2025年大学大二（材料力学）构件强度计算试题及解析

2025年大学大二（材料力学）构件强度计算试题及解析

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)1.构件在外力作用下，抵抗破坏的能力称为（）。A.强度B.刚度C.稳定性D.韧性2.低碳钢拉伸试验的应力-应变曲线大致可分为四个阶段，其中材料开始产生明显塑性变形的阶段是（）。A.弹性阶段B.屈服阶段C.强化阶段D.颈缩阶段3.关于材料力学中的内力，下列说法正确的是（）。A.内力是指物体内部的力B.内力是指物体受到的外力C.内力是由外力作用引起的物体内部各部分之间的相互作用力D.内力与外力无关4.截面法求内力的步骤通常为（）。A.截开、代替、平衡B.平衡、截开、代替C.代替、截开、平衡D.截开、平衡、代替5.轴向拉压杆横截面上的正应力计算公式σ=N/A，其中N表示（）。A.轴力B.剪力C.扭矩D.弯矩6.对于塑性材料，其许用应力[σ]与屈服极限σs的关系为（）。A.[σ]=σsB.[σ]=σs/n（n为安全系数）C.[σ]>σsD.[σ]<σs7.矩形截面梁受弯曲变形，如果梁横截面的高度增加一倍，下列关于梁强度和刚度的说法正确的是（）。A.强度提高一倍，刚度提高一倍B.强度提高四倍，刚度提高四倍C.强度提高一倍，刚度提高四倍D.强度提高四倍，刚度提高一倍8.梁发生平面弯曲时，其横截面绕（）旋转。A.梁的轴线B.中性轴C.截面形心D.截面重心9.圆轴扭转时，横截面上的切应力分布规律是（）。A.均匀分布B.线性分布，圆心处为零，边缘处最大C.抛物线分布，圆心处为零，边缘处最大D.双曲线分布，圆心处为零，边缘处最大10.对于空心圆截面轴，其抗扭截面系数Wt与极惯性矩Ip的关系为（）。A.Wt=Ip/d（d为外径）B.Wt=Ip/D（D为外径）C.Wt=2Ip/d（d为外径）D.Wt=2Ip/D（D为外径）第II卷（非选择题，共70分）二、填空题（每题3分，共15分）答题要求：请在横线上填入正确的答案。(总共5题，每题3分)1.材料力学的基本假设包括连续性假设、均匀性假设、______假设和各向同性假设。2.拉压杆的变形计算公式为Δl=Nl/EA，其中Δl表示______，l表示杆长，E表示______，A表示______。3.梁的最大弯矩可能发生在______处或______处。4.圆轴扭转时，横截面上的扭矩T的正负号规定为：按______方向，用______手螺旋法则确定扭矩的正负。5.组合变形是指构件在外力作用下同时产生两种或两种以上的______变形。三、判断题（每题2分，共10分）答题要求：判断下列各题的对错，对的打“√”，错的打“×”。(总共5题，每题2分)1.材料力学中研究的变形都是弹性变形。（）2.轴向拉压杆的轴力沿杆轴是均匀分布的。（）3.梁的弯曲正应力公式只适用于纯弯曲情况。（）4.圆轴扭转时，横截面的形状和大小保持不变。（）5.构件的强度、刚度和稳定性只与材料的力学性能有关。（）四、简答题（每题10分，共20分）材料：一根长度为L的等截面直杆，承受轴向拉力F作用。已知杆的横截面面积为A，材料的弹性模量为E。答题要求：请简要回答下列问题。(总共2题，每题10分)1.简述轴向拉压杆横截面上正应力的分布规律，并说明原因。2.推导轴向拉压杆的变形计算公式。五、计算题（每题15分，共25分）材料：有一矩形截面梁，截面尺寸为b×h=200mm×300mm，梁上作用有均布荷载q=10kN/m，梁的跨度L=4m。已知材料的许用应力[σ]=160MPa。答题要求：请写出详细的计算过程，并回答问题。(总共1题，每题15分)1.求梁的最大弯矩和最大正应力，并判断梁是否满足强度要求。答案：一、1.A2.B3.C4.A5.A6.B7.C8.B9.B10.D二、1.小变形2.杆的轴向变形、弹性模量、横截面面积3.荷载集度变化、支座4.右手、右5.基本三、1.×2.√3.×4.√5.×四、1.轴向拉压杆横截面上正应力均匀分布。原因是根据静力平衡条件，轴力N通过截面形心，且在横截面上各点处的内力集度相同，所以正应力均匀分布。2.设杆的轴力为N，根据胡克定律，杆的应力σ=N/A，应变ε=σ/E=N/EA。又因为变形Δl=εl，所以Δl=Nl/EA。五、1.最大弯矩Mmax