四套材料力學(xué)試題及答案

1、 成績(jī) 材料力學(xué)試題A 班級(jí)姓名學(xué)號(hào) 一、單選題（每小題2 分，共 10 小題， 20 分） 1、 工程構(gòu)件要正常安全的工作，必須滿足一定的條件。下列除（）項(xiàng)，其他各項(xiàng)是必 須滿足的條件。 A 、強(qiáng)度條件B 、剛度條件C、穩(wěn)定性條件D、硬度條件 2、內(nèi)力和應(yīng)力的關(guān)系是（） A 、內(nèi)力大于應(yīng)力B、內(nèi)力等于應(yīng)力的代數(shù)和 C、內(nèi)力是矢量，應(yīng)力是標(biāo)量D、應(yīng)力是分布內(nèi)力的集度 3、根據(jù)圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的平面假設(shè)，可以認(rèn)為圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面（）。 A 、形狀尺寸不變，直徑線仍為直線。B、形狀尺寸改變，直徑線仍為直線。 C、形狀尺寸不變，直徑線不保持直線。D、形狀尺寸改變，直徑線不保持直線。 4、建立平面彎曲正應(yīng)力

2、公式 My I z ,需要考慮的關(guān)系有（ ）。 A 、平衡關(guān)系 ,物理關(guān)系，變形幾何關(guān)系； B、變形幾何關(guān)系，物理關(guān)系，靜力關(guān)系； C、變形幾何關(guān)系，平衡關(guān)系，靜力關(guān)系； D、平衡關(guān)系 , 物理關(guān)系，靜力關(guān)系； 5、利用積分法求梁的變形，不需要用到下面那類條件（ ）來確定積分常數(shù)。 A 、平衡條件。 B、邊界條件。 C、連續(xù)性條件。 D、 光滑性條件。 6、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征 r 、平均應(yīng)力 m 、應(yīng)力 幅度 a 分別為（ ）。 A -10、 20、 10； B 30、 10、20； 1 1 C 3 、 20、10； D 3 、10、 20 。 7、 1 、 2 、 一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如下圖所

3、示， 則其主應(yīng)力 3 分別為（ ）。 A 30MPa、 100 MPa 、50 MPa B 50 MPa、 30MPa、 -50MPa C 50 MPa、 0、 -50Mpa 、 D -50 MPa 、 30MPa、 50MPa 1 8、對(duì)于突加載的情形，系統(tǒng)的動(dòng)荷系數(shù)為（）。 A、2B、 3C、4D、5 9、壓桿臨界力的大小， （）。 A 與壓桿所承受的軸向壓力大小有關(guān)； B 與壓桿的柔度大小有關(guān)； C 與壓桿材料無關(guān)； D 與壓桿的柔度大小無關(guān)。 10、利用圖乘法計(jì)算彈性梁或者剛架的位移，要求結(jié)構(gòu)滿足三個(gè)條件。以下那個(gè)條件不是 必須的（） A 、 EI 為常量B 、結(jié)構(gòu)軸線必須為直線。 C

4、、 M 圖必須是直線。D、 M 和 M 至少有一個(gè)是直線。 二、按要求作圖(共 12 分 ) 1、做梁的剪力、彎矩圖(10 分 ) （反力已給出 ） 2、畫出右圖所示空心圓軸橫截面上沿半徑OA 方向的剪應(yīng)力分布示意圖.（ 2 分） T OA 2 三、結(jié)構(gòu)尺寸及受力如圖所示， AB 可視為剛體， CD 為圓截面鋼桿，直徑為 D 35 mm， 材料為 Q235 鋼，許用應(yīng)力為 180 MPa ， E 200GPa （共 15 分） （1）求許可載荷 F 。（ 6 分） (2) 計(jì)算當(dāng)F50KN 時(shí)， B 點(diǎn)豎向位移 （ 6 分） (3) 若 D 處（雙剪切）鉚釘許用切應(yīng)力 100MPa ，試設(shè)計(jì)鉚

5、釘直徑d 。（ 3 分） 四、（ 13 分） 在受集中力偶矩Me 作用的矩形截面簡(jiǎn) o 為 45o ，已知材料的E, 和梁的橫截面及長(zhǎng)度尺寸 b,h,a,l. 試求集中力偶矩Me。 五、（ 14 分） 如圖所示結(jié)構(gòu)，桿AB 橫截面面積 A 21.5 cm2，抗彎截面模量 Wz 102 cm3，材料的許用應(yīng)力 180 MPa。圓截面桿 CD ，其直徑 d20 mm，材料的彈性模量 E 200 Gpa， s 250MPa ， p 200 MPa， 1100,250 ，如果壓桿不為 細(xì)長(zhǎng)桿時(shí)采用直線擬合。A、C、 D 三處均為球鉸約束，若已知： l11.25 m， l 20.55 m， F 25 k

6、N ，穩(wěn)定安全系數(shù) n st1.8，校核此結(jié)構(gòu)是否安全。 3 六、（ 12 分） 重為 Q 的物體從高度 h 處自由落下，若已知梁的抗彎剛度為 EI ， EI 支座的彈簧剛度為 k （產(chǎn)生單位長(zhǎng)度變形所需的力） ，且 k ，試求 C 點(diǎn)沖擊撓度。 l 3 七、（ 14 分） 平面剛架如圖所示，EI 為常量，試用力法作其彎距圖。 a q BC a A 4 成績(jī) 材料力學(xué)試題 B 一、單選或多選題（每小題2 分，共 10 小題， 20 分） 1、 工程構(gòu)件要正常安全的工作，必須滿足一定的條件。下列除（）項(xiàng)，其他各項(xiàng)是必 須滿足的條件。 A 、強(qiáng)度條件B 、剛度條件C、穩(wěn)定性條件D、硬度條件 2、內(nèi)

7、力和應(yīng)力的關(guān)系是（） A 、內(nèi)力大于應(yīng)力B、內(nèi)力等于應(yīng)力的代數(shù)和 C、內(nèi)力是矢量，應(yīng)力是標(biāo)量D、應(yīng)力是分布內(nèi)力的集度 3、根據(jù)圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的平面假設(shè)，可以認(rèn)為圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面（）。 A 、形狀尺寸不變，直徑線仍為直線。B、形狀尺寸改變，直徑線仍為直線。 C、形狀尺寸不變，直徑線不保持直線。D、形狀尺寸改變，直徑線不保持直線。 4、設(shè)某種鋼的屈服應(yīng)力為s200MPa ，彈性模量為 E 200GPa 。現(xiàn)將直徑為 2mm 的鋼絲繞在一個(gè)剛性圓柱上，欲使鋼絲放松后不產(chǎn)生殘余變形，則圓柱直徑不能小于 （）。 A、0.8 米 B、 1.6 米 C、 2.0 米 D、 2.4 米 5、利用積分法求梁的變形，

8、不需要用到下面那類條件（ ）來確定積分常數(shù)。 A 、平衡條件。 B、邊界條件。 C、連續(xù)性條件。 D、 光滑性條件。 6、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征 r 、平均應(yīng)力 m 、應(yīng)力 幅度 a 分別為（ ）。 A -10、 20、 10； B 30、 10、20； 1 1 C 3 、 20、10； D 3 、10、 20 。 7、 1 、 2 、 一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如下圖所示， 則其主應(yīng)力 3 分別為（）。 A 30MPa、 100 MPa 、50 MPa B 50 MPa、 30MPa、 -50MPa C 50 MPa、 0、 -50Mpa 、 D -50 MPa 、 30MPa、 50MPa 5 8、對(duì)

9、于突加載的情形，系統(tǒng)的動(dòng)荷系數(shù)為（）。 A、2B、 3C、4D、5 9、壓桿臨界力的大小， （）。 A 與壓桿所承受的軸向壓力大小有關(guān)； B 與壓桿的柔度大小有關(guān)； C 與壓桿材料無關(guān)； D 與壓桿的柔度大小無關(guān)。 10、利用圖乘法計(jì)算彈性梁或者剛架的位移，要求桿件滿足三個(gè)條件。以下那個(gè)條件不是 必須的（） A 、 EI 為常量B 、結(jié)構(gòu)軸線必須為直線。 C、 M 圖必須是直線。D、 M 和 M 至少有一個(gè)是直線。 二、按要求做圖(10 分 ) 30kN 20kN/m B 2 q=F/a C D 1 1m 1m 2F F 2 a 1 3m a a (e) （1）做軸力圖 (2) 做剪力、彎矩圖

10、 三、圖示結(jié)構(gòu)中， BC 由一束直徑為 2mm 的鋼絲組成，若鋼絲的許用應(yīng)力為 160MPa ， q 30KN / m 。試求 BC 需由多少根鋼絲組成。 （ 10 分） （2）B 3m C A4m 6 四、（ 14 分）已知圓軸直徑 d 20mm ，在其上邊緣 A 點(diǎn)處測(cè)得縱向線應(yīng)變 0 400 10 6， 在水平直徑平面的外側(cè) B 點(diǎn)處，測(cè)得 45 300 10 6 ，已知材料的彈性模量 E 200GPa， 泊松比 0.25， a 2m 。若不計(jì)彎曲切應(yīng)力的影響，試求作用在軸上的載荷 F 和 M e 的 大小。 F A d B 45 M e a 五、（16 分）如圖所示結(jié)構(gòu)，桿 AB 橫截

11、面面積 A 21.5 cm 2 ，抗彎截面模量 Wz 102 cm3，材料的許用應(yīng)力 180 MPa。圓截面桿 CD ，其直徑 d 20 mm，材 料的彈性模量 E 200 Gpa， s 250MPa ， p 200 MPa， 1 100, 2 50 ，如 果壓桿不為細(xì)長(zhǎng)桿時(shí)采用直線擬合。 A 、C 、D 三處均為球鉸約束， 若已知： l 1 1.25m， l 2 0.55 m， F 25kN ，穩(wěn)定安 全系數(shù) nst 1.8 ，試校核此結(jié)構(gòu) 是否安全。 7 20092010 第二學(xué)期材料力學(xué)A 卷參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 適用班級(jí)： 08 級(jí)機(jī)自 1-4 班考試用時(shí)： 120 分鐘 制作人：賈坤榮

12、審核人： 一、選擇題（每空1 分） 1.D； 2. D； 3.A； 4.C； 5.A; 6.D;7.B;8.A;9.B;10. C. 二、作圖題 1、剪力、彎矩圖 2、切應(yīng)力分布 2 分 三、 解： (1) 對(duì) AB進(jìn)行受力分析 （1分） M A 0:N 1000 F (1000 2000) 0 (2 分) 解得 N 3F CD 桿軸向拉伸與壓縮，由強(qiáng)度條件有 FN 3F 180MPa (2 分) MPa A 35 35 4 解得 F 35 35 180 N 57.7 4 KN 3 (1 分) 8 （2）畫出變形圖如下： （ 2分） 根據(jù)胡克定律，有 N LCD 3 50 103 2 2000

13、 3 mm 1.8mm（ 2 分） LCD EA 200 9 35 35 10 6 10 4 根據(jù)變形圖得到 D 3.6mm B 5.4mm (2 分) （3）鉚釘是雙剪切 （1 分） 由剪切名義應(yīng)力計(jì)算公式得到 FS 150000 100MPa （ 1 分） A 2d 2 4 解得 d 31mm （1 分） 四、解： B 點(diǎn)的單元體如圖所示 B 點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)為純剪切狀態(tài)。由廣義胡克定理有 1 1 1 23 1 450 (7 分) E E 根據(jù)應(yīng)力彎曲剪應(yīng)力公式 ： 1.5 FS 1.5 M e (3 分) bh lbh 代入廣義胡克定理，得到 M e 2 lbhE (3 分) 3 1 45 五

14、、解： （1） 計(jì)算 CD 桿的臨界壓力 （7 分） i d 5mm 4 l 1 0.55 110 ， 1 所以 CD 桿為大柔度桿 i 5 10 3 用歐拉公式計(jì)算臨界壓應(yīng)力和臨界壓力 9 2 E 2 E 3.142 200 109 3.14 202 6 Pcr cr A 10 cr2 , 2 A 110 2 4 51KN (2). （ 5 分） AB桿平衡 有 M A 0 : F sin 30 2l1 TC l1 得 TC 25KN AB 桿拉彎組合變形，彎矩圖和軸力圖下圖所示 _+ 125 3 25 8 2 AB 桿最大拉應(yīng)力 max M max FN 125 103 25 3 103

15、163.2MPa WZ A 8 102 10 6 2 21.5 10 4 3校核 Pcr 51 1.8壓桿穩(wěn)定性足夠 （1 分） Tc 2.05 nst 25 max 163.2MPa 180MPa梁強(qiáng)度足夠 （1 分） 六、解：彈簧引起的靜位移為 1 Q Ql 3 3 3K （3 分） 9EI 梁的靜位移為： st 1 l 2 Ql 2 2 l 1 2l 2 Ql 2 2 l Ql 3 5Ql 3 （6 分） 2 3 3 3 2 3 3 3 9EI 9EI 動(dòng)荷系數(shù) K d 1 1 2h 5Ql 3 18EIh （2 1 5Ql 3 分） st C 點(diǎn)的動(dòng)撓度 K d st 5Ql 3 1

16、5Ql 3 18 EIh 分） d 9EI 5Ql 3 （ 1 七、 解：以 C 處的約束為多余約束，原結(jié)構(gòu)的基本體系為 : （2分） 10 由力法典型方程 X1 111P0 （1 分） 1 a2 2 a 2 5ql 4 1P 1 q q a2 a a EI 2 2 3 2 8EI 3 1 1 2 a4 1 1 ( a a a a a a) EI 2 3 3EI （各 3分） 將 11 和 1P 代入力法典型方程，得 X1 15 （2 分） qa 32 剛架的彎矩圖右圖示 （2 分） 11 20092010第二學(xué)期材料力學(xué)b 卷參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 適用班級(jí)： 08 級(jí)機(jī)自 5-7 班考試用時(shí)：

17、 120 分鐘 制作人：賈坤榮審核人： 一、選擇題（每空1 分） 1.D； 2. D； 3.A； 4.C； 5.A; 6.D;7.B;8.A;9.B;10. C. 二、作圖題 1. （ 3 分）做軸力圖2. （9 分） Q(KN) 20 10 20 F + M(KNm) 10 FN 2F 10 剪力圖 4 分，彎矩圖 5 分 三、 解： (1). 取 AC 為研究對(duì)象，受力分析下圖所示 B MA(F) 0: 3T43042 5 3 T 解得 T 100KN （6 分） （2）設(shè)需要 n 根鋼絲 T A C 4 由鋼絲的強(qiáng)度條件 FAX nA FAY 103 4T 4 100 根） （4分） n

18、 d 2 3.14 22 10 6 160 106 199( 四、解： B 點(diǎn)的單元體如圖所示 B 點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)為純剪切狀態(tài)。由廣義胡克定理有 1 1 (8 分) 1 1 23 E 450 E 根據(jù)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式： M e d 3 16 代入廣義胡克定理，得到 M e 94.2N M (3 分) 12 又由應(yīng)變公式，得到 0 0 / E FA/E 400 106 得到 F 31.4N (5 分) 五、解： （1） 計(jì)算 CD 桿的臨界壓力 （8 分） i d 5mm 4 l 1 0.55 110 ， 1 所以 CD 桿為大柔度桿 i 5 10 3 用歐拉公式計(jì)算臨界壓應(yīng)力和臨界壓力 2 E 2 E

19、 3.142 200 109 3.14 202 6 , Pcr cr A 10 cr 2 2 A 110 2 4 51KN (2). （ 6 分） AB桿平衡 有 M A 0 : F sin 30 2l1 TC l1 得 TC 25KN AB 桿拉彎組合變形，彎矩圖和軸力圖下圖所示 _+ 125 25 3 8 2 AB 桿最大拉應(yīng)力 max M max FN 125 103 25 3 103 163.2MPa WZ A 8 102 10 6 2 21.5 10 4 3校核 Pcr 51 1.8壓桿穩(wěn)定性足夠 （1 分） Tc 2.05 nst 25 max 163.2MPa 180MPa梁強(qiáng)度

20、足夠 （1 分） 六、解：彈簧引起的靜位移為 1 Q Ql 3 3 3K （3 分） 9EI 梁的靜位移為： st 1 l 2 Ql 2 2 l 1 2l 2 Ql 2 2 l Ql 3 5Ql 3 （8 分） 2 3 3 3 2 3 3 3 9EI 9EI 13 2h 5Ql 3 18EIh 動(dòng)荷系數(shù) K d 1 1 1 st 5Ql 3 C 點(diǎn) 的 動(dòng) 撓 度 dK d 5Ql 3 1 5Ql 3 18 EIh st 5Ql 3 9EI A 七、 解：以C 處的約束為多余約束，原結(jié)構(gòu)的 為 基本體系（ 2 分） 由力法典型方程 X1 111P0 （2 分） l A l X1 1 1 ql

21、2 2 （2 分） q （1 分） B 基本體系 C X1 B C 1 1 2 3 1 1 1 ql 4 4l l 2 l 11 ( l l l l l l ) 1P EI 3 ql （各 4分） EI 2 3 3EI 2 6EI 將 11 和 1P 代入力法典型方程，得 1P ql 4 3EI ql X1 6EI 4l 3 8 11 剛架的彎矩圖右圖示 （2 分） 14 一、單項(xiàng)選擇題( 在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的序號(hào)填 在題干的括號(hào)內(nèi)。每小題 2 分，共 20 分) T 1.軸的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力公式 =適用于如下截面軸 () I P A. 矩形截面軸 B.橢圓截面

22、軸 C. 圓形截面軸 D.任意形狀截面軸 2.用同一材料制成的實(shí)心圓軸和空心圓軸，若長(zhǎng)度和橫截面面積均相同，則抗扭剛度較大的 是哪個(gè) ?() A. 實(shí)心圓軸B.空心圓軸C.兩者一樣D. 無法判斷 3.矩形截面梁當(dāng)橫截面的高度增加一倍、寬度減小一半時(shí)，從正應(yīng)力強(qiáng)度考慮，該梁的承載 能力的變化為 () A. 不變B.增大一倍C.減小一半 4.圖示懸臂梁自由端B 的撓度為 () ma a 3a ) ma (l ) (l 2 ma A. B. 2 EI C. EI EI 5.圖示微元體的最大剪應(yīng)力 max 為多大 ?() A. max=100MPa B. max=0 C. max=50MPa D. m

23、ax=200MPa 6.用第三強(qiáng)度理論校核圖示圓軸的強(qiáng)度時(shí)，所采用的強(qiáng) 度條件為 () P M T 2 A. ( ) 2 4() A W Z WP B. P M T A WZ WP C. ( P M ) 2 ( T ) 2 A WZ WP D. ( P M ) 2 4( T ) 2 A W Z WP 7.圖示四根壓桿的材料、截面均相同，它 們?cè)诩埫鎯?nèi)失穩(wěn)的先后次序?yàn)?) A. (a),(b),(c),(d) D. 增大三倍 2 a ma (l ) D. 2 EI 15 B. (d),(a),(b),(c) C. (c),(d),(a),(b) D. (b),(c),(d),(a) 8.圖示桿件

24、的拉壓剛度為EA ，在圖示外力作用下 其變形能U 的下列表達(dá)式哪個(gè)是正確的?() P2a A. U= 2EA P2 l P2 b B. U= EA EA 2 2 P2 l P2 b C. U= EA EA 2 2 P2 a P2 b D. U= EA 2EA 2 9 圖示兩梁抗彎剛度相同，彈簧的剛度系數(shù) 也相同，則兩梁中最大動(dòng)應(yīng)力的關(guān)系為 () A. ( d) a =( d) b B. ( d) a ( d) b C. ( d) a ( d) b D. 與 h 大小有關(guān) 二、填空題 ( 每空 1 分，共 20 分 ) 1.在材料力學(xué)中，為了簡(jiǎn)化對(duì)問題的研究，特對(duì)變形固體作出如下三個(gè)假設(shè)：_ ，

25、 _， _。 2.圖示材料和長(zhǎng)度相同而橫截面面積不同的兩桿，設(shè)材料的重度為 ，則在桿件自重的作用 下，兩桿在x 截面處的應(yīng)力分別為 (1)=_ ， (2)=_ 。 3.圖示銷釘受軸向拉力 P 作用，尺寸如圖，則銷釘內(nèi)的剪應(yīng)力 =_ ，支承面的擠壓應(yīng) 力 bs=_ 。 16 4.圖示為一受扭圓軸的橫截面。已知橫截面上的最大剪應(yīng)力 max=40MPa ，則橫截面上A 點(diǎn) 的剪應(yīng)力 A =_ 。 5.階梯形軸的尺寸及受力如圖所示，其AB 段的最大剪應(yīng)力 max1 與 BC 段的最大剪應(yīng)力 max2 之比 max 1 =_ 。 max 2 6.圖示正方形截面簡(jiǎn)支梁，若載荷不變而將截面邊長(zhǎng)增加一倍，則其

26、最大彎曲正應(yīng)力為原來的 _倍，最大彎曲剪應(yīng)力為原來的 _倍。 7.矩形截面懸臂梁的尺寸及受載如圖所示， (1) 若梁長(zhǎng) l 增大至 2l ，則梁的最大撓度增大至原來的 _ 倍； (2) 若梁截面寬度由 b 減為 b ，則梁的最大撓度增大至原來的 _倍； 2 (3) 若梁截面高度由 h 減為 h ，則梁的最大撓度增大至原來的 _倍。 2 8.圖示為某構(gòu)件內(nèi)危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，若用第四強(qiáng)度理論校核其強(qiáng)度，則相當(dāng)應(yīng)力 eq4=_ 。 17 9.將圓截面壓桿改為面積相等的圓環(huán)截面壓桿，其它條件不變，則其柔度將_，臨界 載荷將 _。 三、分析題 ( 每小題 5 分，共 20 分 ) 1.在圖示低碳鋼和鑄鐵

27、拉伸試驗(yàn)的“應(yīng)力應(yīng)變”圖上，注明材料的強(qiáng)度指標(biāo)(名稱和代表 符號(hào) )，并由圖判斷：_ 是脆性材料， _是塑性材料。 2.畫出圖示階梯形圓軸的扭矩圖，用圖中 m 和 d 寫出圓軸最大剪應(yīng)力的計(jì)算式，并指出其作 用點(diǎn)位置。 3.圖示矩形截面懸臂梁，若已知危險(xiǎn)截面上 E 點(diǎn)的應(yīng)力為 E= 40MPa，試分析該截面上四個(gè)角點(diǎn) A 、 B、 C、 D 的應(yīng)力 (不必寫出分析過程，只須寫出分析結(jié)果，即四個(gè)角點(diǎn)的應(yīng)力 值 )。 四、計(jì)算題 ( 每小題 10 分，共 40 分 ) 1.鋼桿 1， 2 吊一剛性橫梁 AB 。已知鋼桿的彈性模量E=200GPa，兩桿的橫截面面積均為 A=100mm 2，載荷 P=

28、20KN ，試求兩鋼桿的應(yīng)力、伸長(zhǎng)量及 P 力作用點(diǎn) F 的位移 F。 18 2.外伸木梁各部分的尺寸和所受載荷如圖所示。設(shè)梁材料的許用應(yīng)力 =10MPa 。 試： (1)作梁的剪力圖和彎矩圖；(2)校核梁的正應(yīng)力強(qiáng)度。 3.弓形夾緊器如圖， 若夾緊力 P=2KN ，距離 e=120mm，立柱為矩形截面， 其 h=25mm， =160MPa ，試設(shè)計(jì)截面尺寸 b。 4.圖示曲柄軸直徑d=50mm ，受集中力P=1KN 作用，試： (1) 畫出危險(xiǎn)點(diǎn)A 的應(yīng)力狀態(tài)并計(jì) 算其應(yīng)力值；(2)若材料的許用應(yīng)力 =70MPa, 試按第四強(qiáng)度理論校核其強(qiáng)度。 浙江省 2001 年 10 月高等教育自學(xué)考試

29、 19 材料力學(xué)試題參考答案 一、單項(xiàng)選擇題 ( 每小題 2 分，共 20 分) 1.C 2.C 3.B 4.B 5.A 6.D 7.A8.A 9.C 二、填空題 ( 每空 1 分，共 20 分 ) 1. 連續(xù)性假設(shè) 均勻性假設(shè) 各向同性假設(shè) 2. (l-x) (l -x) 3. P 4P d h ( D 2 d2 ) 4. 33.3MPa 5. 3/8 6. 1/8 1/4 7. 8 2 8 8. 2 3 2 9.降低增大 三、分析題 (每小題 5 分，共 20 分) 1.低碳鋼強(qiáng)度指標(biāo)：強(qiáng)度極限 b,屈服極限 s 鑄鐵強(qiáng)度指標(biāo)：拉伸強(qiáng)度極限b 鑄鐵是脆性材料，低碳鋼是塑性材料 2.作扭矩圖

30、 計(jì)算扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力： 32m 37.9m AB = 3 BC = 3 d d m a x=BC ,作用于 BC 段表面 3. A=-60MPa, B=20MPa, C=50MPa, D=-20MPa 四、計(jì)算題 ( 每小題 10 分，共 40 分 ) 1.兩鋼桿軸力： N 1=8KN( 拉 )， N2=12KN( 拉 ) 桿 1： 1=80MPa ， l 1=0.8mm 桿 2： 2=120MPa ， l2=1.2mm P 力作用點(diǎn)位移： 2 l1 3 l 2 =1.04mm F = 5 2.支反力： RA=17.5KN( )， RB=22.5KN( ) 剪力圖： 彎矩圖： 20 強(qiáng)度校核： m

31、ax =9.96MPa 3.N=p,M=pe = N M P 6pe A W bh bh2 b p h 6pe2 =14.9mm h 4.應(yīng)力狀態(tài) 應(yīng)力值： =40.7MPa， =16.3MPa 強(qiáng)度校核： eq4=23 2 =49.5MPa 21 材料力學(xué) - 模擬試題 一、單項(xiàng)選擇題 1.截面上的全應(yīng)力的方向（） A、平行于截面B 、垂直于截面C 、可以與截面任意夾角D 、與截面無關(guān) 2.脆性材料的延伸率（） A、小于 5% B 、小于等于5% C、大于 5% D 、大于等于5% 3.如圖所示簡(jiǎn)支梁，已知C 點(diǎn)轉(zhuǎn)角為 。在其它條件不變的情況下，若將荷載F 減小 一半，則C點(diǎn)的轉(zhuǎn)角為（） A

32、、 0.125 F B、 0.5 C C、 D、 2 4. 危險(xiǎn)截面是（）所在的截面。 A、最大面積B、最小面積C、最大應(yīng)力D、最大內(nèi)力 5. 圖示單元體應(yīng)力狀態(tài)，沿 x 方向的線應(yīng)變 x 可表示為（ ） A、yB、 1 (xy ) EE C 、 1 ( y x )D 、 x E G 6. 描述構(gòu)件上一截面變形前后的夾角叫（ ） y A、線位移 B 、轉(zhuǎn)角 C 、線應(yīng)變 D 、角應(yīng)變 7. 塑性材料的名義屈服應(yīng)力使用（ ） A、 S 表示 B 、 b 表示 C 、 p 表示 D 、 0.2 表示 8. 拉（壓）桿應(yīng)力公式 FN 的應(yīng)用條件是（） A A、應(yīng)力在比例極限內(nèi) B、應(yīng)力在屈服極限內(nèi)

33、C、外力合力作用線必須沿著桿的軸線 D、桿件必須為矩形截面桿 9. 下列截面中，彎曲中心與其形心重合者是（） A、 Z 字形型鋼B、槽鋼C、 T 字形型鋼D、等邊角鋼 10. 如圖所示簡(jiǎn)支梁，已知 C 點(diǎn)轉(zhuǎn)角為 。在其它條件不變的情況下，若將桿長(zhǎng)增加一倍， 則 C 點(diǎn)的轉(zhuǎn)角為（ ） A、 2 B 、4 F C、 8 D 、16 C 22 二、填空題 1.用主應(yīng)力表示的第四強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力是。 2.已知自由落體沖擊問題的動(dòng)荷系數(shù)Kd，對(duì)應(yīng)靜載荷問題的最大位移為jmax，則沖擊問題 的最大位移可以表示為 。 3. 圖示木榫聯(lián)接。橫截面為正方形，邊長(zhǎng)為 a，聯(lián)接處長(zhǎng)度為 2t。則木榫聯(lián)接處受剪切面

34、 的名義切應(yīng)力等于 。 t a F F 2t 4. 主平面上的切應(yīng)力等于 。 5. 功的互等定理的表達(dá)式為 。 6. 自由落體沖擊問題的動(dòng)荷系數(shù)為 K d 1 1 2h h 表示 ，其中 j 。 7. 交變應(yīng)力循環(huán)特征值 r 等于 。 8. 變截面梁的主要優(yōu)點(diǎn)是 _ 。等強(qiáng)度梁的條件是 _ 。 9. 一受拉彎組合變形的圓截面鋼軸，若用第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)的直徑為 d3 ，用第四強(qiáng)度理論 設(shè)計(jì)的直徑為d4 ，則 d3 _ d4 。 10. 若材料服從胡克定律，且物體的變形滿足小變形，則該物體的變形能與載荷之間呈現(xiàn) _關(guān)系。 三、計(jì)算題 1. 水輪機(jī)主軸輸出功率 P = 37500 kW ，轉(zhuǎn)速 n

35、= 150 r min ，葉輪和主軸共重 W = 300 kN ， 軸向推力 F = 5000 kN ，主軸內(nèi)外徑分別為 d =350 mm ， D = 750 mm ， = 100 MPa ，按 第四強(qiáng)度理論校核主軸的強(qiáng)度。 （ 12 分） T W T F 23 2. 圖示托架， F = 20 kN ，CD 桿為剛桿， AB 為圓管，外徑 D = 50 mm ，內(nèi)徑 d = 40 mm ，材 料為 Q235 鋼，彈性模量 E = 200 GPa， a=304MPa ，b=1.118MPa ， p=105， S=61.4 ， AB 桿的規(guī)定穩(wěn)定安全因數(shù) nst = 2 。試校核此托架是否安全。

36、 （ 10 分） 1.5m 0.5m F C 30 B D A 3. 圖示桁架各桿抗拉壓剛度EA 相等，試求各桿的內(nèi)力。（ 8 分） C AB l DF 4.圖示皮帶輪傳動(dòng)軸尺寸及受力已知， = 80 MPa ，按第四強(qiáng)度理論選擇軸的直徑d。 （ 12 分） 10kN y 500 d x A D z B C 4kN 4kN 10kN 400 400 200 5. 圖示外徑 D = 100 mm，內(nèi)徑 d = 80 mm 的鋼管在室溫下進(jìn)行安裝，安裝后鋼管兩端固定， 此時(shí)鋼管兩端不受力。 已知鋼管材料的線膨脹系數(shù)=12.5 10-6 K -1 ，彈性模量E = 210 GPa， s= 306 M

37、Pa ， p= 200 MPa ， a = 460 MPa ， b = 2.57 MPa 。試求溫度升高多少度時(shí)鋼管將失穩(wěn)。（ 10 分） dD 7 m 24 6. 求圖示簡(jiǎn)支梁的剪力圖和彎矩圖， 并求出最大剪力和最大彎矩。 （8 分）。 AB C aa 7. 直徑 d20mm的圓軸受力如下圖所示。已知E=200GPa。今測(cè)得軸向應(yīng)變 a32010 6 ，橫向應(yīng)變b9610 6 。OC方向應(yīng)變c56510 6 。計(jì)算軸向 外力 P 及扭轉(zhuǎn)力偶矩 M。（10 分） M bc P45.0 a x xy 答案： 一、 DABCBBACAB 二、 1. 1( 1 2) 2 ( 2 3 ) 2 ( 3 1)2 2 2. j max 2 1 ( K d 1) 2 F 3. a 2 4. 0 5. F1 12 F2 21 25 6. 自由落體的高度 7. m in 或m ax m ax m in M (x) 8.加工方便，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，合理分配載荷；W ( x) 9. 等于 10. 非線性 三 1. 扭矩9549 P 9549 37500 2.39MPa n 150 軸向 W F (300 5000) 103 15.3MPa A 1/ 4 2 2 (0.75 0.35 ) x 15.3MPa xy 2.39 M P a yx0