材料力学试题 (二)

山西农业大学2006~2007学年第二学期瞬考试试卷（A卷）

考试科目材料力学考试时间2007.7考试方式闭卷成绩

题号—i二三四核总分

得分

评卷人

（本试题满分100分，考试时间120分钟）

r>

济

得分评卷人

一、选择题（每题4分，共20分）

1、材料的失效模式o

剧

A只与材料本身有关，而与应力状态无关；

和

B与材料本身、应力状态均有关；

更

C只与应力状态有关，而与材料本身无关；

K-D与材料本身、应力状态均无关。

-E

照

范

2、图中应力圆a、b、c表示的应力状态分别为

说

A二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态；

SB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。

正确答案是

3、关于压杆临界力的大小，说法正确的答案是

A与压杆所承受的轴向压力大小有关；

B与压杆的柔度大小有关；

C与压杆所承受的轴向压力大小有关；

D与压杆的柔度大小无关。

4、图示交变应力的循环特征人平均应力%”、应力幅值%的值分别是

A40、20、10B20、10、20

C

（应力单位为MPa）

5、如图所示重量为。的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数

得分评卷人

二、计算题（共80分，信息学院学生做1、2、

3、4、6,非信息学院学生做1、2、3、4、5）

1、（16分）简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。

4kN/m

■"275m,

2、（15分）已知三向应力状态如图所示（图中应力单位：MPa）,试

求：1）主应力；2）主切应力；3）形变应变能密度勺。

3、（16分）圆截面杆，受横向外力厂和绕轴线的外力偶5作用。由实

验测得杆表面4点处沿轴线方向的线应变。。一，杆表面B点

处沿与轴线成45。方向的线应变45。=3.75x10"。材料的弹性模量E二

200GPa,泊松比u=0.25,a=0.25L,L=800mm,d=60mmo试求横向外

力厂和绕轴线的外力偶m。。

4、（16分）精密磨床砂轮轴如图所示（单位：mm）,已知电动机功率

N=3kW,转速n=1400rpm,转子重量Qi=10IN,砂轮直径D=25mm,

砂轮重量Q2=275N,磨削力Py/Pz=3,轮轴直径d=50mm,材料为轴承

钢，[b]=60MPa,试用第三强度理论校核轴的强度。

5、（17分）平面刚架A8C与二力杆CQ构成如图所示结构，并承受外

力偶〃％作用。若。己知，刚架的抗弯刚度为石/,CO杆的抗拉刚

E〜A=-3E-I,

度为功，且2/。试求CD杆的变形量V。

6、（17分）用积分法求梁B点的挠度和转角，梁的EI,L己知。

山西农业大学200G2007衿第二颗艇考楸卷（B卷）

考试科H材料力学考试时间2007.7考试方式闭卷成绩.

题号-•二三四核总分

得分

评卷人

（本试题满分100分，考试时间120分钟）

得分评卷人

二、选择题（每题4分，共20分）

1、轴向拉伸细长杆件如图所示，则正确答案是

P------------------------------------------P

---------------------------------------------

~~h——

A1・1、2・2面上应力皆均匀分仙；

B1・1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布；

C1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布；

D1-1、2-2面上应力皆非均匀分布。

2、一点的应力状态如右图所示，则其主应力％、%、%分别为

A30Mpa、100MPa、50MPa

B50MPa>30Mpa、-50MPa

C50MPa、0、-50MPa

D・5（）MPa、3UMPa、5OMPa

正确答案是

30MPa

IM3M（以

3、对莫尔积分EI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人平均应力。*应力幅值%的值分别是

A40、20、10B20、10、20

C0、20、10D0、20、20

（应力单位为MPa）

5、如图所示重量为。的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数

得分评卷人

二、计算题（共80分,信息学院学生做1、2、

3、4、6,非信息学院学生做1、2、3、4、5）

1、（16分）乡、。已知，试作梁的剪力、弯矩到。

”工qc

&.IIIIIIIkBC

2a~a

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、（16分）由五根直径为d=50mm的圆钢杆组成正方形结构，如图所

示，结构连接处均为光滑较链,正方形边长a=lm,材料Q235钢，试

求结构的临界载荷值。(Q235钢，当444=132时，

cr“=(235-0.006822)Mpa。)

4、（16分）精密磨床砂轮轴如图所示（单位：mm）,已知电动机功率

N=3kW,转速n=1400rpm,转子重量Qi=101N,砂轮直径D=25mm,

砂轮重量Q2=275N,磨削力Py/Pz=3,轮轴直径d=50mm,材料为轴承

钢，60Mpm试用第三强度理论校核轴的强度。

5、（17分）平面刚架如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量E/,加。、。,

试求点。在铅垂方向的位移%，（忽略截面剪力与轴力）

a

6、（17分）用积分法求梁B点的挠度和转角，梁的EI,L已知。

X_____________q

」」」」t—4日

山西农业大学2007-2008学年第二学期课程考试试卷（A卷）

考试科目材料力学考试时间2008.7考试方式闭卷成绩

题号二三四核总分

得分

评卷人

（本试题满分100分，考试时间120分钟）

得分评卷人

三、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45°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。/2D均为。/2

2、图示聊接件，若板与聊钉为同一材料，且已知为充

分提高材料的利用率，则钾钉的直径d应为O

Ad=2tBd=4tCd=4t/nDd=8t/冗

3一点的应力状态如右图所示，则其主应力巧、？、％分别为

A3OMPa、100MPa>50MPa

B50MPa>30Mpa、-50MPa

C50MPa、0、-50MPa

D-50MPa、30MPa、50MPa

30MPa

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Y，应力振幅。a和平均应力om分别为

AY=2,oa=20MPa,cm=-1OMpa

By=2,oa=-40MPa,om=lOMpa

Cy=-2,oa=30MPa,om=—lOMpa

6、图示十字架，AB杆为等直均质杆，。-0为圆轴。当该十字架绕。-。

轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆AB和轴。-o分别发生

A、拉伸变形、压缩变形；

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。

得分评卷人

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。

料

qa

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。

20

T卜。

♦

3、（10分）一受扭转的圆轴，直径d=260mm,材料的的弹性模量£=

200GPa,泊松比y=0.3,现用变形仪测得圆轴表面与轴线成45。方向的

线应变£=5.2X10%试求转矩m。

4、（15分）直径d=60mni的圆截面折杆，A端固定，受力与其他尺寸

如图所示。若材料的许用应力0]=100MPa,减按最大切（剪）应力强

度理论（第三强度理论）校核A端外表面点匕的强度（忽略剪切）。

Cl

4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£/,〃z。、。，

试求点。在铅垂方向的位移%）。（忽略截面剪力与轴力）

6、（10分）重为0的物体从高度〃处自由落下，若已知梁的抗弯刚度为

k=EI_

EI,支座的弹簧刚度为女（产生单位长度变形所需的力），且一尸，

试求。点的挠度。

一Be

A\

'人',去J7

I21

山西农业大学2007-2008学年第二学期课程考试试卷（B卷）

考试科目材料力学考试时间2008.7考试方式闭卷成绩

题号-•二三四核总分

得分

评卷人

（本试题满分100分，考试时间120分钟）

得分评卷入四、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、45°斜截面B都是横截面

C分别是45°斜截面、横截面D都是45°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。

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—、平均应力巴”、应力幅值巴，的值分别是

A40、20、10B20、10、20

C0、20、10D0、20、20

o

（应力单位为MPa）

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

得分评卷人

二、计算题（共80分）

1、（15分）q、。已知，试作梁的剪力、弯矩国。

qa2

qqa

B

C

laa

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。

20

T

士化

5_<JV+bv£L)2+72

422

f50,57

+(-20)2=qMPa

苧1万

2T

tg2a()=-------=0.8=>%=19°20'

4一名

却皿=土，42*y+q=±32MPa

3、（15分）皮带轮传动轴如图所示，皮带轮1的重量％=800N,直径

d}=0.8m,皮带轮2的重量W2=1200N,直径刈句加，皮带的紧边拉

力为松边拉力的二倍，轴传递功率为lOOkW,转速为每分钟200转。轴

材料为45钢，[b]=80MPa,试求轴的直径。

中

卦

鼠

蒯

超

型

K-

-E4、（10分））直径d=60nun的圆截面折杆，受力与其他尺寸如图所示。

郛试计算点〃的第三强度理论的相当应力。

和

疑

忠

5、（15分）总长度为/,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。

6、（10分）重量为0的重物以速度正水平运动，冲击梁的8点，梁的

抗弯刚度石/为常量，若Q、日、I、方均已知，试推出8的转角内的

表达式。

H上一4—

Q

El

A

2006-2007(2)材料力学试卷A答案

一、选择题

1、B

2、C

3、B

4、D

5、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。

RR

3752

=0nR」3.75+9・2.75=4•二

=>Rr.\=0.9KN

Z",=()nR"+RA+9=4.3.75

NRR=5.1KN

尸g(KN)

剪力方程和弯矩方程:

2

AC段：Fq(x)=RA-4-x=0.9-4x；M(x)=RAx一一-=0.9x-2x

CB段：FJX)=4-(3.75-X)-^=9.9-4X；

A"\c1ro-7C、4,(3.75—X)2

M(x)=5.1•(3.75-x)-------------------

根据上面方程容易求出驻点、零点和剪力、弯矩的极值，如图。

=

?=65.3MPa,%=50MPa,%-15.3MPa

r12=±7.65MPa,r23=±32.65MPa,r13=±413.3MPa

33

Uf=11.9x10J//7/

3、

<7==E%=80MPa,r=-------=-60MPa

°ftx°rv(14-v)

4、

y

X

N3

扭矩：M、=9549—=9549-=20.5N-m

xn1400

进而可以求出磨削力：R-=MX=>1640N；Py=3P:=4920N

故可以求出“、,和加，的极值：

J-

-130-103=213.2Nm

KImax=(Pv-Q?)•130・10-3=603.85Nm

22

弯矩：M=JMv+|A/I=4213.22+603,852=640.38N•m

V)max121max

第三强度理论：

J/々2)-------；--------

丫-------------=--------=———V640.382+20.52=52.2MPa<[a]

W乃x(50x10-3)3

故该轴满足强度要求。

5、

2/WcrH

伪1=，A1F=恤，乂v=嬴恤

EISEI\6EA

6、

，J

8EI

2006-2007(2)材料力学试卷B答案

二、选择题

1、B

2、B

3、c

4、D

5、C

二、计算题

i、q、。已知，试作梁的剪力、弯矩图。

qa2

qqa

B

/C

2a

qa

2、

20

27

吆2ao=------=0.8=>%=19°20'

a,-av

%ax==±32MP〃

3、

应用截面法容易求出:

p

AB、AD、BC、DC四根压杆的内力M=&,BD拉杆的内力N2=P

"勺号=端:8。

结构临界载荷:

2

Per=(235-0.0068万)生(

Pcr=531.7KN

4、

y

X

N3

扭矩：M、=9549—=9549-=20.5N-m

xn1400

进而可以求出磨削力：R-=MX=>1640N；Py=3P:=4920N

故可以求出“、,和加，的极值：

J-

-130-103=213.2Nm

KImax=(Pv-Q?)•130・10-3=603.85Nm

22

弯矩：M=JMv+|A/I=4213.22+603,852=640.38N•m

V)max121max

第三强度理论：

J/々2)-------；--------

丫-------------=--------=———V640.382+20.52=52.2MPa<[a]

W乃x(50x10-3)3

故该轴满足强度要求。

5、

2/AI?—5/

=2一行团。小

3El,24E/(向下)

6、

夕二qP

8'VB=

6E/8EI

2007-2008(2)材料力学试卷A答案

三、选择题

1、D

2、D

3、B

4、A

5、C

6、C

二、计算题

I、简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。

15

R<-——(qa~+qa-2.5a-qa~)=—qa

2a4

»3

RA=/

3/4qa

M

2、

20

Tho

%-2±V2)+%

4——

50,『50丫/”、257

=±+(-20)MPA

TVITJ=.7

2r

tg2ao=---------=0.8=>a0=19°20,

小=±1用巧2+1

=±32MPa

3、m=125.7N/m

4、％=82.2Mpa,%,=1634Mpa,o-r3=88.5MPa<[o-]=180MPa

5、

s_2/a1m。5/

11，f~~3E/，n°%,=—VD=-------

~3E/,2a,24E/(向下)

6、

.18E〃?、5Q/

V,=(1+1H--------)------

立5Q/39EI

2007-2008(2)材料力学试卷B答案

四、选择题

i、A

2、C

3、C

4、D

5、B

二、计算题

i、q、。已知，试作梁的剪力、弯矩图。

qa2

qqa

B

/C

laa

2、

20

27

吆2ao=------=0.8=>%=19°20'

a,-av

汇max=±/产2吗）2+4=±32MP〃

N

3、解：扭矩：T=9549—=4775Nm

n

皮带拉力r,==9438N,T.=2r,=18880N

&/2

t.=^^=9550N,7；=2%=19100N

2dJ222

FvI=L+"+叱=36616

Py2=W2=1200,匕=（7；+G）=28650

内力分析B截面

Mx=4775

Mx=18308

C截面

M..=10743

Mz=9604M+例；=14410

轴危险截面为B截面

轴径计算

32

<[<T]W=236E-6Y-w=0.134m

W

4、

巴=41.8r.=16.3CT.=47.4N4nS=0

%MN4PDa,'%vMPa,JMPa,2"

气=66Mpa,=53MPa

5、在B点作用向下单位力

2

M="（AC段）

2

标=（x+/-o）（4C段）

B点向下位移

「MMqay

△Bdx=(4/-a)向下

^~ET24E/

求转角：

在B点作用顺时针单位力偶

M=-答（4。段）

M=-l

B点转角

尸MM,

△〃=------dx=顺时针

BJ。El

6^

模拟试题一

一、单项选择题(本大题共8小题，每小题4分，共32分)在每小题列出的四个选项中只有

一个选项是符合题目要求的.

1.静定杆件的内力与其所在截面的O可能有关.

A.形状B.大小C.位置D.材料

2.图1阶梯形杆，AB段为钢，BC段为铝。在P力作用下()o

P

C-

图1图2图3

A.AB段轴力最大B.BC段轴力最大

C.CD段轴力最大D.三段轴力一样大

3.对于水平梁某一指定的截面来说，在它()的外力将产生正的剪力.

A.左侧向上或右侧向下B.左或右侧向上

C.左侧向下或右侧向上D.左或右侧向下

4.工字钢的一端固定、一端自由，自由端受集中力P的作用。若梁的横截面和P力作用线如

图2,则该梁的变形状态为()o

A.平面弯曲B.斜弯曲+扭转C.平面弯曲+扭转D.斜弯曲

5.图3矩形截面，则m〜m线以上部分和以下部分对形心抽z的两个静距的()。

A.绝对值相等，正负号相同B.绝对值相等，正负号不同

C.绝对值不等，正负号相同D.绝对值不等，正负号不同

6.扭转应力公式适用于()杆件。

A.任意截面形状B.任意实心截面形状

C.任意材料的圆截面D.线弹性材料的圆截面

7.在下列关于梁转角的说法中，()是错误的。

A.转角是横截面绕中性轴转过的角位移

B.转角是变形前后同一横截面间的夹角

C.转角是横截面绕梁轴线转过的角度

D.转角是挠曲线之切线与轴拘坐标轴间的夹角

8.塑性较好的材料在交变应力作用下，当危险点的最大应力低于屈服极限时（）。

A.既不可能有明显塑性变形，也不可能发生断裂

B.虽可能有明显塑性变形，但不可能发生断裂

C.不仅可能有明显的塑性变形.而且可能发生断裂

D.虽不可能有明显的塑性变形，但可能发生断裂

一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）

1.C2.D3.A4.B

5.B6.D7.C8.D

模拟试题二

一、单项选择题（木大题共8小题，每小题4分，共32分）在每小题列出的四个选项中只有

一个选项是符合题目要求的。

1.均匀性假设认为，材料内部各点的（）是相同的。

A.应力B.应变C.位移D.力学性质

2.在下列关于轴向拉压杆粕力的说法中，（）是错误的。

A.拉压杆的内力只有轴力B.轴力的作用线与杆轴重合

C.轴力是沿杆轴作用的外力D.轴力与杆的横截面和材料无关

3.在图1悬臂梁的AC段上，各个截面上的（）。

4

4Cl口口I。

图1图2图3

A.剪力相同，弯矩不同B.剪力不同，弯矩相同

C.剪力和弯矩均相网D.剪力和弯矩均不同

4.在图2刚架中，（）段发生拉弯组合变形。

5.在下列关于平面图形的结论中，（）是错误的.

A.图形的对称轴必定通过形心B.图形两个对称轴的交点必为形心

C.图形对对称轴的静距为零D.使静矩为零的轴必为对称轴

6.根据圆轴扭转的平面假设.可以认为圆轴扭转时其横截而（）。

A.形状尺寸不变，直径仍为直线B.形状尺寸改变，直径仍为直线

C.形状尺寸不变，直径不保持直线D.形状尺寸改变，直径不保持直线

7.图3悬臂梁受力。其中。。

A.AB段是纯弯曲，BC段是剪切弯曲B.AB段是剪切弯曲，BC段是纯弯曲；

C.全梁均是纯弯曲；D.全梁均为剪切弯曲

8.自由落体冲击时，当冲击物重量G增加一倍时，若其它条件不变，则被冲击物内的动应力

（）。

A.不变B.增加一倍C.增加不足一倍D.增加一倍以

上

模拟试题二答案

一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）

1.D2.C3.A4.B5.D6.A7.B8.C

模拟试题三

一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）在每小题列出的四个选项中只有

一个选项是符合题目要求的。

1.构件在外力作用下O的能力称为稳定性。

A.不发生断裂B.不产生变形C.保持原有平衡状态D.保持静止

2.截面面积矩的取值情况是（）o

A.恒大于零B.恒为负值C.恒等于零D.可能为正、为负或为

零

3.实心圆轴、两端扭矩作用。直径为D时，设轴内的最大剪应力为T,若轴的直径改为D/2,

其它条件不变，则轴内的最大剪应力变为（）。

A.8TB.T/8C.16TD.T/16

4.等截面直杆承受拉力N作用，若选用三种不同的截面形状：圆形、正方形、空心圆，比较

材料用量，则（）。

A.正方形截面最省料B.圆形截面最省料

C.空心圆截面最省料D.三者用料相同

5.单元体的应力状态如图1,则主应力。1为（）MPao

A.90B.10C.-90D.-10

6.图2（a）和（b）两梁抗弯刚度相同，荷载相同，则下列正确的是（）o

A.内力不同，位移相同B.内力相同，位移不同

C.两梁对应截面的内力、位移相同D.两梁对应截面的内力、位移不同

图1图2

7.长方形截面压杆，b/h=1/2,如果将b改为h后仍为细长杆，临界力Per是原来（）倍。

A.2倍