材料力学试卷范文

材料力学试卷范文材料力学试卷范文 学年第学期期末考试试卷 卷题号一二三四五六七八九十总分评 分评卷教师 一 5分 图 a 与图 b 所示两个矩形微体 虚线表示其变形 后的情况 确定该二微 的大小 体在A处切应变ba 二 10分 计算图形的惯性矩yzII 图中尺寸单位毫米 三 15分 已知构件上危险点的应力状态 计算第三强度理论相 当应力 第四强度理论相当应力 四 10分 画图示杆的轴力图 计算横截面上最大正应力 计算 杆最大轴向应变 已知杆的横截面积A 400mm2 E 200GPa 五 15分 某传动轴外径 MPa60 mmD90 传递的扭矩为kNmT5 1 材料的许用应力为 试校核轴的强度 六 15分 一矩形截面梁 截面宽 MPa150 画梁的剪力图 弯矩图 并校核梁的正应力强度 mmb60 高mmh120 梁的许用应力 七 15分 两端固定支承圆截面钢压杆 直径mmd40 长ml5 钢的弹性模量GPaE200 试用欧拉公式计算压杆的临界应力cr 八 15分 用能量法计算结构B点的竖向位移 梁的长度为L 抗 弯刚度为EI 学年第学期材料力学期末考试试卷 参考答案 一 5分 解切应变0 a 2 b 8 二 15分 解形心坐标mmyC573 491087mmIy 49101 21mmIz 三 15分 解主应力MPa4 521 MPa64 72 MPa03 第一强度理论 相当应力MPar4 5211 MPa第二强度理论相当应力 MPar2 50321 2 第三强度理论相当应力第四r4 52313 相强度理论当 应力 MPar49 212132322214 四 15分 解轴力分别为20kN 5kN MPaAN5040020000maxmax 由胡克定律 E 得最大应变 4105 2 E 由泊松效应得 51 05 7 五 15分 解抗扭截面系数 334444103 298590905 116T14 316m mdDDWT MPaWT2 51103 291036max强度足够 六 15分 解最大弯曲正应力 MPaWMz8 1381206061 022105 062maxmax强度满足 七 15分 解柔度2 250 il 临界应力MPaE2cr6 3125020000021 4 32 EI 八 15分 解利用摩尔积分法得 EI EIql8dxxqxdxxM xMll2 4020 学年第学期期末考试试卷 卷题号一二三四五六七 八九十总分评分评卷教师 一 10分 重量为P的重物自高度h自由落下 冲击梁的自由端B 梁的抗弯刚度EI已知 计算悬臂梁自由端的最大挠度 二 15分 画图示杆的轴力图 并求最大正应力 已知杆的横截面积A 8cm2 三 15分 某空心传动轴外径kNmT3 计算轴的最大 最小扭转 切应力 mmD90 内径mmd85 传递的扭矩为 四 15分 画图示梁的剪力图 弯矩图 设圆截面直杆的直径为D 200mm 求梁的最大弯曲正应力 五 15分 已知构件上危险点的应力状态 求该点的主应力以及 第三强度理论的相当应力 六 15分 两端铰支圆截面钢压杆 直径GPaE200 试用欧拉公 式计算压杆的临界压力 七 15分 用能量法计算结构B点的转角 mmd40 长ml2 钢的弹性模量crP EI已知 学年第学期材料力学期末考试试卷 参考答案 一 10分 解静位移EIPl3j3 动荷系数 jdhK 211最大挠度dj dK 二 15分 解最大正应力 三 15分 解MPaAFN2580020000maxmax 图略 抗扭截面系 数 334444103 298590901614 316mmdDDWT MPaWTT4 1021 03 2910336max MPaMPa7 9690854 102maxmin 四 15分 解最大弯矩kNmM15max 最大弯曲正应力MPaWMz1 19xx4 310153236maxmax 五 15分 解主应力MPa4 521 MPa64 72 MPa00 第三强度理论 相当应力MPar4 52313 六 15分 解柔度2 200 il 临界应力MPaE2cr3 49xx00000214 32 临界力kNMPaAPcrcr9 6144014 33 492 七 15分 解利用摩尔积分法得 EI EI EIml2dx mdxxMxMll100 学年第学期期末考试试卷 卷题号一二三四五六 七八九十总分评分评卷教师 一 计算小题 1 圆杆横截面半径增大一倍 其抗拉压刚度 抗扭刚度以及抗弯刚 度有何变化 10分 2 自由落体物体 重力为P 求B截面的冲击挠度 10分 二 作图题 共20分 1 试绘图示杆件的轴力图 6分 2 如图所 示 绘出剪力图和弯矩图 14分 qa qa aa PBAl qh 三 图示圆轴AB的直径d 80mm 材料的 160MPa 已知P 5kN M 3kN m l 1m 指出危险截面 危险点的位置 试按第三强度理论校核轴的强度 15分 四 图示矩形截面简支梁 材料容许应力 10MPa 已 知b 12cm 若采用截面高宽比为h b 5 3 试求梁能承受的最大荷 载 15分 五 试确定图示轴心压杆的临界力 已知杆长ml4 直径为mmd90 临界柔度为100 p 弹性模量MPaE2 00 经验公式为 74 3577 cr 15分 l BB MP A 六 用单位载荷法求刚架C点的水平位移 EI已知 F ab BC A 学年第学期期末考试试卷 卷题号一二三四五六七八九十总分 评分评卷教师 一 图 a 与图 b 所示两个矩形微体 虚线表示其变形后的情 况 确定该二微体在A 的大小 本题5分 处切应变ba 二 硬铝试样 厚度mm2 试验段板宽b 20mm 标距长度l 70mm 在轴向拉力F 6kNmml15 0 板宽缩短量b 性模量E与泊松比 本题10分 的作用下 测得试验段伸长mm014 0 试计算硬铝的 弹 三 某圆截面钢轴 转速n 250r min 传递功率P 60kW 许用切应 力为 位长度许用扭转角 m 8 0 切变模量G 80GPa 试确定 轴的直径 本题15分 四 图示矩形截面外伸梁 承受载荷F作用 F 20kN 许用应力 应 力 MPa90 截面高宽比2 bh 画梁的剪力图 弯矩图 确定梁的截面尺寸 本题20分 MPa40 单 MPa160 许用切 五 已知构件上危险点的应力状态 许用应力 强度 本题15分 MPa60 用第三强度理论校核该点的 六 图示结构水平横梁AB的弯曲刚度无限大 承受均布载荷q作用 立柱CD直径mmd40 立柱长度ml2 立柱材料为A3号钢 其临界柔 度为GPaE200 两端可以看作固定铰支 若稳定安全系数nw 2 试 确定载荷q的最大值 本题20分 100 P 弹性模量 七 用能量法计算图示外伸梁C点的竖向位移 EI已知 本题15分 学年第学期材料力学期末考试试卷 参考答案0 2分 F150220 2分 2分 bPmT9549 一 5分 解切应变a 2 b 3分 15 0 二 10分 解MPab60000 2分 310143 270 l l GPaE70 4107xx4 0 b 2分 327 0 2分 D 三 15分 解 2分 Nmn76 2291250609549 5分 163WT TWTmax 3分 mmTD3 664014 310007 22911614 31633 5分 四 20分 解剪力图 弯矩图 略 各4分 kNFkNmMs2020max 1分 zWMmaxmax 2分 323bWz 2分 2 mmMb2 57160 21000000203333max 2分 mmbh4 1142 1分 57 MPabhFs6 44 1142 2100020323max 2分 mmhmmb4 1142 57 2分 2 五 15分 解由 2minmax22 yxyx 4分 MPa0得 主应力MPa4 521 2分 MPa64 72 2分 MPa0 2分 所以第 三强度理论相当应力 r4 52313强度足够 5分 六 20分 解立柱的柔度Pil xx020001 5分 40 立柱的 临界压力kNdE2Fcr62xx20000014 34122322 5分 立柱的 容许压力 FkNnFwcr31 3分 mkN 75由平衡方程确定外载荷最大 值 七 15分 解两个弯矩图 各5分 q 7max 7分 利用图乘法得 EIqaaqaEIaaqaaEIy2411212624321311422 5分 用其他方法解题时具体问题具体分析 学年第一学期期末 考试试卷 A 卷题号一二三四五六七八九十总分评分评卷教师 一 某材料的应力 应变曲线如图所示 图中水平坐标每一格代表0 5 10代表30Mpa 试确定材料的弹性模量E 屈服极限 s 强度极限 b 本题10分 3 竖坐标每一格 二 硬铝试样 厚度mm2 试验段板宽b 20mm 标距长度l 70mm 在轴向拉力F 6kNmml15 0 板宽缩短量b 性模量E与泊松比 本题10分 的作用下 测得试验段伸长mm014 0 试计算硬铝的 弹 三 某圆截面钢轴 转速n 250r min 传递功率P 60kW 许用切应 力为 确定轴的直径 本题15分 MPa40 试 四 图示矩形截面外伸梁 承受载荷F作用 F 20kN 许用应力 宽 比2 bh 画梁的剪力图 弯矩图 确定梁的截面尺寸 本题20分 MPa160 截面高 五 已知构件上危险点的应力状态 许用应力 强度 本题15分 MPa60 用第三强度理论校核该点的 六 理想轴心压杆直径Emmd40 长度ml2 材料为A3号钢 其临界 柔度为100 P 弹性模量许压力最大值 本题15分 GPa200 两端可以看作是铰支座 若稳定安全系数nw 2 试确定压杆的容 七 用能量法计算图示刚架C点的竖向位移 两段杆长度均为l 不 考虑轴力及剪力的影响 EI为常数 本题15分 学年第学期材料力学期末考试试卷 参考答案 一 10分 解弹性模量约为E210 3分 强度极限 b 420Mpa 3分 F150220 2分 2分 bPmT9549 GPa 4分 屈服 极限 s 240Mpa 二 10分 解MPab60000 2分 310143 27015 0 l l GP aE70 4107xx4 0 b 2分 327 0 2分 DWT 三 15分 解 2分 Nmn76 2291250609549 5分 163 T WTmax 3分 mmTD3 664014 310007 22911614 31633 5分 四 20分 解剪力图 弯矩图 略 各5分 kNmM20max 2分 zWMmaxmax 2分 323bWz 2分 2 mmMb2 57160210000 00203333max 2分 mmbh4 1142 2分 五 15分 解由 22minmax22 yxyx 4分 M Pa0得主应力MPa4 521 2分 MPa64 72 2分 MPa0 2分 所 以第三强度理论相当应力 r4 52313强度足够 5分 六 15分 解压杆的惯性半径mmd4 i10 2分 压杆的柔度Pil xx020001 5分 40 压杆的临界压力kNdE2Fcr62xx20000014 34122322 5分 压杆的最大容许压力 FkNnFwcr31 3 分 七 15分 解两个弯矩图 各5分 利用图乘法得 EIPl3lPlEIlllPlEIy42613 5分 学年第一学期期末考试试卷 题号一二三四五六七八九十总分评分评卷教师 一 概念题 本题22分 1 指的是构件抵抗破坏的能力 指的是构件抵抗弹性变形的能力 指的是构件在原始状态保持平衡的能力 3分 2 由于构件截面急剧变化所引起的应力局部增大的现象称为 1分 3 轴向受力构件在比例极限内 其横向应变与轴向应变成正比 比 例系数称为材料的 1分 4 根据下图所示A B C D四种不同材料的应力 应变曲线 可以判断材料的弹性模量最大 材料的强度极限最大 材料的塑性最好 材料的强度最小 4分 5 圆杆横截面直径增大一倍 其抗拉压刚度变成原来的倍 抗扭刚 度变成原来的倍 抗弯刚度变成原来的倍 6分 6 对于大柔度中心压杆 在其它条件都不变的情况下 若将压杆两 端的约束由两端铰支改为两端固支 则其临界压力变为原来的倍 3分 7 第二强度理论的相当应力 2r 2分 8 变形能的计算与加载次序有关吗 答 2分 二 本题12分 画杆的轴力图 若横截面积为A 弹性模量为E 计算杆的最大正应力和总的变形 三 本题12分 如图所示外伸梁 q 30kN m a 2m 画梁的剪力 图和弯矩图 四 本题15分 图示矩形截面简支梁 材料容许应力 采用截面 高宽比为h b 5 3 试求梁能承受的最大荷载 MPa10 已知b 12cm 若 五 本题15分 试确定图示轴心压杆的临界力 已知杆长100 p 弹性模量ml4 直径为577 mmd90 临界柔度为 MPaE200 经验公式为 74 3cr 六 本题15分 已知构件上危险点的应力状态 许用应力 论校 核该点的强度 本题15分 MPa60 用第三强度理 七 本题9分 用单位载荷法求刚架B点的竖向位移 刚架各杆长 度都是l 抗弯刚度EI为常数 学年第学期材料力学期末考试试卷 参考答案 一 概念题 本题22分 1 强度 刚度 稳定性 3分 2 应力集中 1分 3 泊松比 1分 4 A B C D 4分 5 4倍 16倍 16倍 6分 6 4倍 3分 7 3212 r 2分 8 无关 2分 二 本题12分 EAPllAP23max 三 本题12分 如图所示外伸梁 绘出梁的剪力图和弯矩图 四 本题15分 2max8 1qlM 2 261bhWZ ZWMmaxmax 4 mkM mmNlbhq 4 432 五 本题15分 5 0 mmi5 22 5分 4000柔度Pil 22 9 885 5 0 5分 临界压力分 六 本题15分 kNdFcr6 14244514 3 9 8874 3557 41 74 3557 22 5解由22minmax22 yxyx 4分 MPa 2分 MPa4 52得主应力MPa4 521 2分 64 72 MPa00 2分 所以第三强度理论相当应力 七 本题9分 MBY r313强度足够 5分 解EI Pl2dxEIxPldxEIxMxl30 学年第学期期末考试试卷 卷题号 一二三四五六七八九总分评分评卷教师 一 结构构件应该具有足够的 和 本题3分 二 低碳钢拉伸破坏经历了四个典型阶段阶段 阶段 阶段和阶段 衡量材料强度的指标是 本题6分 三 在其他条件不变的前提下 压杆的柔度越大 则临界应力越 临界力越 材料的临界柔度只与有关 本题3分 四 两圆截面杆直径关系为123DD 则12ZZII 12ZZWW 12PP II 12PPWW 本题8分 五 已知构件上危险点的应力状态 计算第一强度理论相当应力 第二强度理论相当应力 第三强度理论相当应力 第四强度理论相 当应力 泊松比3 0 本题15分 六 等截面直杆受力如图 已知杆的横截面积为A 400mm2 P 20kN 试作直杆的轴力图 计算杆内的最大正应力 材料的弹性模量E 200 Gpa 计算杆的轴向总变形 本题15分 七 矩形截面梁 截面高宽比h 2b l 4米 均布载荷q 30kN m许用 应力 1 画梁的剪力图 弯矩图 2 设计梁的截面 本题20分 MPa100 八 一圆木柱高l 6米 直径D 200mm 两端铰支 承受轴向载荷F 5 0kN 校核柱子的稳定性 已知木材的许用应力 题15分 MPa10 折减系数与柔度的关系为2 3000 本 九 用能量法计算结构B点的转角和竖向位移 EI已知 本题15分 学年第学期材料力学期末考试试卷 参考答案 一 结构构件应该具有足够的强度 刚度和稳定性 本题3分 二 低碳钢拉伸破坏经历了四个典型阶段弹性阶段 屈服阶段 强 化阶段和颈缩阶段 衡量材料强度的指标是屈服极限 强度极限 本题6分 三 在其他条件不变的前提