材料力学试题.及其内容规范标准答案资料

1、/2010 2011材料力学试题及答案 A、单选题（每小题2分，共10小题，20 分）1、工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（ 须满足的条件。A、强度条件B、刚度条件2、 内力和应力的关系是（）A、内力大于应力C、内力是矢量，应力是标量C、稳定性条件D、硬度条件B、内力等于应力的代数和D、应力是分布内力的集度3、根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（）。）项，其他各项是必A、形状尺寸不变，直径线仍为直线。B、形状尺寸改变，形状尺寸不变，直径线不保持直线。D、形状尺寸改变，建立平面弯曲正应力公式%，需要考虑的关系有（C、直径线仍为直线。 直径线不保持直线。平衡关系

2、，物理关系，变形几何关系；B、变形几何关系，物理关系，静力关系;C、变形几何关系，平衡关系，静力关系；D、平衡关系，物理关系，静力关系；5、利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件（）来确定积分常数。A、平衡条件。B、边界条件。C、连续性条件。 光滑性条件。a分别为（）。A -10、20、10；C 3、20、10；6、图示交变应力的循环特征r、平均应力 m、应力幅度30、10、20； 丄 3、10、20。7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力ABCD3分别为（）。30MPa、100 MPa、50 MPa50 MP a、30MP a、-50 MPa50 MP a、0、-50M pa、 -5

3、0 MP a、30M Pa、50MPa8对于突加载的情形，系统的动荷系数为（A、2B、3C、49、ABCDB、3压杆临界力的大小，（）。与压杆所承受的轴向压力大小有关； 与压杆的柔度大小有关； 与压杆材料无关；与压杆的柔度大小无关。10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移,30 MPa要求结构满足三个条件。以下那个条件不是必须的（）A、El为常量B、结构轴线必须为直线。C、M图必须是直线。D、M和M至少有一个是直线。二、按要求作图（共12分）1、做梁的剪力、弯矩图（10分）2、画出右图所示空心圆轴横截面上沿半径 OA方向应力分布示意图.（2分）三、结构尺寸及受力如图所示，AB可视为刚体，为圆截

4、面钢杆，直径为D 35mm,材料为Q235钢,应力为180 MPa,E 200G Pa （共 15 分）TCDACD 许用（1）求许可载荷F。（6 分）计算当 F 50KN时，B点竖向位移（6分）。（3 分） 若D处（双剪切）铆钉许用切应力100MPa，试设计铆钉直径dC四、（13分）在受集中力偶矩 Me作用的矩形截 梁中，测得中性层 上k点处沿45°方向的线应变45o，已知材料的E, V和梁的横截面及长度尺寸b,h,a,l .试求集中力偶矩Me>五、（14分）如图所示结构，杆 材料的许用应力180EMPa。s 250MPa，AB横截面面积A 21.5cm2，抗弯截面模量 W

5、10-3 圆截面杆CD，其直径d 20 mm，材料的弹性模量cm ,200 G pa,200皿MPa,，100, 250，如果压杆不为杆时采用直线拟合。A、C、D 均为球铰约束，若已知： h j25m, l20.55m，F 25kN，稳定安全系数 n st 1.8，校核此结构是否安细长三处全。/六、（12分）重为Q的物体从高度h处自由落下，若已知梁的抗弯刚度为 EI , 支座的弹簧刚度为k （产生单位长度变形所需的力），且k ¥，试求C点冲击挠度。Bo2/七、（14分）平面刚架如图所示，EI为常量，试用力法作其弯距图。欲索取更多考研资料，请上 北京天问教育网站官网!一、单项选择题(在

6、每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的 括号内。每小题2分，共20分)1.轴的扭转剪应力公式T一适用于如下截面轴(1 PB.椭圆截面轴D.任意形状截面轴A.矩形截面轴C.圆形截面轴2. 用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴，若长度和横截面面积均相同，则抗扭刚度较大的是哪个?()A.实心圆轴B.空心圆轴3. 矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、变化为()A.不变C.两者一样D.无法判断宽度减小一半时，从正应力强度考虑，该梁的承载能力的B.增大一倍4.图示悬臂梁自由端B的挠度为C.减小一半r附：D.增大三倍ma(i 2)A 2-A. EIma3(lB.9EIC.匹EIm

7、ai(lD.|)5.图示微元体的最大剪应力Tmax为多大?(EIA.T max=100MPaB.T max=0C.T max=50MPaD.T max=200MPa6.用第三强度理论校核图示圆轴的强度时, 度条件为()所采用的强A.P(WZ)2 4(Wp)2 "B.APW 门WzWpC.WzM)2 (診2D.Wb2 4(Wp)2"7.图示四根压杆的材料、截面均相同，它 们在纸面内失稳的先后次序为(A.,(b),(c),(d)It(d)?(P2a2EAP2lP2b2EA2EAP2lP2b2EA2EAP2aP2b2EA2EAA. U=B. U=C. U=D. U=3b ,1k4

8、z/yfi19图示两梁抗弯刚度相同，弹簧的刚度系数也相同，则两梁中最大动应力的关系为( )A. ( b d) a =( b d) bB. ( b d) a >( b d) bC. ( b d) a <( b d) bD. 与h大小有关% .卜ZA 申(b)二、填空题(每空1分，共20分)1. 在材料力学中，为了简化对问题的研究，特对变形固体作出如下三个假设:bs=oO2.图示材料和长度相同而横截面面积不同的两杆，设材料的重度为丫，则在杆件自重的作用下，两 杆在X截面处的应力分别为b (1)=, b=，支承面的挤压应力bB. (d),(a),(b),(c)C. (c),(d),(a)

9、,(b)D. (b),(c),(d),(a)1丨丄E%I%8. 图示杆件的拉压刚度为 EA，在图示外力作用下 其变形能U的下列表达式哪个是正确的Tmax=40MPa,则横截面上A点的剪应力T A=。5.阶梯形轴的尺寸及受力如图所示，其AB段的最大剪应力T max1与BC段的最大剪应力T max2之比上!max 27.矩形截面悬臂梁的尺寸及受载如图所示,(1)若梁长I增大至(2)若梁截面宽度由(3)若梁截面高度由21，则梁的最大挠度增大至原来的Kb减为-，则梁的最大挠度增大至原来的2I-h减为一，则梁的最大挠度增大至原来的2倍;倍;倍。6.图示正方形截面简支梁，若载荷不变而将截面边长增加一倍，则

10、其最大弯曲正应力为原来的倍。倍，最大弯曲剪应力为原来的JJ8.图示为某构件内危险点的应力状态，若用第四强度理论校核其强度，则相当应力(T eq4=9. 将圆截面压杆改为面积相等的圆环截面压杆，其它条件不变，则其柔度将，临界载荷将三、分析题（每小题5分，共20分）1.在图示低碳钢和铸铁拉伸试验的“应力一应变”图上，注明材料的强度指标（名称和代表符号），并CT由图判断： 是脆性材料， 是塑性材料。2. 画出图示阶梯形圆轴的扭矩图，用图中m和d写出圆轴最大剪应力的计算式，并指出其作用点位A 6 字 dc置。3. 图示矩形截面悬臂梁，若已知危险截面上 E点的应力为b E= -40MPa，试分析该截面上

11、四个角点 B、C、D的应力（不必写出分析过程，只须写出分析结果，即四个角点的应力值）。ip四、计算题（每小题10分，共40分）A=100mm 2,1. 钢杆1, 2吊一刚性横梁AB。已知钢杆的弹性模量 E=200GPa,两杆的横截面面积均为 载荷P=20KN，试求两钢杆的应力、伸长量及P力作用点F的位移5 F。=10 MPa。2.外伸木梁各部分的尺寸和所受载荷如图所示。设梁材料的许用应力b 试：（1）作梁的剪力图和弯矩图；（2 ）校核梁的正应力强度。-X- J1§3. 弓形夹紧器如图，若夹紧力P=2KN，距离e=120mm，立柱为矩形截面，其h=25mm，门=160MPa , 试设计

12、截面尺寸b。£A的应力状态并计算其应力4. 图示曲柄轴直径值；若材料的许用应力b=70MPa,试按第四强度理论校核其强度。浙江省2001年10月高等教育自学考试材料力学试题参考答案一、单项选择题（每小题2分，共20分）4.B1.C2.C3.B二、填空题（每空1分，共20分）1. 连续性假设2. （l-x）3. 旦-d h5.A6.D7.A8.A9.C均匀性假设(l-x)4P(D2 d2)各向同性假设4. 33.3 MPa5. 3/86. 1/81/47. 829降低增大三、分析题（每小题5分，共20分）b屈服极限T s1.低碳钢强度指标：强度极限T铸铁强度指标：拉伸强度极限 铸铁是脆

13、性材料，低碳钢是塑性材料2. 作扭矩图计算扭转剪应力：AB =32m37.9 mT BC= 5-d3max = BC ,作用于BC段表面3. b A =-60MPa, (T b=20MPa,(T c=50MPa,(T d=-20MPa四、计算题(每小题10分，共40分)1.两钢杆轴力：N1=8KN(拉),N2=12KN(拉) 杆 1: T 1=80MPa , 杆 2： T2=120MPa ,P力作用点位移: 11=0.8mm l2=1.2mm2 l13 l2F =1.04mm52.支反力：剪力图:Ra=17.5KN( t ), Rb=22.5KN( t )弯矩图:22占畑强度校核:max =9

14、.96 MP a< b3.N=p,M=peMN(T =Abhe *bVbh竽=14.9mm4.应力状态=40.7MPa , T =16.3MPaCT强度校核:b eq4= *3 =49.5 MPa2010 2011材料力学试题及答案 B一、单选或多选题（每小题 2分，共10小题，20分）1、工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（ 足的条件。A、强度条件B、刚度条件2、内力和应力的关系是（ ）A、C、C、稳定性条件D、硬度条件）项，其他各项是必须满内力大于应力 内力是矢量，应力是标量 根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（B、内力等于应力的代数和D、应力是分布

15、内力的集度）。形状尺寸不变，直径线仍为直线。C、形状尺寸不变，直径线不保持直线。B、形状尺寸改变,D、形状尺寸改变,直径线仍为直线。 直径线不保持直线。，弹性模量为E200GPa。现将直径为2mm的钢丝4、 设某种钢的屈服应力为s 200M Pa绕在一个刚性圆柱上，欲使钢丝放松后不产生残余变形，则圆柱直径不能小于（A、0.8 米B、1.6 米C、2.0 米 D、2.4米5、 利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件（）来确定积分常数。A、平衡条件。B、边界条件。C、连续性条件。D、光滑性条件。6、图示交变应力的循环特征r、平均应力 m、应力幅度a分 别为（A）。-10、20、10；3、20

16、、10；B 30、10、20；1D 3、10、20。7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力ABCD3分别为（）。30MPa、100 MPa、50 MPa50 MPa、30MPa、-50MPa50 MPa、0、-50Mpa、 -50 MPa、30MPa、50MPa8对于突加载的情形，系统的动荷系数为（A、2B、3C、49、ABCD）。50 MPa10、B、3压杆临界力的大小，（）。 与压杆所承受的轴向压力大小有关； 与压杆的柔度大小有关； 与压杆材料无关； 与压杆的柔度大小无关。利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求杆件满足三个条件。30MP<i以下那个条件不是必须El为常量B、结构轴

17、线必须为直线。C、M图必须是直线。D、M和M至少有一个是直线。按要求做图（10分）I2q=F/aUf1m11m-2FV"+fY-+r<>r*21a1a1a13mrr1C（1）做轴力图（2）做剪力、弯矩图30kN|20kN/mCCCDb160 MPa三、图示结构中，BC由一束直径为2mm的钢丝组成，若钢丝的许用应力为q 30KN/m。试求BC需由多少根钢丝组成。（10分）B3m<4mCA400 10 6，在水200GPa，泊松比四、（14分）已知圆轴直径d 20mm，在其上边缘A点处测得纵向线应变 平直径平面的外侧 B点处，测得 45 300 10 6，已知材料的弹性

18、模量 E0.25，a 2m。若不计弯曲切应力的影响，试求作用在轴上的载荷F和Me的大小。Z1FAMe五、（16分）如图所示结构，杆 AB横截面面积A 21.5cm2，抗弯截面模量W 1°2cm3,材料的许用应力180 MPa。圆截面杆CD，其直径d 20mm，材料的弹性模量 E 200G pa, s 250MPa， p 200 M Pa, i 100, 250，如果压杆不为细长杆l2 0.55m, F 25kN，时采用直线拟合。 稳定安全系数nst 否安全。核此结构是一、选择题(每空1. D ；2. D ；6. D; 7.B;、作图题1、剪力、弯矩图20102011材料力学A卷参考答

19、案1 分）3. A ；4. C;5. A;8. A; 9. B; 10. C.M图CRN. H）2,442、切应力分布三、解：(1)对ABAV1iiTU丁=.=.=.9II24VHI%rrFICKin（1000 2000）0进行受力分析FMa O:N 1000（1 分）（2分）/（2分）解得N 3FCD杆轴向拉伸与压缩，由强度条件有Fn180M Pa3F EMPa-35 354解得F厂 35 35 180N 57.7KN（1分）根据胡克定律，有（2 分）LcdN LcdEA3 50 103 -2 2000mm 1.8mm（2 分）根据变形图得到200 109 7 35 35 106D 3.6m

20、m 5.4mm（2分）(3)铆钉是双剪切由剪切名义应力计算公式得到150000（1 分）FslOOMPa（1 分）解得d2 d2431mm（1 分）四、解:B点的单元体如图所示B点应力状态为纯剪切状态。由广义胡克定理有0/45°（7分）根据应力弯曲剪应力公式：1.5bh（3分）代入广义胡克定理，得到2Me-lbhE1五、解：（1）计算CD杆的临界压力45（7 分）（3分）.dI 5mm41所以CD杆为大柔度杆l 1 0.55“3 110 ,I 5 10 3用欧拉公式计算临界压应力和临界压力113332JJEper2' erA JEaer2293.14200 1011022 6

21、3.14 2010451KN（2）.（ 5分）AB杆平衡有 Ma 0: FsIn 30 2l1 Teh得Tc25KNAB杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力图下图所示125825/32AB杆最大拉应力maxM maxFnWZ125 1038102 1062573 1032 21.5 10 4163.2 MPa3. 校核PCrTc512.0525nst1.8压杆稳定性足够（1 分）max163.2 MPa180M Pa梁强度足够（1 分）六、解：弹簧引起的静位移为1 Q3 3K3Or（3 分）梁的静位移为:st1 _-I -QI22-l3212 -QI32 2QI3 I 3 39EI创（6 分）9EI动

22、荷系数KdI2h1 J1st5QI3 18Elh5Q?（2 分）C点的动挠度d Kdst5QI39EI15QI3 18Elh彳 50?（1 分）七、解：以C处的约束为多余约束，原结构的基本体系为（2 分）由力法典型方程X111 1P 0（1 分）lx.*12 -aq a2 a25qI48EI-（-a El 234aa）3EI（各 3 分）将11和1P代入力法典型方程,得X115 一qa（2 分）刚架的弯矩图右图示（2分）33220102011材料力学B卷参考答案一、选择题（每空1 分）1. D ；2. D ；3.4.C;5. A;6. D; 7.B;、作图题8.A；9.B; 10. C.1.（

23、3分）做轴力图F/四、解: B点的单元体如图所示B点应力状态为纯剪切状态。由广义胡克定理有41""E45°（8分）根据扭转应力公式：Me护3代入广义胡克定理，得到Me 94.2N M（3分）又由应变公式，得到00/E FA/E 400106得到F 31.4N（5 分）五、解：（1）计算CD杆的临界压力（8 分）d _i 5mm41所以CD杆为大柔度杆丄严110，i 5 10 3用欧拉公式计算临界压应力和临界压力2eA Jeacr22Q3.142 200 10911022 63.14 202 1051KN（2）.（ 6分）AB杆平衡有 Ma 0:Fsin 30 2l

24、i Tcli得Tc25KNAB杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力图下图所示应力M maxmaxWz1258Fn125 1038 102 1025/3 1032 21.5 1025732163.2 MPaAB杆最大拉/3.校核pCr512.05 nst251.8压杆稳定性足够（1 分）max163.2 MPa180M Pa梁强度足够（1 分）八、解:弹簧引起的静位移为1 _Q_3 3KQI39EI（3 分）梁的静位移为:st 1l 2Ql 22332132 QI - -13 33Ql39EI5Ql39EI（8 分）动荷系数Kd2hst5Ql3 18EIhV 5Q?（2 分）dKdst5QI39EI（5

25、Ql3 18ElhV 50?七、解:C处的约束为多余约束,IJTTTTn（1 分）构的基本体系为基本体系（2分）C*X1分）（2由力法典型方程X1 11 1P 0111 ,122(2l 1 313411) 3E1eI1 ql2 12I 4也(各4 分)6EI11和1P代入力法典型方程，得 X1P11ql46EI3EI刚架的弯矩图右图示（2分）材料力学试题、填空题（每空2分，共10分）1.根据强度条件可以进行以及确定许可载荷三个方面的强度计算。2. 直径为D的实心圆轴，为。3. 纯剪切状态属于4. 构件受自由落体冲击时，静变形愈大,、单项选择题:（每题3分，共15分）最大的许可扭矩为T,若将轴的

26、横截面积增加一倍，则其最大许可扭矩 （单、双、三）向应力状态。则动荷系数 。5. 一梁在集中力F作用下，其应变能为U,若将力F改为2F,其他条件不变，则其应变能为）杆件。1.扭转切应力公式T/适用于（A.任意截面C.任意材料的圆截面B. 任意实心截面 D.线弹性材料的圆截面2. 梁在某一段内作用有向下的均布力时，则在该段内弯矩图是一条（A. 上凸曲线 B.下凸曲线 C.带有拐点的曲线D.斜直线3.梁的截面为T字型，Z轴通过横截面的形心，弯矩图如图所示，则有A. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面CB. 最大拉应力位于截面 C，最大压应力位于截面C. 最大拉应力位于截面D，最大压应力位于截面D.

27、 最大拉应力和最大压应力位于同一截面D）处。A.挠度最大 B.转角最大 C.剪力最大D.弯矩最大5. 在单元体的主平面上（A .正应力一定最大;B.正应力一定为零;C.切应力一定最小;D.切应力一定为零。得分三、（13分）作图题1. （4分）作图示杆的轴力图2.（6 分）作图示梁的剪力图和弯矩图3F2F3KN/mm3. （3分）作图示杆的扭矩图2m2m3KN m 4.2KN m1.2KN m34. 等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线的曲率最大发生在/四、（62分）计算题1. （9分）图示结构AB为刚性杆，杆1和杆2为长度相等的钢杆，E 200GPa ,两杆横截面面积均为A 10cm （9分）一传动

28、轴传递的外力偶矩为1.06KN m可扭转角0=1 ° /m,试确定该轴的直径。已知F 100kN，试求杆1、杆2的轴力和应力。Ju121 mAikA，B5030=40 MPa, G=80G Pa,轴的单位长度许3.（10分）下图所示矩形截面悬臂梁，已知I 3m , b 90mm, h 180mm。右许用挠度1i,250120MPa , E 200GPa，试求该梁的许可载荷q。bABlMPa。4. （6分）单元体各面上的应力如图所示，试求其主应力以及最大切应力。应力单位为5. （10分）如右图所示梁、柱混合结构，A、B、C处均为铰接，当重物 W 2.88kN从高度H 60mm处自由下落

29、到AB梁上时，试校核立柱BC的稳定性。已知梁的弹性模量E 100GPa，截面惯性矩I 1 10 （10分）水平放置的钢制折杆如图所示，在B、D处各受竖直向下的集中力m4，柱的弹性模量E 72GPa ,横截面面积A 1 10 4m2，Fl 3截面惯性矩I16.25 10 8m4，稳定安全因数为nw3。（简支梁中点挠度f）48EI1m1m1mF10.5kN 和F21 kN作用。已知材料的许用应力160MPa，折杆的直径d 40mm。试根据第三强度理论校核折杆的强度。BF1/7. （8分）刚架各部分的EI相等，试求在一对P力作用下，A、B两点之间的相对位移。（要计轴力）3.梁的截面为T字型，Z轴通过横截面的形心，弯矩图如图所示，则有A. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面CB. 最大拉应力位于截面 C,最大压应力位于截面 DC. 最大拉应力位于截面D，最大压应力位于截面C/D.