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. 学年第二学期材料力学试题(A卷) 一、题一、1图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A1和A2，若载荷P使刚梁平行下移，则其横截面面积（ ）。A、A1A2B、A1 A2C、A1=A2D、A1、A2为任意2、建立圆周的扭转应力公式=M/I时需考虑下列因素中的哪几个？答：（ ）（1） 扭矩MT与剪应力的关系MT=AdA（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IT=A2dAA、（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1=（ ）题一、3图A、 B、2 C、3 D、4题一、4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P1/P2=（ ）题一、5图A、2 B、4C、8 D、16二、作图示梁的剪力图、弯矩图。（分）二 题 图三题图三、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、均为已知。（15分） 四、电动机功率为9kW，转速为715r/min，皮带轮直径D=250mm，主轴外伸部分长度为l=120mm，主轴直径d=40mm，=60MPa，用第三强度理论校核轴的强度。（15分）四题图五、重量为Q的重物自由下落在图示刚架C点，设刚架的抗弯刚度为EI，试求冲击时刚架D处的垂直位移。（15分）六、结构如图所示，P=15kN，已知梁和杆为一种材料，E=210GPa。梁ABC的惯性矩I=245cm4，等直圆杆BD的直径D=40mm。规定杆BD的稳定安全系数nst=2。求BD杆承受的压力。用欧拉公式判断BD杆是否失稳。（20分）六题图五题图 学年第二学期材料力学试题(B卷) 1、下列结论中正确的是 （ ）A、材料力学主要研究各种材料的力学问题B、材料力学主要研究各种材料的力学性质C、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律D、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系2、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为D1，另一根为空心轴，内外径比为d2/D2=0.8。若两轴的长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同，则它们的重量之比W2/W1为（ ）A、0.74 B、0.62 C、0.55 D、0.473、低碳钢拉伸试件的应力-应变曲线大致可分为四个阶段，这四个阶段是（ ）A、弹性变形阶段、塑性变形阶段、屈服阶段、断裂阶段 B、弹性变形阶段、塑性变形阶段、强化阶段、颈缩阶段C、弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、断裂阶段D、弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段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（ ）题一、4图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P1/P2=（ ）题一、5图A、2 B、4C、8 D、16二、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩图。（分）二 题 图三、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、均为已知。（15分）三题图工程技术学院 _专业 班 四、电动机功率为9kW，转速为715r/min，皮带轮直径D=250mm，主轴外伸部分长度为l=120mm，主轴直径d=40mm，=60MPa，用第三强度理论校核轴的强度。（15分）四题图五、如图所示，重物Q由高度H处自由下落，落在AB梁的中点C处，设EI = 常数，求这时C点挠度C。（15分）五题图六、图示刚架，已知刚架各梁抗弯刚度为EI，求：1）C点支座反力；2）作刚架弯矩图。（20分）六题图工程技术学院 _专业 -山西农业大学 - 学年第二学期材料力学考试题 二、 选择题（20分）1、下列结论中正确的是 （ ）A、材料力学主要研究各种材料的力学问题B、材料力学主要研究各种材料的力学性质C、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律D、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系2、建立圆周的扭转应力公式=M/I时需考虑下列因素中的哪几个？答：（ ）（5） 扭矩MT与剪应力的关系MT=AdA（6） 变形的几何关系（即变形协调条件）（7） 剪切虎克定律（8） 极惯性矩的关系式IT=A2dAA、（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1=（ ）A、 题一、3图B、2 C、3 D、44、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为D1，另一根为空心轴，内外径比为d2/D2=0.8。若两轴的长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同，则它们的重量之比W2/W1为（ ）A、0.74 B、0.62 C、0.55 D、0.475. 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P1/P2=（ ）题一、5图A、2 B、4C、8 D、16二、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩图。（分）二 题 图三、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、均为已知。（15分）三题图 四、如图所示，未开启的易拉罐上沿其轴向粘贴有一应变片，其半径厚度之比为200。打开易拉罐，应变片变化为17010-6，试求罐内压p。设这时E=68GPa，=0.33。（15分）四题图五、悬臂梁ACB由铸铁材料制成，其许用拉应力t=40MPa，许用压应力c=160MPa，载荷FP=44kN，梁截面为T型，Iz=101.8106mm4，尺寸如图，试校核其强度。（15分）五题图六、图示刚架，已知刚架各梁抗弯刚度为EI，求：1）C点支座反力；2）作刚架弯矩图。（20分）六题图-山西农业大学 - 学年第二学期课程考试试卷（A卷） 三、 选择题1、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为，则450斜截面上的正应力和剪应力 。 A 分别为/2和 B 均为C 分别为和/2 D 均为/22、 图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知jy2，为充分提高材料的利用率，则铆钉的直径应为 。A d=2t B d=4t C d=4t/ D d=8t/3一点的应力状态如右图所示，则其主应力、分别为 A 30MPa，100 MPa，50 MPaB 50 MPa，30MPa，-50MPaC 50 MPa，0，-50MPaD -50 MPa，30MPa，50MPa4、两根材料和柔度都相同的压杆， A临界应力一定相等，临界压力不一定相等B临界应力不一定相等，临界压力一定相等C临界应力和临界压力一定相等D临界应力和临界压力不一定相等5、图示交变应力循环特征r，应力振幅a和平均应力m分别为 A r2，a20MPa，m10MpaB r2，a40MPa，m10MpaC r2，a30MPa，m10MpaD r2，a30MPa，m30MPa6、图示十字架，AB杆为等直均质杆，o-o为圆轴。当该十字架绕o-o轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆AB和轴o-o分别发生_A、拉伸变形、压缩变形；B、拉弯组合变形、压弯组合变形；C、拉弯组合变形、压缩变形；D、拉伸变形、压弯组合变形。专业_ 班级 姓名_ 学号 -密 封 线 内 不 准 答 题- 二、计算题（共80分，适用农机、机制、建环）1、（15分）梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。2、（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa），试用解析法求1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大剪应力。3、（10分）一受扭转的圆轴，直径d=260mm，材料的的弹性模量E = 200GPa，泊松比v = 0.3，现用变形仪测得圆轴表面与轴线成45方向的线应变45=5.210-4。试求转矩m。4、（15分）直径mm的圆截面折杆，端固定，受力与其他尺寸如图所示。若材料的许用应力，试按最大剪应力强度理论（第三强度理论）校核端外表面点的强度(忽略剪力影响)。 4题图 5题图5、（15分）平面刚架如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量,已知，试求点在铅垂方向的位移。（忽略截面剪力与轴力）6、（10分）重为的物体从高度处自由落下，若已知梁的抗弯刚度为，支座的弹簧刚度为（产生单位长度变形所需的力），且，试求点的挠度。专业_ 山西农业大学2006-2007学年第二学期课程考试试卷（A卷） 四、 选择题（每题4分，共20分）1、材料的失效模式 。A 只与材料本身有关，而与应力状态无关；B 与材料本身、应力状态均有关；C 只与应力状态有关，而与材料本身无关；D 与材料本身、应力状态均无关。2、图中应力圆a、b、c表示的应力状态分别为A 二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态；B 单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态；C 单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态；D 单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。正确答案是 3、关于压杆临界力的大小，说法正确的答案是 A 与压杆所承受的轴向压力大小有关；B 与压杆的柔度大小有关；C 与压杆所承受的轴向压力大小有关；D 与压杆的柔度大小无关。 4、图示交变应力的循环特征、平均应力、应力幅值的值分别是 A 40、20、10 B 20、10、20C 0、20、10 D 0、20、20 5、如图所示重量为的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数 A B C D 二、计算题1、（16分）简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。2、（15分）已知三向应力状态如图所示（图中应力单位：MPa）， 试求：1）主应力；2）主切应力；3）形变应变能密度。3、（16分）圆截面杆，受横向外力F和绕轴线的外力偶作用。由实验测得杆表面A点处沿轴线方向的线应变，杆表面B点处沿与轴线成45方向的线应变。材料的弹性模量E = 200GPa，泊松比v = 0.25，a=0.25L，L=800mm，d=60mm。试求横向外力F和绕轴线的外力偶。4、（16分）精密磨床砂轮轴如图所示(单位: mm)，已知电动机功率N=3kW, 转速n=1400rpm, 转子重量Q1=101N, 砂轮直径D=25mm, 砂轮重量Q2=275N，磨削力Py/Pz=3，轮轴直径d=50mm，材料为轴承钢，试用第三强度理论校核轴的强度。5、（17分）平面刚架ABC与二力杆CD构成如图所示结构，并承受外力偶作用。若、已知，刚架的抗弯刚度为，CD杆的抗拉刚度为，且。试求CD杆的变形量。6、（17分）用积分法求梁B点的挠度和转角，梁的EI，L已知。山西农业大学2006-2007学年第二学期课程考试试卷（B卷） 五、 选择题（每题4分，共20分）1、轴向拉伸细长杆件如图所示，则正确答案是_A 1-1、2-2面上应力皆均匀分布；B 1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布；C 1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布；D 1-1、2-2面上应力皆非均匀分布。2、一点的应力状态如右图所示，则其主应力、分别为A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50MPaD -50 MPa、30MPa、50MPa正确答案是 3、对莫尔积分的下述讨论，正确的是 。A 只适用于弯曲变形；B 等式两端具有不相同的量纲；C 对于基本变形、组合变形均适用；D 只适用于直杆。4、图示交变应力的循环特征、平均应力、应力幅值的值分别是 A 40、20、10 B 20、10、20C 0、20、10 D 0、20、20 5、如图所示重量为的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数 A B C D 二、计算题（共80分，信息学院学生做1、2、3、4、6，非信息学院学生做1、2、3、4、5）1、（16分）、已知，试作梁的剪力、弯矩图。2、（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa），试用解析法求1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大切应力。3、（16分）由五根直径为d=50mm的圆钢杆组成正方形结构，如图所示，结构连接处均为光滑铰链，正方形边长a=1m，材料Q235钢，试求结构的临界载荷值。（Q235钢，当时，。）4、（16分）精密磨床砂轮轴如图所示(单位: mm)，已知电动机功率N=3kW, 转速n=1400rpm, 转子重量Q1=101N, 砂轮直径D=25mm, 砂轮重量Q2=275N，磨削力Py/Pz=3，轮轴直径d=50mm，材料为轴承钢，试用第三强度理论校核轴的强度。5、（17分）平面刚架如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量,，试求点在铅垂方向的位移。（忽略截面剪力与轴力）6、（17分）用积分法求梁B点的挠度和转角，梁的EI，L已知。专业_山西农业大学2007-2008学年第二学期课程考试试卷（A卷） 六、 选择题（每题4分，共20分，机制、农机做1-5，建环做1-4，6）1、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为，则450斜截面上的正应力和剪应力 。 A 分别为/2和 B 均为C 分别为和/2 D 均为/23、 图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知jy2，为充分提高材料的利用率，则铆钉的直径应为 。A d=2t B d=4t C d=4t/ D d=8t/3一点的应力状态如右图所示，则其主应力、分别为 A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50MPaD -50 MPa、30MPa、50MPa4、两根材料和柔度都相同的压杆， A临界应力一定相等，临界压力不一定相等B临界应力不一定相等，临界压力一定相等C临界应力和临界压力一定相等D临界应力和临界压力不一定相等5、图示交变应力循环特征，应力振幅a和平均应力m分别为 A 2，a20MPa，m10MpaB 2，a40MPa，m10MpaC 2，a30MPa，m10MpaD 2，a30MPa，m30MPa6、图示十字架，AB杆为等直均质杆，o-o为圆轴。当该十字架绕o-o轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆AB和轴o-o分别发生_A、拉伸变形、压缩变形；B、拉弯组合变形、压弯组合变形；C、拉弯组合变形、压缩变形；D、拉伸变形、压弯组合变形。专业_ 班级 姓名_ 学号 -密 封 线 内 不 准 答 题- 二、计算题（共80分）1、（15分）梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。2、（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa），试用解析法求1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大切应力。3、（10分）一受扭转的圆轴，直径d=260mm，材料的的弹性模量E = 200GPa，泊松比v = 0.3，现用变形仪测得圆轴表面与轴线成45方向的线应变=5.210-4。试求转矩m。4、（15分）直径mm的圆截面折杆，端固定，受力与其他尺寸如图所示。若材料的许用应力，试按最大切（剪）应力强度理论（第三强度理论）校核端外表面点的强度(忽略剪切)。 4题图 5题图5、（15分）平面刚架如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量,，试求点在铅垂方向的位移。（忽略截面剪力与轴力）6、（10分）重为的物体从高度处自由落下，若已知梁的抗弯刚度为，支座的弹簧刚度为（产生单位长度变形所需的力），且，试求点的挠度。 山西农业大学2007-2008学年第二学期课程考试试卷（B卷） 七、 选择题（每题4分，共20分）1、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面( ) A 分别是横截面、450斜截面 B 都是横截面C 分别是450斜截面、横截面 D 都是450斜截面2、图中应力圆a、b、c表示的应力状态分别为 A 二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态；B 单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态；C 单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态；D 单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。3、对莫尔积分的下述讨论，正确的是 。A 只适用于弯曲变形；B 等式两端具有不相同的量纲；C 对于基本变形、组合变形均适用；D 只适用于直杆。4、图示交变应力的循环特征、平均应力、应力幅值的值分别是 A 40、20、10 B 20、10、20C 0、20、10 D 0、20、20 5、在连接件上，剪切面和挤压面分别 于外力方向。 A垂直、平行 B平行、垂直C 平行 D垂直 二、计算题（共80分）1、（15分）、已知，试作梁的剪力、弯矩图。2、（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa），试用解析法求1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大切应力。2、 3、（15分）皮带轮传动轴如图所示，皮带轮1的重量, 直径，皮带轮2的重量, 直径，皮带的紧边拉力为松边拉力的二倍，轴传递功率为100kW, 转速为每分钟200转。 轴材料为45钢，试求轴的直径。4、（10分）直径mm的圆截面折杆，受力与其他尺寸如图所示。试计算点的第三强度理论的相当应力。5、（15分）总长度为，抗弯刚度为EI的悬臂梁AB承受分布载荷q，试用能量法求截面B的挠度和转角。6、（10分）重量为的重物以速度水平运动，冲击梁的点，梁的抗弯刚度为常量，若、均已知，试推出的转角的表达式。2006-2007（2）材料力学试卷A答案一、 选择题1、B 2、C3、B4、D5、C二、计算题1、简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。RARBCx KN KNFq(KN)3.251251.10.101255.15.93.1M(KNm)0.9CBABCxx剪力方程和弯矩方程：AC段：；CB段：；根据上面方程容易求出驻点、零点和剪力、弯矩的极值，如图。2、 3、4、Mx(Nm)Mz(Nm)My(Nm)20.5603.85213.218.18扭矩： 进而可以求出磨削力：N；N故可以求出和的极值： NmNm弯矩 ：第三强度理论：故该轴满足强度要求。5、 , 6、 ，2006-2007（2）材料力学试卷B答案二、 选择题1、B 2、B3、C4、D5、C二、计算题1、已知，试作梁的剪力、弯矩图。2、 3、应用截面法容易求出：AB、AD、BC、DC四根压杆的内力， BD拉杆的内力 结构临界载荷： KN4、Mx(Nm)Mz(Nm)My(Nm)20.5603.85213.218.18扭矩： 进而可以求出磨削力：N；N故可以求出和的极值： NmNm弯矩 ：第三强度理论：故该轴满足强度要求。5、， ， ， （向下）6、 ，2007-2008（2）材料力学试卷A答案三、 选择题1、D2、D3、B4、A5、C6、C二、计算题1、简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。2、 3、m=125.7N/m4、MPa ， MPa ，5、， ， ， （向下）6、2007-2008（2）材料力学试卷B答案四、 选择题1、A2、C3、C4、D5、B二、计算题1、已知，试作梁的剪力、弯矩图。2、 3、解：扭矩：=4775Nm皮带拉力 内力分析 B截面 4775 C截面 轴危险截面为B截面轴径计算 W= 236E-6 =0.134m4、MPa， MPa，MPa，MPa，MPa5、在B点作用向下单位力B点向下位移 向下求转角：在B点作用顺时针单位力偶B点转角 顺时针6、二. 绘制结构的剪力、弯矩图。（15分） 三. 如图，左轮沿切线作用水平向前F1=6kN，右轮沿切线作用铅垂向上F2