加一倍，則其最大許可扭矩為_。3. 純剪切狀態(tài)屬于_（單、雙、三）向應(yīng)力狀態(tài)。4. 構(gòu)件受自由落體沖擊時(shí)，靜變形愈大，則動(dòng)荷系數(shù)_。5. 一梁在集中力F作用下，其應(yīng)變能為U，若將力F改為2F, 其他條件不變，則其應(yīng)變能為 。 二、單項(xiàng)選擇題：(每題3分，共15分)1. 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式適用于（ ）桿件。A. 任意截面 B. 任意實(shí)心截面C. 任意材料的圓截面 D.

14、線彈性材料的圓截面2. 梁在某一段內(nèi)作用有向下的均布力時(shí)，則在該段內(nèi)彎矩圖是一條（ ） A. 上凸曲線 B. 下凸曲線 C. 帶有拐點(diǎn)的曲線 D. 斜直線 3. 梁的截面為T字型，Z軸通過橫截面的形心，彎矩圖如圖所示，則有( )。 A. 最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面C B. 最大拉應(yīng)力位于截面C，最大壓應(yīng)力位于截面D C. 最大拉應(yīng)力位于截面D，最大壓應(yīng)力位于截面C D. 最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面D4. 等截面直梁在彎曲變形時(shí)，撓曲線的曲率最大發(fā)生在（ ）處。 A. 撓度最大 B. 轉(zhuǎn)角最大 C. 剪力最大 D. 彎矩最大 5在單元體的主平面上（ ）。 A 正應(yīng)力一定最大； B

15、. 正應(yīng)力一定為零； C. 切應(yīng)力一定最?。?D. 切應(yīng)力一定為零。得分 三、（13分）作圖題1.（4分）作圖示桿的軸力圖 2. （6分）作圖示梁的剪力圖和彎矩圖3KN/m2m2m2F3F3F3. （3分）作圖示桿的扭矩圖四、（62分）計(jì)算題111112ABF1（9分）圖示結(jié)構(gòu)為剛性桿, 桿1和桿2為長度相等的鋼桿，兩桿橫截面面積均為。已知, 試求桿1、桿2的軸力和應(yīng)力。2. （9分）一傳動(dòng)軸傳遞的外力偶矩為1.06 =40MPa, G=80GPa，軸的單位長度許可扭轉(zhuǎn)角=1°/m，試確定該軸的直徑。q3. （10分）下圖所示矩形截面懸臂梁，已知，。若許用撓度，試求該梁的許可載荷。4

16、.(6分) 單元體各面上的應(yīng)力如圖所示，試求其主應(yīng)力以及最大切應(yīng)力。應(yīng)力單位為MPa。5030W5（10分）如右圖所示梁、柱混合結(jié)構(gòu)，、處均為鉸接，當(dāng)重物從高度處自由下落到梁上時(shí)，試校核立柱的穩(wěn)定性。已知梁的彈性模量，截面慣性矩，柱的彈性模量，橫截面面積，截面慣性矩，穩(wěn)定安全因數(shù)為。(簡支梁中點(diǎn)撓度)400400400ABCD6. （10分）水平放置的鋼制折桿如圖所示，在B、D處各受豎直向下的集中力和作用。已知材料的許用應(yīng)力，折桿的直徑。試根據(jù)第三強(qiáng)度理論校核折桿的強(qiáng)度。ABA7. （8分）剛架各部分的相等，試求在一對力作用下，、兩點(diǎn)之間的相對位移。（要計(jì)軸力）3. 梁的截面為T字型，Z軸通過

17、橫截面的形心，彎矩圖如圖所示，則有( )。 A. 最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面C B. 最大拉應(yīng)力位于截面C，最大壓應(yīng)力位于截面D C. 最大拉應(yīng)力位于截面D，最大壓應(yīng)力位于截面C D. 最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面D4. 等截面直梁在彎曲變形時(shí)，撓曲線的曲率最大發(fā)生在（ ）處。 A. 撓度最大 B. 轉(zhuǎn)角最大 C. 剪力最大 D. 彎矩最大 5在單元體的主平面上（ ）。 A 正應(yīng)力一定最大； B. 正應(yīng)力一定為零； C. 切應(yīng)力一定最?。?D. 切應(yīng)力一定為零。得分 三、（13分）作圖題1.（4分）作圖示桿的軸力圖 2. （6分）作圖示梁的剪力圖和彎矩圖3KN/m2m2m2F3F3F3. （3分）作圖示桿的扭矩圖四、（62分）計(jì)算題111112ABF1（9分）圖示結(jié)構(gòu)為剛性桿, 桿1和桿2為長度相等的鋼桿，兩桿橫截面面積均為。已知, 試求桿1、桿2的軸力和應(yīng)力。2. （9分）一傳動(dòng)軸傳遞的外力偶矩為1.06 =40MPa, G=80GPa，軸的單位長度許可扭轉(zhuǎn)角=1°/m，試確定該軸的直徑。q3. （10分）下圖所示矩形截面懸臂梁，已知，。若許用撓度，試求該梁的許可載荷。4.(6分) 單元體各面上的應(yīng)力如圖所示，試求其主應(yīng)力以及最大切應(yīng)力。