材料力学试卷及答案

1、材料力学试题A成绩课程名称材料力学考试时间2010 年 7 月 日 时 分 至 时 教 研 室工程力学开卷闭卷适用专业班级 08 机自、4 班提前期末班级姓名学号试一、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（ ）项，其他各项是必 须满足的条件。A、强度条件 B、刚度条件 C、稳定性条件 D、硬度条件32、内力和应力的关系是（ ）页A、内力大于应力B、内力等于应力的代数和C、内力是矢量，应力是标量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（ 。A、形状尺寸不变，直径线仍为直线。 B、形状尺寸改变，直径

2、线仍为直线。1C、形状尺寸不变，直径线不保持直线D、形状尺寸改变，直径线不保持直线。页4、建立平面弯曲正应力公式My需要考虑的关系有（ 。IzABCD5、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。ABCD光滑性条件。6、图示交变应力的循环特征r、平均应力 m幅度 a（ 。A 、20、10；B 30、10、20；11C3、20、10； D3、10、20 。考生注意：舞弊万莫做，那样要退学，自爱当守诺，最怕错上错，若真不及格，努力下次过。7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力 、 2、 3分别为（ A 30MPa100 MPa、50 MPa50 MPa、30MPa-50M

3、Pa50 MPa、-50Mpa-50 、30MPa50MPa8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（ 。A2B、3C、4D、压杆临界力的大小（。与压杆所承受的轴向压力大小有关；C 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，要求结构满足三个条件。以下那个条件不必须的（）AEI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)（反力已给出）命题负责人：教研室主任：2、画出右图所示空心圆轴横截面上沿半径OA 方向的剪应力分布示意分）T三、结构尺寸及受力如图所示，AB 可视为刚

4、体，CD 为圆截面钢杆直径为D 35mm 材料为Q235 钢许用OA应力为180MPa，E （共15分）（1）求许可载荷 F （6）试题共3装页(2)F 50KN 时，B（6）第订2页线(3)若D 处（双剪切）铆钉许用切应力 100MPa ，试设计铆钉直径d（3分）（13 分）Me支梁中，测得中性层 上 k点处沿 为 ，已知材料的 E,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AB横截面面积A 25cm抗弯截面模量Wz102cm材料的许用应力 180MPa。圆截面杆CD ，其直径d 20mm ，材料的弹性模量200Gpa，250MPa ，s200pMP

5、a，100,50，如果压杆不为12A 、C 、D 三处均为球铰约束，若已知：21l ，lm，2125kNnst（12）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 ，kEI支座的弹簧刚度为k（产生单位长度变形所需的力，且装l3 ，试求C 点冲击挠度。试题共3-页第3订页线（14）EI 为常量，试用力法作其弯距图。aqBCaA材料力学 试题B成绩课程名称材料力学课程名称材料力学考试时间年月日时分至时 分教 研 室工程力学开卷闭卷提前期末班级姓名学号装共一、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（ ）项，其

6、他各项是必须满足的条件。页A、强度条件B、刚度条件C、稳定性条件D、硬度条件订2、内力和应力的关系是（ ）A、内力大于应力B、内力等于应力的代数和第C、内力是矢量，应力是标量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（ 。1线A、形状尺寸不变，直径线仍为直线。 B、形状尺寸改变，直径线仍为直线。C、形状尺寸不变，直径线不保持直线D、形状尺寸改变，直径线不保持直线。4、设某种钢的屈服应力为 s 200MPa ，弹性模量为E 。现将直径为 的钢丝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（。A0.8米B、1.6米C、2.0米D2.4米5

7、、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。ABCD光滑性条件。6、图示交变应力的循环特征r、平均应力 m幅度 a（ 。A 、20、10；B 30、10、20；11C3、20、10； D3、10、20 。考生注意：舞弊万莫做，那样要退学，自爱当守诺，最怕错上错，若真不及格，努力下次过。7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力 、 2、 3分别为（ A 30MPa100 MPa、50 MPa50 MPa、30MPa-50MPa50 MPa、-50Mpa-50 、30MPa50MPa8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（ 。A2B、3C、4D、5、（ 。AB 与压杆的柔度

8、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，要求杆件满足三个条件。以下那个条件不必须的（）AEI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、按要求做(10分)2q=F/a12FF30kNC20kN/mB1m21aaa3m(e)（1）做轴力图(2)做剪力、弯矩图命题负责人：教研室主任：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160MPa ，q 30KN 。试求BC 需由多少根钢丝组成（10）B3mCA4m试题共装-圆轴直径d 20mm A点处测得纵向线应变0400 10 6 ，在水平

9、直径平面的外侧B45300 106已知材料的弹性模量E 200GPa，页泊松比，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M e的大小。F第订AdB45页Mea线（16分）如图所示结构，杆AB横截面面积A 25cm，抗弯截面模量Wz102cm3，材料的许用应力 180MPaCD ，其直径d 20mm ，材料的弹性模量E 200Gpa，250MPa ， s200MPa100,50，如121A C D 1，2lmF 25kN2st全系数n 是否安全。st20092010 第二学期材料力学 A 卷参考答案与评分标准适用班级：08级机自1-4班考试用时：120分制作人：贾坤荣审核人

10、：一、选择题（每空 1 分）1.D ； 2.3.A；4.C；5.A;6.D;7.B;8.A;9.B;10.C.二、作图题1、剪力、弯矩图2、切应力分布2 分三、解：(1)对AB进行受力分析（1 分）MA1000 F (10002000) 0(2分)解 得 N 3FCD 杆轴向拉伸与压缩，由强度条件有FNMPa180MPa(2A35 354解得 F35 35180N (1分)3 4画出变形图如下：（ 2 分）根据胡克定律，有N L3 50 1032 20003LCDCDmm（2）200 10935 35 1064根据变形图得到(2分)DB铆钉是双剪切（1分由剪切名义应力计算公式得到FS100MP

11、a（1）A2d24解得 d （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11(7分)1E23450根据应力弯曲剪应力公式：F1.5 SM1.5 e(3分)代入广义胡克定理，得到bhM2 lbhE(3分)e3 145五、解： （1） 计算CD 杆的临界压力 （7）i d 4l 1 0.55 110 ，i5 103所以CD 杆为大柔度杆1用欧拉公式计算临界压应力和临界压力2EPA2 E200 1093.14 202651KNcr2 crcr211024分）AB杆平衡 有MA0 : F 2l T1C 1得 T25KNCAB 杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力图下图所示

12、_125_125+25 25 32AB 杆最大拉应力MF25 3 10325 3 103125 103163.2MPa3校核maxWZA8 102 1062 21.5 10 4P51crT25c2.05 nst1.8（1 分）180MPa梁强度足够（1分）max六、解：弹簧引起的静位移为1 QQl33 3K9EI（3 分）梁的静位移为：1 l 2 Ql 2 2 l 1 2 Ql 2 2l Ql35Ql3st233 3233 39EI9EI（6 分）动荷系数 Kd11 2h st5Ql318EIh5Ql3（2 分）C 点的动挠度5Ql3 15Ql318EIh（1 分）ddst9EI5Ql3七、解

13、：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 X0（1分）1 111P11a2q22qaa2a 5ql41PEI22328EI1 124a3( a aa a a a)（3）11 EI 233EI将 11 和 1P代入力法典型方程，得X115qa（2）32刚架的弯矩图右图示 （2 分）20092010 第二学期材料力学 b 卷参考答案与评分标准适用班级：08级机自5-7班考试用时：120分制作人：贾坤荣审核人：一、选择题（每空 1 分）1.D ； 2.3.A；4.C ； 5. A;6.D;7.B;8.A;9.B;10. C.二、作图题1.（3分）做轴力图2.（9分）

14、Q(KN)201020F+M(KNm)10FN2F10剪力图 4 分，弯矩图 5 分三、解AC 为研究对象，受力分析下图所示BM ) 0 : 3 T 4 30 42A5T3T解得 T 100KN（6分）（2）设需要n 根钢丝T由钢丝的强度条件nACF A4AXFAYn4 100103（4 分）d23.14 22106160 106四、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11(8分)1E123450根据扭转应力公式：Me代入广义胡克定理，得到又由应变公式，得到d316M M(3分)e/E FA /E 400 10600得到F (5分)五、解： （1） 计算CD

15、杆的临界压力 （8）i d 4l 1 0.55 110 ，所以CD 杆为大柔度杆i5 1031用欧拉公式计算临界压应力和临界压力2Ecr2 2EPAcrcr2200 1093.14 20211024651KN分）AB杆平衡 有MA0 : F 2l T1C 1得 T25KNCAB 杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力图下图所示_125_125+25 25 32AB 杆最大拉应力MFmaxN125 10325 3 25 3 1033校核maxWZA8 102 10 2 21.5 10 4P51crT25c2.05 nst1.8（1 分）max 180MPa梁强度足够（1分）六、解：弹簧引起的静位移为1 QQl33 3K9EI（3 分）梁的静位移为：1 l 2 Ql 2 2 l 1 2 Ql 2 2l Ql35Ql3（8 分）st233 3233 3