材料力学试题

1、中国农业大学2006 2007 学年春季学期 材料力学 课程考试试题题号一二三四五六七八总分得分对象：水利、土木05级各专业，满分100，共6题，共4页，将答题写在试题上，草稿纸不交。2007年4月15日一. 填空题，本大题共8小题，每小题5分，本大题共40分1. 低碳钢的弹性模量E、强度极限b是在拉伸曲线的 阶段中和 阶段末测得。2. 纯弯曲梁由两种材料制成。上部材料的弹性模量为E，下部分材料的弹性模量为3E，该梁的等效截面惯性矩为Iz*= ；梁中最大应力为max= 。3. 如图连接件，铆钉中的切应力为= 。铆钉中的最大挤压应力为bs= 。4. 标出图示杆件的危险截面、危险点，不求应力，只绘

2、出危险点的应力单元体。5. 试求图示单元体45方向的线应变。材料E=200GPa，泊松比=0.28。-45= ；45= 。考生诚信承诺1. 本人清楚学校关于考试管理、考场规则、考试作弊处理的规定，并严格遵照执行。2. 本人承诺在考试过程中没有作弊行为，所做试卷的内容真实可信。学院： 班级： 学号： 姓名： 6. 图中情况(b)为缓冲重物的水平冲击，在情况(a)上增加了低刚度的垫片。试问情况(b)的动荷因数约是情况(a)的 。7. 材料的疲劳极限比静强度极限是大还是小？并作简单解释。答：8. 假定截面上剪力铅直向下，定性地标出图示各截面上弯曲切应力方向和弯曲中心位置。二. 绘制结构的剪力、弯矩图

3、。（15分） 三. 如图结构，AB长l=4m，CB、BD各长a=1m，各杆截面统一，材料许用应力=100MPa，F=1kN。试按第三强度理论设计合理的d。（15分）四. 图示结构，l、梁AB的EI、杆BC的EA和载荷q已知。试求杆BC的内力。（10分）学院： 班级： 学号： 姓名： 五. 图示结构，材料许用应力=120MPa；梁的长度l=1m，横截面积A=3.5510-3m2，抗弯系数W=2.3710-4m3；斜杆的直径d=0.04m，稳定因数=0.378。试求该结构合理的允许载荷F。（10分）六. 梁AB选用25b热轧工字钢，材料的弹性模量E=210GPa，截面的抗弯系数为Wz=4.2310

4、-4m3，梁的长度l=4m；在梁的跨度中点集中力F=ql，均匀线载荷集度q=10kN/m；梁的wmax/l=0.005。试校核梁的刚度，并计算梁底边纵向线段的总伸长量。（10分）材料力学试题标准答案和记分规则对象：水利、土木05级各专业，满分100，共6题，共4页，将答题写在试题上，草稿纸不交。2007年4月15日一. 填空题，本大题共8小题，每小题5分，本大题共40分1. 低碳钢的弹性模量E是在拉伸曲线的 比例弹性都对 阶段测得，强度极限b是在 强化 阶段末测得。 错1 扣 2分，错2全扣2. 纯弯曲梁由两种材料制成上部材料的弹性模量为E，下部分材料的弹性模量为3E，该梁的等效截面惯性矩为I

5、z*= 2b4/3 或 2b4/9 ；）梁中最大应力为max= 9Me/2b3 。 错1 扣 2分，错2全扣3. 如图连接件，铆钉中的切应力为= 2F/d2 。铆钉中的最大挤压应力为bs= F/2t1d 。 错1 扣 2分，错2全扣4. 标出图示杆件的危险截面、危险点，不求应力，只绘出危险点的单元体应力。错1 扣 2分，错2全扣5. 试求图示单元体45方向的线应变。材料E=200GPa，泊松比=0.28。-45= 410-4 ；45= -1.1210-4 。 错1 扣 2分，错2全扣6. 图中情况(b)为缓冲重物的水平冲击，在情况(a)上增加了低刚度的垫片。试问情况(b)的动荷因数约是情况(a

6、)的 1/10 （5分） 。7. 材料的疲劳极限比静强度极限是大还是小？并作简单解释。答：小（4分），疲劳裂纹是经形核、微观、宏观扩展逐步形成，不像静载情况一次加载至断裂（1分）。8. 假定截面上剪力铅直向下，定性地标出图示各截面上弯曲切应力方向和弯曲中心位置。弯曲中心各1分， 切应力方向1 分二. 绘制结构的剪力、弯矩图。（15分） 剪力图7分，4值2线1连续；弯矩图8分，4值3线1零点。 图全反，扣1分若图错，支座反力（矩）对，最多给4分 (逆时针)ql2ql2ql2/2lM图三. 如图结构，AB长l=4m，CB、BD各长a=1m，各杆截面统一，材料许用应力=100MPa，F=1kN。试按

7、第三强度理论设计合理的d。（15分）解：内力：（7分）危险截面A（1分）强度：（7分）四. 图示结构，l、梁AB的EI、杆BC的EA和载荷q已知。试求杆BC的内力。（10分）解：静定基：（1分）协调：位移： 7分协调方程错扣2分结果：（2分）五. 图示结构，材料许用应力=120MPa；梁的长度l=1m，横截面积A=3.5510-3m2，抗弯系数W=2.3710-4m3；斜杆的直径d=0.04m，稳定因数=0.378。试求该结构合理的允许载荷F。（10分）解：梁内力：（2分）杆压力：（1分）梁强度：（3分）杆稳定：（3分）结论：（1分）六. 梁AB选用25b热轧工字钢，材料的弹性模量E=210G

8、Pa，截面的抗弯系数为Wz=4.2310-4m3，梁的长度l=4m；在梁的跨度中点集中力F=ql，均匀线载荷集度q=10kN/m；梁的wmax/l=0.005。试校核梁的刚度，并计算梁底边纵向线段的总伸长量。（10分）解：刚度：合格4分 1分底边纵向线段的总伸长量：（5分）中国农业大学2006 2007 学年春季学期 材料力学 课程考试试题(B卷)题号一二三四五六七八总分得分对象：水利、土木05级各专业，满分100，共6题，共4页，将答题写在试题上，草稿纸不交。2007年4月15日一. 填空题，本大题共8小题，每小题5分，本大题共40分1. 在进行强度分析时，衡量低碳钢构件失效的关键极限应力是

9、 。导致铸铁在扭转试验中破坏的关键应力是 。2. 纯弯曲梁由两种材料制成。中部材料的弹性模量为E，上、下部分材料的弹性模量为3E，该梁的等效截面惯性矩为Iz*= ；梁中最大应力为max= 。3. 梁受力、支撑如图，若使用积分法求梁的挠曲线方程，应考虑将梁如何分段？并列出足够的定解条件。分为 段，定解条件为 。4. 标出图示梁的危险点，不求应力，只绘出危险点的应力单元体。5. 试求图示单元体的主应力和最大切应力。1= ；2= ；3= ；max= ；考生诚信承诺1. 本人清楚学校关于考试管理、考场规则、考试作弊处理的规定，并严格遵照执行。2. 本人承诺在考试过程中没有作弊行为，所做试卷的内容真实可

10、信。专业： 班级： 学号： 姓名： 成绩： 6. 图中杆1、2、3截面圆形，直径为d，AC杆长度为l。试计算这三杆的应变能。杆1 ，杆2 ，杆3 。7. 交变应力造成的疲劳破坏与静载荷造成的破坏有何不同： 。8. 定性地在截面B上标出不使梁发生扭转的F作用位置，以及截面上的切应力方向。二. 绘剪力、弯矩图。（15分） 专业： 班级： 学号： 姓名： 三. 轴的受力如图，水平力FC=20kN平行于z轴，a=0.5m，C轮直径DC=0.6m，K轮直径DK=0.8m，此轴材料=80MPa，试用第三强度理论设计该轴的直径d（15分）。四. 图示结构，AB、BC的EI以及长度a和载荷F都已知。试求C的约

11、束力。（10分）专业： 班级： 学号： 姓名： 五. 图示结构，载荷F=20kN，材料许用应力=120MPa；梁选用工字钢20a，横截面积A=3.5510-3m2，抗弯系数Wz=2.3710-4m3；斜杆的直径d=0.08m，稳定因数约为=0.463。试求分析结构的安全性。（10分）六 圆轴直径为d，材料切变模量G已知，现测得表面A点-45方向线应变为-45，试求外力矩Me（10分）。材料力学试题(B卷)标准答案和记分规则对象：水利、土木05级各专业，满分100，共6题，共4页，将答题写在试题上，草稿纸不交。2007年4月15日一. 填空题，本大题共8小题，每小题5分，本大题共40分1. 在进

12、行强度分析时，衡量低碳钢构件失效的关键极限应力是 屈服极限（3分） 。导致铸铁在扭转试验中破坏的关键应力是 切应力（2分） 。2. 纯弯曲梁由两种材料制成中部材料的弹性模量为E，上下部分材料的弹性模量为3E。该梁的等效截面惯性矩为Iz*= 11b4/6（3分） ；梁中最大应力为max= 6Me/11b3（2分） 。3. 梁受力、支撑如图，若使用积分法求梁的挠曲线方程，应考虑将梁如何分段？并列出足够的定解条件。分为 2（1分） 段，定解条件为 wA=0，A=0，wB-=wB+，wC=0（4分） 。4. 标出图示梁的危险点，不求应力，只绘出危险点的应力单元体。危险点（2分），应力单元体（3分）。5

13、. 试求图示单元体的主应力和最大切应力。1= 80MPa（2分） ；2= 60MPa（1分） ；3= 0（1分） ；max= 40MPa（1分） ；6. 图中杆1、2、3截面圆形，直径为d， AC杆长度为l。试计算这三杆的应变能。杆1 V=3ql2/8EA（2分） ，杆2 V=0（2分） ，杆3 V=3ql2/8EA（1分） 。7. 交变应力造成的疲劳破坏与静载荷造成的破坏有何不同： 低于静强度极限下（2分）经历多次循环（3分） 。8. 定性地在截面B上标出不使梁发生扭转的F作用位置，以及截面上的切应力方向。F作用点（3分）切应力方向（2分）二. 绘剪力、弯矩图。（15分） 剪力图：6值1线，

14、（7分）；弯矩图：6值2线，（8分）。三. 轴的受力如图，水平力FC=20kN平行于z轴，a=0.5m，C轮直径DC=0.6m，K轮直径DK=0.8m，此轴材料=80MPa，试用第三强度理论设计该轴的直径d。（15分）解：受力模型：（5分）Me=FCDC/2=6kN.m，F=2Me/DK=15kN，内力分析：（5分）截面：C，TC=6kN.m，MC=12.31kN.m。 危险截面：B，TB=6kN.m，MB=22.5kN.m。 第三强度理论：（5分）结论：该轴直径不小于0.1437m。四. 图示结构，AB、BC的EI以及长度a和载荷F都已知。试求C的约束力。（10分）解：静定基：（2分）协调：（2分）位移：（4分）结论：（2分）五. 图示结构，载荷F=20kN，材料许用应力=120MPa；梁选用工字钢20a，横截面积A=3.5510-3m2，抗弯系数Wz=2.3710-4m3；斜杆的直径d=0.08m，稳定