2021材料力学试卷(A卷)

1、 10/102021材料力学试卷(A卷) 2011-2012材料力学试卷（A卷） 一、选择题（每题4分，共20分，机制、农机做1-5，建环做1-4，6） 1、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为，则450斜截面上的正应力和剪应 力。 A 分别为/2和 B 均为 C 分别为和/2 D 均为/2 2，为充分提高材料的利2、图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知 jy 用率，则铆钉的直径应为。 A d=2t B d=4t C d=4t/ D d=8t/ 3一点的应力状态如右图所示，则其主应力1、2、3分别为 A 30MPa、100 MPa、50 MPa B 50 MPa、30MPa、-50MPa C 5

2、0 MPa、0、-50MPa D -50 MPa、30MPa、50MPa 4、两根材料和柔度都相同的压杆， A临界应力一定相等，临界压力不一定相等 B临界应力不一定相等，临界压力一定相等 C临界应力和临界压力一定相等 D临界应力和临界压力不一定相等 5、图示交变应力循环特征，应力振幅a和平均应力m分别为 A 2，a20MPa，m10Mpa B 2，a40MPa，m10Mpa C 2，a30MPa，m10Mpa D 2，a30MPa，m30MPa 6、图示十字架，AB杆为等直均质杆，o-o为圆轴。当该十字架绕o-o轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆AB和轴o-o分别发生_ A、拉伸变形、压缩变

3、形； B、拉弯组合变形、压弯组合变形； C、拉弯组合变形、压缩变形； D、拉伸变形、压弯组合变形。 二、计算题（共80分） 1、（15分）梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。 2、（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa），试用解析法求1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大切应力。 3、（10分）一受扭转的圆轴，直径d=260mm，材料的的弹性模量E = 200GPa，泊松比v = 0.3，现用变形仪测得圆轴表面与轴线成45 方向的线应变=5.210-4。试求转矩m。 4、（15分）直径60=d mm 的圆截面折杆，A 端固定，受力与其他尺寸如图所示。若材料的许用

4、应力MPa 100=，试按最大切（剪）应力强度理论（第三强度理论）校核A 端外表面点b 的强度(忽略剪切)。 a 4题图 5题图 5、（15分）平面刚架如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量EI ,、 0m a ，试求点D 在铅垂方向的位移D V 。（忽略截面剪力与轴力） 6、（10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 3 l EI k =，试求C 点的挠度。 2007-2008材料力学试卷（B 卷） 一、选择题（每题4分，共20分） 1、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面( ) A 分别是横截面、

5、450斜截面 B 都是横截面 C 分别是450斜截面、横截面 D 都是450斜截面 2、图中应力圆a 、b 、c 表示的应力状态分别为 A 二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态； B 单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态； C 单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态； D 单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。 3、对莫尔积分dx EI x M x M l ? =?) ()(的下述讨论，正确的是 。 A 只适用于弯曲变形； B 等式两端具有不相同的量纲； C 对于基本变形、组合变形均适用； D 只适用于直杆。 4、图示交变应力的循环特征r 、平均应力m 、应力幅

6、值a 的值分别是 A 40、20、10 B 20、10、20 C 0、20、10 D 0、20、20 5、在连接件上，剪切面和挤压面分别 于外力方向。 A 垂直、平行 B 平行、垂直 C 平行 D 垂直 二、计算题（共80分） 1、（15分）q 、a 已知，试作梁的剪力、弯矩图。 2 2、（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa ），试用解析法求1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大切应力。 2、 MPa xy y x y x 757)20(250250)2 (222 2 231-=-+? ? ?= +-+= 8.0220=- =y x xy tg 201900=? MP

7、a xy y x 32)2 ( 2 2max =+-= 3、（15分）皮带轮传动轴如图所示，皮带轮1的重量N W 8001=, 直径m d 8.01=，皮带轮2的重量N W 12002=, 直径m d 12=，皮带的紧边拉力为松边拉力的二倍，轴传递功率为100kW, 转速为每分钟200转。 轴材料为45钢，MPa 80=，试求轴的直径。 4、（10分）直径60=d mm 的圆截面折杆，受力与其他尺寸如图所示。试计算点a 的第三强度理论的相当应力。 5、（15分）总长度为l ，抗弯刚度为EI 的悬臂梁AB 承受分布载荷q ，试用能量法求截面B 的挠度和转角。 B 6、（10分）重量为Q 的重物以

8、速度V 水平运动，冲击梁的B 点，梁的抗弯刚度EI 为常量，若Q 、EI 、l 、V 均已知，试推出B 的转角d 的表达式。 2007-2008材料力学试卷A 答案 一、选择题 1、D 2、D 3、B 4、A 5、C 6、C 二、计算题 1、简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。 qa R qa qa a qa qa a R A c 434 5)5.2(2122=-?+= 3/4qa qa -1/4qa F Q M 1/2qa 3/4qa 2 2 2、 MPa xy y x y x 757)20(250250)2 (222 2 231-=-+? ? ?= +-+= 8.0220=-

9、=y x xy tg 201900=? MPa xy y x 32)2 ( 2 2max =+-= 3、m=125.7N/m 4、2.82=x MPa ， 34.16=xy MPa ， MPa 5.883=r MPa 180= 5、 EI a 32311 =， 0213m EI a F -=? ， a m X 201= ， 02 245m EI a V D =（向下） 6、 EI Ql Ql EIh v C d 95) 51811(33+= 2007-2008材料力学试卷B 答案 二、选择题 1、A 2、C 3、C 4、D 5、B 二、计算题 1、q 、a 已知，试作梁的剪力、弯矩图。 2 2

10、、 MPa xy y x y x 757)20(250250)2 (222 2 231-=-+? ? ?= +-+= 8.0220=- =y x xy tg 201900=? MPa xy y x 32)2 ( 2 2max =+-= 3、解：扭矩：n N T 9549 =4775Nm 皮带拉力 N t T d T t 188802,9438N 2 /1111= N t T d T t 910012,9550N 2 /2222= 366161111=+=W t T P y 86502)(,200122222=+=t T P W P z y 内力分析 B 截面 =x M 4775 18308=y

11、 M C 截面 10743=y M 9604=z M 4410122 =+= z y M M M 轴危险截面为B 截面 轴径计算 +W M M y x 22 W= 236E-6 3 32 w d =0.134m 4、 8 .41=a x MPa ，3 .16=a xz MPa ， 4 .471=a MPa ， 2=a ， 6 .53-=a MPa ， 533 =a r MPa 5、在B 点作用向下单位力 段）AC qx M (22 = 段）AC a l x M )(-+= B 点向下位移 )4(243 a l EI qa dx EI M M a B -= ? 向下 求转角： 在B 点作用顺时针

12、单位力偶 段）AC qx M (2 2 -= 1-=M B 点转角 EI qa dx EI qx dx EI M M a a B 623 020 =? 顺时针 6、 EI Ql gQl EI V d 232 3= 二. 绘制结构的剪力、弯矩图。（15分） 三. 如图，左轮沿切线作用水平向前F 1=6kN ，右轮沿切线作用铅垂向上F 2，a =0.4m ，D 1=0.4m ，D 2=0.6m ，轴的材料许用应力=100MPa ，。试按 第三强度理论设计合理的d 。（15分） 四. 图示结构，梁AB 的EI 、a 、h 和重物的重量P 已知。试求重物 自由下落冲击C 点所造成梁中的动态最大弯矩。（

13、15分） 五. 图示结构，各杆材料许用应力=120MPa ；边杆长度l =1m ， 直径d 1=0.04m ；对角线杆的直径d =0.06m ，稳定因数=0.527。试求该结构合理的允许载荷F 。（10分） 六. 梁AB 尺寸a =1m ，b =0.1m ，h =0.2m ；材料的弹性模量 E =210GPa ，泊松比=0.28；在C 截面中间层处测得45 度方向应变为110-5。试计算梁上集中力F 。（10分） 二. 绘制结构的剪力、弯矩图。（15分） 约束力2分，F Ay =-qa ()，F Cy =3qa ()，F Dy =2qa ()。 剪力图7分，4值3线； 弯矩图6分，3值3线。

14、若剪力图对，约束力不写不扣； 若图错，约束力对，最多给4分。 三. 如图，左轮沿切线作用水平向前F 1=6kN ，右轮沿切线作用铅垂向上F 2，a =0.4m ，D 1=0.4m ，D 2=0.6m ，轴的材料许用应力=100MPa ，F 1=6kN 。试按第三强度理论设计合理的d 。（15分） 解： 内力：m .kN 6.10 m .kN 4.2m .kN 2.12kN 4211 1 e 2= =a F M M M a F M D F T M F Bz By Az Ay （8分） 危险截面A （2分） 强度： m 06490.032323 2 2 223 3r =+= T M d T M d

15、 y A y A （5分） 四. 图示结构，梁AB 的EI 、a 、h 和重物的重量P 已知。试求重物自由下落冲击C 点所造成梁中的动态最大弯矩。（15分） 解： 协调：0=+X B P B w w （2分） 位移：EI Xa w EI Pa w X B P B 38653 3- = （2，2分） 结果：16 5 P X = （ 2分） 静位移：EI Pa EI a EI a P EI Pa w w X C P C 9672316533 333st =? ? ?+-=+=?（4分） 动荷因数：3 st d 719211211Pa hEI h K +=?+ +=（2分） 最大动弯矩：8 3d max d Pa K M =（1分） 五. 图示结构，各杆材料许用应力=120MPa ；边杆长度l =1m ，直径d 1=0.04m ；对角线杆的直径 d =0.06m ，稳定因数=0.527。试求该结构合理的允许载荷F 。（10分） 解： 拉杆内力：2 N F F =（2分） 拉杆强度： kN 3.2134 22442 12 1 2 1N = = = d F d F d F （3分） 对角线杆压力：F （1分） 杆稳定：kN 8.