河工大材料力学试题（三套）及答案

河南工业大学课程材料力学试卷一适用专业班级：机电任课教师学科负责人（签字）试卷编号（A/B）A印数第1页（共4页）专业年级班姓名学号注：（1）不得在密封线以下书写班级、姓名。（2）必须在密封线以下答题，不得另外加纸。……………密封线……………题号一二三四五六七总成绩成绩合分人一、计算题（共6题，70分）1．（10分）图示水平放置圆截面直角钢杆（），直径，，，，试校核该杆的强度。2．（10分）悬臂梁受力如图，试作出其剪力图与弯矩图。河南工业大学课程材料力学试卷适用专业班级：机电2001试卷编号（A/B）第2页（共4页）专业年级班姓名学号注：（1）不得在密封线以下书写班级、姓名。（2）必须在密封线以下答题，不得另外加纸。……………密封线……………3．（10分）图示三角架受力P作用，杆的截面积为A，弹性模量为E，试求杆的内力和A点的铅垂位移。4．（15分）图示结构中CD为刚性杆，C，D处为铰接，AB与DE梁的EI相同，试求E端约束反力。5.(15分)作用于图示矩形截面悬臂木梁上的载荷为：在水平平面内P1=800N，在垂直平面内P2=1650N。木材的许用应力[σ]=10MPa。若矩形截面h/b=2，试确定其尺寸。河南工业大学课程材料力学试卷适用专业班级：机电试卷编号（A/B）第3页（共4页）专业年级班姓名学号注：（1）不得在密封线以下书写班级、姓名。（2）必须在密封线以下答题，不得另外加纸。……………密封线……………6．(10分)某塑性材料，其屈服极限为，用其制成的构件中有图a和b所示的两种应力状态。试按第四强度理论比较两者的危险程度（σ与τ的数值相等）。二、是非题（共2题，2分）：（正确请划“√”，不正确的划“×）1．（1分）悬臂架在B处有集中力P作用，则AB，BC都产生了位移，同时AB，BC也都发生了变形。答案：（）2．（1分）微元体在受力过程中变成虚线所示，则其剪切应变为。答案：（）河南工业大学课程材料力学试卷适用专业班级：机电试卷编号（A/B）第4页（共4页）专业年级班姓名学号注：（1）不得在密封线以下书写班级、姓名。（2）必须在密封线以下答题，不得另外加纸。…………密封线……………三．填空题（共3题，20分）1．（4分）设单元体的主应力为，则单元体只有体积改变而无形状改变的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；单元体只有形状改变而无体积改变的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。2．（3分）杆件的基本变形一般有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿四种；而应变只有＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿两种。3．（6分）影响实际构件持久极限的因素通常有＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿，它们分别用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来加以修正。4.（5分）平面弯曲的定义为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_。5.（2分）低碳钢圆截面试件受扭时，沿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿截面破坏；铸铁圆截面试件受扭时，沿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿面破坏。四、选择题（共2题，8分）1．（3分）两端简支直杆受力如图示，试分析其轴线变形（图中以虚线表示）的下列四种答案哪一种是合理的？答案：（）2．（5分）图示四根压杆的材料与横截面均相同，试判断哪一根最容易失稳。答案：（）

03材料力学试卷A答案一．计算题解：1）各力向根部简化，根截面A为危险面扭矩：，弯矩，剪力2)，，，扭转剪应力：，3)，∴梁安全解：求支反力：，，，。截面内力：A面：，；B面：，，C面：，。绘剪力，弯矩图：AB段：有q，向下，剪力为斜直线，弯矩上凸抛物线。BC段：无q，剪力平直线，弯矩斜直线。最大值：，。解：由节点A的平衡条件：，，∴（拉），（压）。2），。，。3)求：由AB杆的拉伸与AC杆的压缩构成，其几何关系如图示：=解：一次超静定，去掉刚杆CD，代以反力F，且因CD为刚杆，故，，∴3)4)由，得解得：E端反力：（）5.h=180mm,b=90mm6.同样危险.二．是非题1、（一），2、（一）。三．填空题1、（！）（2），且不同时为零2、（1）拉、压，扭转，弯曲，剪切；（2）正应变，剪（切）应变，3、1）构件形状，构件尺寸影响，构件表面质量影响；2）应力集中系数，尺寸系数，表面质量系数。4.中性轴垂直于力偶作用面.5.横截面;450螺旋面四．选择题1、（C）；2、（A）.

河南工业大学课程材料力学试卷适用专业班级：土木03（1～4）任课教师刘起霞教研室主任（签字）试卷编号A考生专业：年级：班级：姓名：学号：注：（1）不得在密封线以下书写班级、姓名。（2）必须在密封线以下答题，不得另外加纸。………密封线………题号一二三四总成绩合分人复核人成绩得分评卷人一．是非题（正确的在题后的括号内用“√”表示，错误的在题后的括号内用“×”表示，每小题2分，共10分）1．应力公式的使用条件是，外力沿杆件轴线，且材料服从胡克定律。（）2．截面尺寸和长度相同两悬梁，一为钢制，一为木制，在相同载荷作用下，两梁中的最正大应力和最大挠度都相同。（）3.卡氏第一定律的适用于弹性体，卡氏第二定律的适用于非弹性体。（）4.悬臂架在B处有集中力作用，则AB，BC都产生了位移，同时AB，BC也都发生了变形。ABB’”’ABB’”’CC’5.在各种受力情况下，脆性材料都将发生脆性断裂而破坏。（）得分评卷人二、选择题：（每小题3分，共24分）1、危险截面是______所在的截面。A.最大面积；B．最小面积；C．最大应力；D．最大内力。2、低碳钢整个拉伸过程中，材料只发生弹性变形的应力范围是σ不超过______。A．σb；B．σe；C．σp；D．σs第1页（共4页）河南工业大学课程材料力学试卷考生专业：年级：班级：姓名：学号：注：（1）不得在密封线以下书写班级、姓名。（2）必须在密封线以下答题，不得另外加纸。………密封线………3.偏心拉伸（压缩）实质上是_______的组合变形。A．两个平面弯曲；B．轴向拉伸（压缩）与平面弯曲；C．轴向拉伸（压缩）与剪切；D．平面弯曲与扭转。4.微元体应力状态如图示，其所对应的应力圆有如图示四种，正确的是_______。5.几何尺寸、支承条件及受力完全相同，但材料不同的二梁，其______。A.应力相同，变形不同；B.应力不同，变形相同；C.应力与变形均相同；D.应力与变形均不同；6.一铸铁梁，截面最大弯矩为负，其合理截面应为______。A.工字形；B.“T”字形；C.倒“T”字形；D.“L”形。7.两端铰支的圆截面压杆，长1m，直径50mm。其柔度为_______。A.60；B.66.7；C.80；D.50。8．梁的正应力公式是在“平面弯曲”前提下推导得到的，“平面弯曲”即_______。A.梁在平面力系作用下产生的弯曲；B.梁的内力只有弯矩没有剪力的弯曲；C.梁的横截面变形后仍为平面的弯曲；D.梁的轴线弯曲变形后仍为（受力平面内）平面曲线的弯曲。第2页（共4页）河南工业大学课程材料力学试卷考生专业：年级：班级：姓名：学号：注：（1）不得在密封线以下书写班级、姓名。（2）必须在密封线以下答题，不得另外加纸。………密封线………得分评卷人三、作图题：（共26分）1．试绘图示杆件的轴力图（6分）2．试绘圆轴的扭矩图，并画出横截面内应力分布（8分）3．如图所示，绘出剪力图和弯矩图。（12分）aaaaF=qaM=qa2q第3页（共4页）河南工业大学课程材料力学试卷考生专业：年级：班级：姓名：学号：注：（1）不得在密封线以下书写班级、姓名。（2）必须在密封线以下答题，不得另外加纸。………密封线………得分评卷人四、计算题：（共40分）1.已知杆1、2的E、A相同，横梁AB的变形不计，试求1、2杆内力。（15分）21l21lBABAaaPaaP2.图示圆轴AB的直径d=80mm，材料的[σ]=160MPa。已知P=5kN，M=3kN·m，l=1m。指出危险截面、危险点的位置；试按第三强度理论校核轴的强度。（10分）llBBPMA3.图示矩形截面简支梁，材料容许应力[σ]＝10MPa，已知b＝12cm，若采用截面高宽比为h/b＝5/3，试求梁能承受的最大荷载。（15分）第4页（共4页）

河南工业大学材料力学试卷（A）标准答案一、是非题：（正确的在题后的括号内用“√”表示，错误的在题后的括号内用“×”表示，每小题2分，共10分）1.×2.√3.×4.×5.×二、选择题：（每小题3分，共24分）1.C2.B3.B4.A5.A6.C7.C8.D三、作图题：（共26分）3.解（1）利用平衡条件得支反力：，（2）分三段作图，可用外力简化法求A、B、C、D四截面内力：A面：，；B面：，，C面：，，D面：，。（3）各段Q、M图形状：AB段：，剪力图水平线，弯矩图斜直线BC段：q向下均布，剪力图斜直线，弯矩图抛物线（上凸抛物线）。（4）最大值：||||四．计算题1．2．3．

HenanUniversityofTechnologyMechanicsofMaterialExamPapersMajor、ClassandGrade：theSchoolteacher：theDirectorinthestaffroom（Signature）Papers’CodeA/BStudents’major：Grade：Class：Name：NO.：Note：（1）Don’twriteyourclassandnameunderthehermeticline.（2）Solvethequestionsunderthehermeticline.………theHermeticLine………Questions’No.12345678910TotalmarksSummaristCheckerMarksScoreAppraiser1、Aroundsteelrodmustcarryatensileloadof.Iftheallowablestressinthebaris,whatistheminimumrequireddiameterofthebar?(5points)ScoreAppraiser2、Aprismaticbarintension(seeFig.1)hascrosssectionalareaandcarriesaload.Determinethenormalandshearstressesontheinclinedsection().(9points)HenanUniversityofTechnologyMechanicsofMaterialExamPapersStudents’major：Grade：Class：Name：NO.：Note：（1）Don’twriteyourclassandnameunderthehermeticline.（2）Solvethequestionsunderthehermeticline.………theHermeticLine………ScoreAppraiser3、FindthestressesfortheelementshowninFig.2if(12points)ScoreAppraiser4、Abarintorsionhasdiameteroverone-halfitslengthanddiameterovertheotherhalf(seefig.3).WhatistheallowabletorqueTiftheangleoftwistisnottoexceed0.01radian?(Assume.)(8points)HenanUniversityofTechnologyMechanicsofMaterialExamPapersStudents’major：Grade：Class：Name：NO.：Note：（1）Don’twriteyourclassandnameunderthehermeticline.（2）Solvethequestionsunderthehermeticline.………theHermeticLine………ScoreAppraiser5、Findtheshearforceandbendingmomentatacrosssectionlocated3mfromtheleft-handendofthebeamshowninthefigure4.(8points)ScoreAppraiser6、Constructtheshearforceandbendingmomentdiagramsforthesimplebeamloadedasshowninthefig.5.(10points)HenanUniversityofTechnologyMechanicsofMaterialExamPapersStudents’major：Grade：Class：Name：NO.：Note：（1）Don’twriteyourclassandnameunderthehermeticline.（2）Solvethequestionsunderthehermeticline.………theHermeticLine………ScoreAppraiser7、AbeamofcircularcrosssectionissupportedatAandBandcarriesauniformloadalongtheoverhang(seeFig6).DeterminetherequireddiameterdifNeglecttheweightofthebeam.(8points)ScoreAppraiser8、DerivetheequationofthedeflectioncurveforasimplebeamloadedbyacoupleMattheend(Fig.7).(10points)HenanUniversityofTechnologyMechanicsofMaterialExamPapersStudents’major：Grade：Class：Name：NO.：Note：（1）Don’twriteyourclassandnameunderthehermeticline.（2）Solvethequestionsunderthehermeticline.………theHermeticLine………ScoreAppraiser9、TwocantileverbeamsABandCDaresupportedasshowninthefigure8.ArollerliesbetweenthetwobeamsatD.Theupperbeamhasflexuralrigidityandthelowerbeamhasflexuralrigidityand.FindtheforceFtransmittedbetweenthebeamsatD.(14points)

HenanUniversityofTechnologyMechanicsofMaterialExamPapersStudents’major：Grade：Class：Name：NO.：Note：（1）Don’twriteyourclassandnameunderthehermeticline.（2）Solvethequestionsunderthehermeticline.………theHermeticLine………ScoreAppraiser10、(a)DeterminetherequiredsectionmodulusSforacantileverbeamwhichcarriesauniformloadandaconcentratedloadatthefreeendifthelengthL=1.5mand=100N/mm2.Neglecttheweightofthebeam.(b)SelectasuitableJoist,takingintoaccounttheweightofthebeam.(16points)NameQuality(kg/m)S()22.09814.97914.15511.232

AnswerstoMechanicsofMaterialExamPapers(A)1.Solution:First,inthelightofstrengthrequirement,theminimumrequireddiameterofthebarcanbesolved.Thecrosssectionareaofthebaris:So,theminimumrequireddiameterofthebaris:2.Solution:Thenormalstressonthecrosssectionofthebaris:So,thenormalandshearstressesontheincli