青岛科技大学2005-2006年研究生入学考试材料力学试卷.doc

青岛科技大学2006年研究生入学考试试卷考试科目： 材料力学 （答案全部写在答题纸上）一 判断对错（每小题3分，共30分）1 变截面杆受轴向集中力F作用，如图。设、分别表示杆中截面1-1，2-2，3-3上的全应力的数值，则可能有。 1 2 3 F 1 2 32应变为无量纲量，若物体内各点的应变均为零，则物体无位移。3当低碳钢试件的试验应力时，试件将发生断裂。4低碳钢拉伸经过冷作硬化后，其强度极限将得到提高。5切应力互等定理，既适用于平面应力状态，而不论有无正应力作用，又适用于空间任意应力状态。 6图示，由惯性矩的平行依轴公式，。 y P Z A B C Z1 Z2 题6图 题7图7梁的受力如图，在B截面处：Q图有突变，M图连续光滑。8在线弹性和小变形的条件下，计算应力、变形和应变能都可以应用叠加法。9一梁在力F作用下应变能为U，若将F改为2F，其它条件不变，则应变能为4U。10求位移的图乘法不能用于桁架、变截面梁和曲杆。二 填空题（每小题5分，共40分）1扭转应力、变形公式、的应用条件是 。2图示长度为等直梁承受均布载荷。为使梁横截面内最大弯矩达到最小值，则对称放置的两支座的间距 。 A B C D 3两根梁尺寸、受力和支承情况完全相同，但材料不同，弹性模量分别为，则两根梁的挠度之比为 。4图示梁，欲使跨度中点挠度为零，则P与的关系为 。 P 5在线弹性结构中，外力F在相应的位移上所作的功，当 时，W=F；当 时，W=F。6抗弯刚度为的简支梁如图。当梁只受作用时，截面A的转角为；当梁只受作用时，其跨度中点C的挠度为 。 A C B 7用单位载荷法求得构件某点的位移，是该点的 。 8在力法的正则方程中，的数值 ，量纲 。三 计算题（每小题20分）1 作梁的剪力图和弯距图。 2F F A B C D 2a a a 2一点处两个互成450平面上的应力如图示，其中未知，求该点主应力。 80MPa 450 120MPa 150MPa 3（1）对多次超静定结构，写出力法的正则方程，并说明式中各参数的物理意义；（2）图示结构，已知梁AB的抗弯刚度为EI，杆BC的抗拉刚度为EA，试给出其正则方程及各参数表达式。 C F a A D B 4图示结构，1、2两杆长度、面积均相同，1杆为圆截面，2杆为圆环截面。A=900mm2，材料的E=200GPa ，=100，=61.4，临界应力经验公式为(MPa)，求两杆的临界力及结构失稳时的载荷F。取。 F a a 1 2 1m 825材料力学考试大纲 青岛科技大学硕士研究生入学考试材料力学考试大纲 本材料力学考试大纲适用于报考青岛科技大学机自类各专业的硕士研究生入学考试。一、参考教材材料力学，高等教育出版社，刘鸿文编著。二、课程内容的基本要求：第一章绪论第二章轴向拉伸、压缩和剪切第三章扭转第四章弯曲内力第五章弯曲应力第六章弯曲变形第八章应力分析和强度理论第九章组合变形第十章能量方法第十四章压杆稳定三、应该掌握的内容和重点内容第一章绪论材料力学的任务、基本概念，变形体的基本假设，杆件变形的基本形式。第二章轴向拉伸、压缩和剪切1、轴向拉（压）的概念、内力、截面法、轴力的计算和轴力图的画法。2、轴向拉（压）杆件横截面及斜截面上的应力计算；许用应力；强度条件及应用。3、轴向拉（压）杆件的变形，纵向变形、弹性模量、抗拉刚度、横向变形、泊松比等概念；虎克定律及其应用。4、材料在拉伸、压缩时的机械性能。5、简单静不定问题的计算。6、剪切面、挤压面的概念及其判定；剪应力和挤压的公式及其计算。重点：1、轴力及轴力图的画法。2、拉（压）、剪切、挤压的应力及强度计算；变形计算。3、材料的主要性能和静不定问题的分析和计算。第三章扭转1、扭转的概念和实例，外力扭矩的计算，扭矩、扭矩图。2、圆轴扭转时横截面上的应力分布和计算；强度条件及其应用。3、圆轴扭转时变形和刚度计算。材料的扭转破坏实验。4、扭转静不定问题的计算重点：1、应力和强度计算。2、变形和刚度计算。3、简单扭转静不定的计算。第四章弯曲内力1、平面弯曲、剪力、弯矩的概念。2、剪力方程、弯矩方程；剪力图与弯矩图的画法。重点：剪力图与弯矩图的画法。第五章弯曲应力1、纯弯曲的概念和平面假设。2、弯曲正应力公式及应用；弯曲剪应力计算。3、弯曲强度计算，提高梁强度的主要措施。重点：弯曲正应力分析与强度计算第六章弯曲变形1、挠度、转角及相互关系，挠曲线微分方程式，积分法、叠加法求梁的变形。2、梁的刚度条件，提高弯曲刚度的主要措施。3、简单静不定梁的计算。重点：梁的变形计算；简单静不定梁的计算。第八章应力分析和强度理论1、一点的应力状态概念、实例；应力状态的分类。2、斜截面上的应力、主应力与主平面、最大剪应力、空间应力状态的计算。3、强度理论的内容，强度条件及其应用。重点：1、平面应力状态、简单的空间应力状态分析及计算。2、强度理论的内容及适用条件。第九章组合变形1、组合变形的概念和实例分析；危险截面、危险点的判断及强度条件的选用2、拉（压）与弯曲的组合计算；偏心拉压的组合计算。3、弯曲与扭转；拉（压）、弯曲与扭转的组合计算。重点：1、危险截面、危险点的判断及强度条件的选用。2、组合变形的强度计算。第十章能量方法1、杆件基本变形形式下变形能计算，Clapeyron原理，功的互等定理，卡氏定理。2、能量法计算位移的方法卡氏定理、莫尔积分、图乘法。3、杆、梁、平面刚架的位移计算。重点：平面刚架的位移计算。第十四章压杆稳定1、压杆稳定的基本概念，三类不同压杆临界应力总图。2、压杆的临界载荷、临界应力的计算，欧拉公式应用范围。3、压杆的稳定计算，结构的稳定极限荷载的计算。重点：1、压杆临界力计算，欧拉公式应用范围。2、压杆的稳定计算，结构的稳定极限荷载的计算。四、说明：1、考试内容为大纲基本要求的有关内容。2、考生要多注意基本概念的理解、重点掌握基本计算方法。3、注意重点内容的掌握。4、适当考虑各部分之间的综合问题。五、主要题型： 主要题型有：是非判断题、选择题、填空题、计算题等青 岛 科 技 大 学二OO七年硕士研究生入学考试试题考试科目：材料力学 注意事项：1本试卷共 三 道大题（共计 23个小题），满分 150分；2本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；3必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。 一判断对错（每小题3分，共30分） 1外力就是构件所承受的载荷。（ ） 2低碳钢拉伸试件的强度极限是其拉伸试验中的最大实际应力值。（ ） 3当切应力超过材料的剪切比例极限时，切应力互等定理亦成立。（ ） 4若单元体上MPa，则该单元体必定是二向应力状态。（ ） 5塑性材料制成的杆件，其危险点必须用第三或第四强度理论所建立的强度条件来校核强度。（ ） 6拉伸（压缩）和弯曲组合变形时中性轴一定不过截面的形心。（ ） 7在弯扭组合变形圆杆的外边界上，各点主应力必然是0，=0，0。（ ） 8细长压杆受轴向压力作用，当轴向压力大于临界压力时，细长压杆不可能保持平衡。（ ） 9两根材料、长度、截面面积和约束条件都相同的压杆，则其临界力也必定相同。（ ） 10在线弹性和小变形的条件下，计算应力、变形和应变能都可以应用叠加法。（ ）二选择题（每小题5分，共40分）1应用拉压正应力公式的条件是（ ）。（A）应力小于比例极限； （B）外力的合力沿杆轴线；（C）应力小于弹性极限； （D）应力小于屈服极限。2单位长度扭转角与（ ）无关。（A）杆的长度； （B）扭矩； （C）材料性质； （D）截面几何性质。3图示矩形截面，mm线以上部分和以下部分对形心轴的两个静矩的（ ）。（A）绝对值相等，正负号相同； （B）绝对值相等，但正负号不同；（C）绝对值不等，正负号相同； （D）绝对值不等，正负号不同；mmzC4跨度和荷载相同的两根简支梁，其截面形状不同，但抗弯刚度EI相同，则两梁的（ ）。（A）内力不同，挠度相同； （B）内力不同，挠度不同；（C）内力相同，挠度不同； （D）内力相同，挠度相同。5关于单元体的定义，下列提法中正确的是（）。（）单元体的三维尺寸必须是微小的； （）单元体是平行六面体；（）单元体必须是正方体； （）单元体必须有一对横截面。6脆性材料的单元体和塑性材料的单元体，均在相同的三向等压应力状态下，若发生破坏，其破坏方式（ ）。 （A）分别为脆性断裂和塑性断裂； （B）分别为塑性断裂和脆性断裂； （C）都为脆性断裂； （D）都为塑性断裂。7图示铸铁制压力机立柱的截面中，最合理的是图（ ）。 F （A） （B） （C） （D）8在横截面积等其他条件均相同的条件下，压杆采用图（ ）所示的截面形状，其稳定性最好。 (A) (B) (C) (D)三计算题（共80分）Caa2aqqa2qaABD 1作图示梁的剪力图和弯矩图（15分）2m2mqFA2mBED（a）（b）zy2yy12如图a 所示外伸梁用铸铁制成，其横截面为槽形，承受均布载荷q10kN/m和集中力F20kN 的作用。已知截面惯性矩Iz = 4.0107 mm4，从截面形心到下表面和上表面之距分别为y1=140 mm，y2=60mm（见图b）。材料的许用拉应力= 35MPa，许用压应力= 140MPa，试校核此梁的强度。（20分）3试求图示单元体的主应力及最大切应力。若弹性模量E=200Gpa，泊松比=0.3，试求最大伸长线应变。（图中应力单位均为MPa）（15分）303040120 4托架如图，已知AB为矩形截面梁，宽度b=20mm，高度h=40mm，杆CD为圆管，其外径D=30mm，内径d=24mm，材料的=160MPa。若不考虑CD杆的稳定问题，试按强度要求计算结构的许可载荷q。（15分） 0.6m 0.2m q A C B 0.6m D 5试求图示变截面梁截面A的转角和截面B的挠度。EI为常数。（15分） 青 岛 科 技 大 学二OO八年硕士研究生入学考试试题考试科目：材料力学 注意事项：1本试卷共 4 道大题（共计 24 个小题），满分 150 分；2本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划；3必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。 一是非判断题（每小题2分，共20分）1杆件的基本变形只是拉（压）、剪、扭和弯四种，如果还有另一种变形，必定是这四种变形的某种组合。（ ）2拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。（ ）3铸铁构件由于没有屈服阶段，所以在静载作用时可以不考虑其应力集中的影响。（ ）4圆轴扭转变形实质上是剪切变形。（ ）5三向均匀拉伸或三向均匀压缩应力状态的应力圆，均缩为轴上的一个点。（ ）6两个二向应力状态叠加仍然是一个二向应力状态。（ ）7不能直接通过实验来建立复杂应力状态下的强度条件。（ ）8当单元体的最大拉应力时，单元体一定出现屈服。（ ）9在线弹性范围内，拉伸圆杆的体积发生变化，而扭转圆杆的体积不发生变化。（ ）10细长压杆受轴向压力作用，当轴向压力大于临界压力时，细长压杆不可能保持平衡。（ ）二填空题（每小题5分，共25分）1圆轴扭转时，在外表面轴线方向贴有应变片，在线弹性范围内时，该应变片的读数为_ _。（已知直径d，扭矩T，剪切弹性模量G）2设矩形对其一对称轴z的惯性矩为Iz,则当其长宽比保持不变而面积增加1倍时,则该图形对其对称轴z的惯性矩为_。3铸铁倒T字型截面梁的许用应力分别为：许用拉应力t=50MPa，许用压应力c=200MPa。则上下边缘距中性轴的合理比值y1/y2= （C为形心）PzCy1y2 题3图第 1 页（共 3 页）4处于二向应力状态的单元体，已知MPa，MPa，则该单元体的最大切应力 。5图示承受弯曲与扭转组合变形的圆杆，绘出截面上1，2两点的应力状态。 1 M T 2 1 2 题5图三选择题（每小题5分，共25分）1结构由于制造误差或温度误差，则有( )。（A）静定结构中将引起应力，静不定结构中也能引起应力；（B）静定结构中将引起变形，静不定结构中将引起应力；（C）无论静定或静不定结构，都将引起应力和变形；（D）静定结构中将引起应力和变形，静不定结构中将引起应力。2实心圆轴扭转，已知不发生屈服的极限扭矩为T0，若其横截面积增加1倍，那么极限扭矩是（ ）。（A） ； （B）； （C）； （D）。3各圆半径相等，在图（ ）所示的坐标系中圆的静矩Sx为正，Sy为负。oxyxyoxyoxyo (A) (B) (C) (D)4铸铁水管冬天结冰时会因冰膨胀而涨裂，而管内的冰不破碎，这是因为（ ）（A）冰的强度比铸铁高； （B）冰的的温度比铸铁高；（C）冰的应力相当小； （D）冰处于三向近似等压应力状态。5塑性材料的下列应力状态中，哪一种最易发生剪切破坏：（ ） （A） （B） （C） （D） =第 2 页（共 3 页）四计算题（每小题20分，共80分）1作梁的剪力图和弯矩图DCBAaaaM=qa2q2已知应力状态如图所示，图中应力单位皆为MPa。