西建大材料力学试题（四套）及答案

PAGEPAGE1西安建筑科技大学考试试卷(A)考试科目：材料力学共8页课程编码：210217考试时间：专业班级：学号：学生姓名：总成绩总分人核查人题号成绩阅卷人核查人一二三四五六选择题1.(5分)变截面杆受集中力P作用，如图。设F1，F2和F3分别表示杆件中截面1-1，2-2和3-3上沿轴线方向的内力值，则下列结论中哪个是正确的？(A)F1=F2=F3；(B)F1=F2≠F3；(C)F1≠F2=F3；(D)F1≠F2≠F3。正确答案是。2.(5分)低碳钢试件拉伸时，其横截面上的应力公式=N/A(A)只适用于≤p；(B)只适用于≤e；(C)只适用于≤s；(D)在试件拉断前都适用。正确答案是。3.(5分)梁的内力符号与坐标系的关系是:(A)剪力、弯矩符号与坐标系有关；(B)剪力、弯矩符号与坐标系无关；(C)剪力符号与坐标系有关，弯矩符号与坐标系无关；(D)弯矩符号与坐标系有关，剪力符号与坐标系无关。正确答案是。4.(5分)由惯性矩的平行移轴公式，Iz2的答案有四种:(A)Iz2=Iz1+bh3/4；(B)Iz2=Iz+bh3/4；(C)Iz2=Iz+bh3；(D)Iz2=Iz1+bh3。正确答案是。

(15分)图示轴向拉压杆A=1000mm2，P=10kN，纵向分布载荷q=10kN/m，a=1m。求1-1截面的应力和杆中max。

(15分)钢制圆轴的直径为d，材料的许用剪应力[]=30MPa。求:(1)选择轴的直径；(2)将m3和m4互换重选直径。

(15分)作梁的Q、M图。

(15分)圆截面悬臂梁受载如图。当梁长为l，直径为d时，最大弯曲正应力达到许用值。今欲将梁增长至2l，为满足强度要求，直径应增为d的多少倍。

(20分)图示T形截面铸铁梁，已知[t]=30MPa，[c]=60MPa，试计算许用载荷[P]之值。(C为形心)

材料力学(A卷)答案选择题1.(5分)(A)2.(5分)(D)3.(5分)(B)4.(5分)(C)(15分)1=5MPa，(5分)；max=10MPa。(10分)(15分)(1)16Tmax/(d3)≤[](5分)；d=55.4mm(5分)；(2)互换后Tmax=0.5kNmd=43.9mm(5分)(15分)答案如图示（7分)(8分)(15分)[]=(ql2/2)/(d3/32)(5分)设梁长增倍后直径应增为nd，则[]=[q(2l)2/2]/[(nd)3/32](5分)解得n=1.6倍。(5分)(20分)B截面:=10652P/(763.7104)=30MPa，[P]=4.4kN(5分)=10688P/(763.7104)=60MPa，[P]=5.2kN(5分)D截面:=0.75P10688/(763.7104)=30MPa，[P]=3.47kN(5分)∴[P]=3.47kN(5分)

西安建筑科技大学考试试卷(A)考试科目：材料力学共7页课程编码：210217考试时间：专业班级：学号：学生姓名：总成绩总分人核查人题号成绩阅卷人核查人一二三四五六选择题1.(5分)两根梁尺寸、受力和支承情况完全相同，但材料不同，弹性模量分别为E1和E2且E1=7E2，则两根梁的挠度之比y1/y2为:(A)1/14；(B)1/7；(C)1/49；(D)1/71/2。正确答案是。2.(5分)一内、外直径分别为d、D的空心圆轴，其抗扭截面系数有四种答案:(A)Wt=(D3/16)-(d3/16)；(B)Wt=(D3/32)-(d3/32)；(C)Wt=[/(16D)](D4-d4)；(D)Wt=(D4/32)-(d4/32)。正确答案是。3.(5分)已知平面图形的形心为C，面积为A，对z轴的惯性矩为Iz，则图形对z1轴的惯性矩有四种答案:(A)Iz+b2A；(B)Iz+(a+b)2A；(C)Iz+(a2-b2)A；(D)Iz+(b2-a2)A。正确答案是。4.(5分)用积分法计算图示梁的挠度，其支承条件和连续条件为:(A)x=0，y=0；x=a+l，y=0；x=a，y(左)=y(右)，(左)=(右)；(B)x=0，y=0；x=a+l，=0；x=ay(左)=y(右)，(左)=(右)；(C)x=0，y=0；x=a+l，y=0,=0；x=a，y(左)=y(右)；(D)x=0，y=0；x=a+l，y=0，=0；x=a，(左)=(右)。正确答案是。

(15分)带中间铰的联合梁受载如图，作梁的Q、M图。(15分)图示内外径分别为45mm和65mm的空心圆轴，[]=22MPa，G=80GPa。(1)校核轴的强度；(2)求A、C两截面间的相对扭转角。(15分)图示结构中，①、②、③三杆材料相同，截面相同，弹性模量均为E，杆的截面面积为A，杆的长度如图示。横杆CD为刚体，载荷P作用位置如图示。求①、②、③杆所受的轴力。

(20分)图示为一铸铁梁，P1=9kN，P2=4kN，许用拉应力[t]=30MPa，许用压应力[c]=60MPa，Iy=7.6310-6m4，试校核此梁的强度。(15分)钢质圆杆的直径d=10mm，P=5.0kN，弹性模量E=210GPa。求杆内最大应变和杆的总伸长。

工程力学(A卷)答案选择题1.(5分)(B)2.(5分)(C)3.(5分)(D)4.(5分)(C)(15分)RA=5qa/2(↑)MA=3qa2(逆)（2分）RB=3qa/2(↑)x=a/2（2分）（11分）(15分)max=Tmax/Wt=19.26MPa≤[]（7分）AC=[0.60.4/(GIp)-0.80.5/(GIp)]109=-1.48210-3rad（8分）(15分)N1=2P/7(拉)（5分），N2=3P/7(拉)（5分），N3=2P/7(拉)(5分)(20分)=My/Iz最大压应力在B截面下边缘，(c)max=46.1MPa<[c]（6分）最大拉应力:B截面上边缘，(t)max=27.3MPa<[t]（6分）C截面下边缘，(t)max=28.8MPa<[t]（6分）安全。（2分）(15分)||max=6.0610-4 （9分）总伸长l=6.0610-5m（6分）

西安建筑科技大学考试试卷(A)考试科目：材料力学共8页课程编码：210217考试时间：专业班级：学号：学生姓名：总成绩总分人核查人题号成绩阅卷人核查人一二三选择题1．(5分)图示受自由落体冲击的两个立柱，其材料和长度均相同，只是粗细不同(D>d)，其动应力d的关系为:(A)(d)a=(d)b；(B)(d)a<(d)b；(C)(d)a>(d)b；(D)无法比较。正确答案是。2．(5分)两端球铰的正方形截面压杆，当失稳时，截面将绕哪个轴转动，有四种答案:(A)绕y轴弯曲；(B)绕z1轴弯曲；(C)绕z轴弯曲；(D)可绕过形心C的任何轴弯曲。正确答案是。填空题1．(5分)等直杆(a)及(b)的EA相同，受力情况如图。杆内的变形能分别是:(a)杆，Ua=；(b)杆，Ub=。2．(5分)某构件内一点处的交变应力随时间变化的图线如图所示，则该交变应力的循环特征是，最大应力是，最小应力是。

计算题1.图示单元体，已知y=50MPa，yx=10MPa。求和。(10分)

2.已知简支木梁受载荷如图所示，若木梁采用h:b=3:2的矩形截面，其容许应力为[]=10MPa，试设计木梁截面尺寸。.(20分)

3.已知梁的抗弯刚度EI为常数，试用卡氏第二定理求图示外伸梁D点的挠度和B截面的转角。(20分)

4.等截面刚架的抗弯刚度为EI，抗弯截面系数为W，重物Q自由下落时，求刚架内dmax(不计轴力)。(15分)

5.图示压杆，当截面绕z轴失稳时，两端视为铰支；绕y轴失稳时，两端为固定端。已知:[]=160MPa，试校核压杆的稳定性。(15分)

材料力学答案(A卷)选择题1．(5分)(B)2．(5分)(D)填空题1．(5分)Ua=P2l/(6EA)，Ub=P2l/(2EA)2．(5分)r=-0.5，max=100MPa，min=-50MPa，m=25MPa，计算题1．(10分)=3.84MPa，(5分)=-16.65MPa(5分)2．(20分)max=Mmax[cos+(Wz/Wy)sin]/Wz≤[](5分)Wz/Wy=h/b=3/2(5分)Wz=bh2/6=2.5210-4m3(5分)h=0.131m，b=0.0876m取b=90mm，h=135mm(5分)3．(20分)U=2P2l3/(3EI)(5分)fD=4Pl3/(3EI)(↓)(5分)U'=(Pl+m)2l/(2EI)+P2l3/(6EI)(5分)B=Pl/(EI)(顺时针)(5分)4．(15分)st=4Qa3/(3EI)(5分)Kd=1+[1+3EIH/(2Qa3)]1/2(5分)d=Kdst={1+[1+3EIH/(2Qa3)]1/2}Qa/W(5分)5．(15分)A=2086mm2，Iy=31.2104mm4，(2分)Iz=71.2104mm4，y=94，z=124.5=max，(3分)=0.4368，N/(A)=153.6MPa<[]，稳定（10分)

西安建筑科技大学考试试卷(A)考试科目：材料力学共8页课程编码：210217考试时间：专业班级：学号：学生姓名：总成绩总分人核查人题号成绩阅卷人核查人一二三四五六七

一．选择题1.(5分)长方形截面细长压杆，b/h=1/2；如果将b改为h后仍为细长杆，临界力Pcr是原来的多少倍？有四种答案:(A)2倍；(B)4倍;(C)8倍；(D)16倍。正确答案是。2.(5分)图示应力状态，用第三强度理论校核时，其相当应力为:(A)r3=1/2；(B)r3=；(C)r3=31/2；(D)r3=2。正确答案是。计算题(15分)1、2杆均为圆截面，直径相同，d=40mm，弹性模量E=200GPa，材料的许用应力[]=120MPa，适用欧拉公式的临界柔度为90，并规定稳定安全系数nst=2，试求许可载荷[P]。三．填空题1．(5分)用积分法求图示挠曲线方程时，需应用的边界条件是；连续条件是。2．(5分)图示悬臂梁，查表已求出B截面的转角和挠度，则用叠加法可求出C截面的挠度=。PABCab3.(5分)在图示交变应力-t曲线情况下，其平均应力、应力幅和循环特征四.计算题(15分)图示拐轴受铅垂载荷P作用。试按第三强度理论确定轴AB的直径d。已知:P=20kN，[]=160MPa。

五.计算题(15分)某点的应力状态如图所示，图中单位：MPa。材料的泊松比，试计算相当应力、、、。

六.计算题(15分)求图示刚架的支反力。七.计算题(15分)重为Q的重物自由落下冲击于梁上C点，求当梁内最大动应力、静应力之比为dmax/stmax=4时，H的值。

材料力学(A卷)答案一.选择题1.(5分)(C)2.(5分)(D)二.计算题(15分)N1=2P，N2=31/2P(4分)按1杆，2P/(402/4)≤120，P≤75.4kN(5分)按2杆，2=100>90，(Ncr)2=248kNNcr/nst=124kN=31/2P，P=71.6kN(5分)∴[P]=71.6kN(1分)三.填空题1.(5分)边界条件是：yA=0，A=0，yC=0。（2分）连续条件是：yD(左)=yD(右)，D(左)=D(右)，y