(完整版)材料力学试卷及答案-学习指南(专本科函授)

1、材料力学-学习指南一、填空题1工程构件正常工作的是、。2工程上将延伸律的材料称为塑性材料。3.使用强度理论对脆性材料构件进行强度计算时，对以应力为主的应力状态宜采用第一强度理论；对以应力为主的应力状态宜采用第二强度理论。4.斜弯曲梁横截面的中性轴过心。拉（压）弯和偏心拉（压）时，中性轴形心。5.矩形截面梁横截面上最大剪应力max出现在各点，其值max06. 矩形截面梁、圆形截面梁、环形截面梁最大切应力与截面上平均切应力的关系分别为、07. 用主应力表示的广义虎克定律为；8. 斜弯曲产生的条件是：；。9材料力学强度方面的三类问题是10外径为口内外径之比为的圆环形截面的扭转截面系数W11平面弯曲梁

2、的q、Fs、M微分关系的表达式分别为、，12使用强度理论对脆性材料进行强度计算时，对以应力为主的应力状态宜采用第一强度理论；对以应力为主的应力状态宜采用第二强度理论。二、单项选择题：请将正确答案的序号填入划线内13. 铸铁轴扭转时，断口与轴线呈45°,其破坏的原因是。（1）拉断；剪断；压断；拉、剪共同作用的结果234d的两根不同材料制成的圆轴，在其两端14. 平面应力状态如图示,其最大主应力1为。1(3)1115. 长为l,直径为作用相同的扭转力偶矩M,则最大切应力Tmax相同；最大切应力Imax不同;最大切应力Imax有时相同，有时不同；弹性变形时Tmax不同，塑性变形时Tmax相

3、同。16. 长度系数的物理意义是。压杆绝对长度的大小；对压杆材料弹性模数的修正将压杆两端约束对其临界力的影响折算成杆长的影响；对压杆截面面积的修正。17建立平面弯曲正应力公式M#z，需要考虑的关系有。-平衡关系，物理关系，变形几何乂'系；变形几何关系，物理关系，静力关系；变形几何关系，平衡关系，静力关系；平衡关系，物理关系，静力关系；18某直梁横截面面积一定，试问下图所示的四种截面形状中，那一种抗弯能力最强0矩形工字形圆形正方形三、简答题20.支承情况不同的圆截面压杆如图所示，已知各杆的直径和材料均相同且都为大柔度杆，若只考虑纸平面内的稳定，问：那个杆的临界力最大？21.分别按第三和第

4、四强度理论设计弯扭组合变形杆件的截面，按第三强度理论设计的杆件截面比按第四强度理论设计的截面那个大？为什麽？22. 试画出压杆的临界应力总图，并在图上注出各种压杆柔度的分界点及对应的临界力的值，注出各种柔度压杆临界力的公式。23. 试求图式单元体指定斜截面上的应力24. 试画出矩形截面梁横截面上切应力沿截面高度的分布规律图，并写出图示矩形截面最大切应力计算式。四、计算题25. 画出所示梁的剪力图和弯矩图，在图上注明控制截面的Fs和M的值26. 两端固定的压杆，材料为Q235钢，截面分别为矩形、圆形和正方形，面积A32102mm2，材料的a304MPa,b1.12MPa，弹性模数E200GPa。

5、试分别计算临界荷载Pcr27. 某-L形截面的外伸梁如图所示，已知：l600mm，截面对中性轴的惯性矩Iz5.73106mm4,yi72mm,y38mm。梁上的荷载Fi24kN,F29kN。材料的许用拉应力t30MPa，许用压应力c90MPa,式校核梁的强度。DC28. 承受均布荷载的矩形截面简支梁如图所示，F的作用线通过截面形心且与y轴成15角，已知l4m,b80mm,h120mm，材料的容许应力10MPa,试求梁容许承受的最大荷载Fmax。1/2叩if2叩if229、结构受力如图，试画梁AB的弯矩图。已知梁、杆的材料相同，杆的截面面2积为A,梁的横截面的惯性矩I=Al。2130. 矩形截面

6、受压柱如图所示，其中Fi的作用线与柱轴线重合，F2的作用点位丁y轴上，FiF280kN,b240mm,F2的偏心距e100mm。求（1）柱的横截面上不出现拉应力时的h最小尺寸；（2）当h确定后求柱横截面上的最大压应力。31. 画出所示梁的剪力图和弯矩图，在图上注明控制截面的Fs和M的值，给出FSmax,Mmax的大小。32. 图示压杆截面尺寸如图，在xoy平面内两端为球形皎，在xoz平面内，A、B、C三处均受球形约束作用。试比较该压杆在xoz平面内和在xoy平'面内的稳定性。33. T形截面铸铁悬臂梁如图所示，图b给出了截面中性轴的位置，若该梁截面对中性轴z的惯性矩Iz=40X10粘击

7、材料的许用拉应力t60MPa,许用压应力c120MPa试校核该梁的拉应力强度。34.图式钢杆的横截面面积为A200mm2，钢的弹性模量E200GPa,求各端杆的应变、伸长及全杆的总伸长。35.图示矩形截面杆件中，F的作用线平行丁杆的轴线,F、l、b、h均为已知试求该杆横截面上的最大拉应力并指明所在位置。36.试校核图中压杆BD的稳定性，已知材料的E=200Gpa,bp=200MPc载及尺寸如图示。参考答案一、填空题：请将正确答案写在划线内1. 足够的强度，足够的刚度，足够的稳定性；2. 5%;3。拉、压；4。形心，不过;5.中性轴上,max3Fs2A6.3Fs27.1Fs,2巨8.IyIz,荷

8、载的作用线过截面的弯心且与形心主惯轴不平行。9.校核强度，设计截面，确定荷载;10.WppD31416dFs11.-dx2dMld2Mq,Fs,厂qdxdx12.拉，压。二、单项选择题：请将正确答案的序号填入划线内13.(1)14.(2)15.(1)16.(3)17.(2)18.(2)19.(c)三、简答题20.(d)21.第三强度理论，因为r3J242r4J2322.23.306015386(MPa),qn20.31519.6MPa3024.3Fsmax2bh四、计算题25.解支反力Fra28kNFrc29kNFs和M图如图示26.解：(1)矩形截面4011.6mm230.53000=130

9、大柔度杆11.5学A373.4kN(2)圆截面D4A63.8mm0.5300094中柔度杆15.95pPcrDr15.95mm4Pcr(ab)A636kN(3)正方形杆a103256.656.62一316.30.53000M9216.3中柔度杆PcrabA643kN结论：正方形截面最好27,解：画梁的弯矩图，如图b示.由图可知MC1.5MB校核最大拉应力。由于最大拉应力在B截面的上边缘各点t,max22.6MPa即拉应力强度满足。校核最大压应力。最大压应力C截面上边缘点c,max33.9MPa即压应力强度也满足。一Fl6.28,解：MysinF0.25910NmmFl_6MzcosF0.966

10、106Nmm4bh33Wy12810mm6bh2192103mm3MyMzWyWz10MPa0.2591060.966106128103192103F1.43kN29.解：(1)一次超静定问题，基本体系如图b,形几何条件yBlBC(2)变形协调方程4一_3q2lFn2lFnl8EI3EIEA注意到I=Al2,由得CM)(3)30.解:31.解32.解:lzIy6qlfn711由此结果画出梁AB的M图如图所示偏心压缩问题，移F2至F/乍用线处MeF2e80100kNmm(1)若使截面上不出现拉应力，则有F2bh-Fi6F2e20bh2解得h300mm(2)柱截面上的最大压应力F1maxbhF26

11、2.226.678.89MPabh支反力Fra28kNFrc29kNFs和M图如图示q=6kN/niDAFs2402203121024031224010219kN18kNmmax2406200312200631256.96106mm423.04106mm4220066000mm2rzJ97.4mm,Ary.J62mm,A结论：xoy平面内的稳定性较好lzrzly一ry16000mm97.4mm14500mm62mm61.272.6c,max30106704010652.5MPac120MPa33.解：(1)画M图(2)判断危险面压应力危险面为A截面；拉应力危险面为BC段截面。(3)强度校核A截面：BC段梁:t,max_620107035MPat60MPa34.解:1iFniEAi112010321052000.5mm0.5103l2FN2EA2I220103521052000.25mm0.5103l11l20.2535.解：将F一直截面形心，附加力矩MZ-Fh,M：1Fb2y2最大拉应力发生于横截面上可k点，其大小1b1FnMyMzF2b2