(答案)材料力學(xué)復(fù)習(xí)考試題解析

1、材料力學(xué)復(fù)習(xí)題(A)如圖所示桁架結(jié)構(gòu)，各桿的抗拉剛度均為Fh,、Fh “2EAcos:)2EA cos2:EA，則結(jié)點C的豎向位移為：（）Fh2EAcos3:D)Fh3otEA cosh如圖所示正方形截面柱體不計自重，在壓力F/A=1.2d）為消除這一過載現(xiàn)象（即 F/A = d）,F作用下強度不足， 差 則柱體的邊長應(yīng)增加約：20%，（即（）(A)5%(B)10%(C)15%(D)20%F2Fi習(xí)題 2 圖習(xí)題 3圖3.如圖所示桿件的抗拉剛度EA = 8103kN，桿件總拉力F = 50 kN，若桿件總伸長為桿件長度的千分之五，則載荷F1和F2之比為：（）(A)0.5(B)1(C)1.5_(

2、D)24.如圖所示結(jié)構(gòu), 桿件的距離x為：（A）a（ B）4AB 是剛性梁, ）a3當(dāng)兩桿只產(chǎn)生簡單壓縮時,載荷作用點的位置距左邊(C)旦習(xí)題4圖習(xí)題5圖5.圖示桿件的抗拉剛度為EA ，其自由端的水平位移為3Fa/EA，桿件中間(A)、.2T。(B)2T。(C) 2、2T。(D)4T。Flcos45/EA_ ，豎向位移為 _Flcos45/EA_7. 圖示結(jié)構(gòu) AB 為剛性梁，重物重量 W =20kN，可自由地在 AB 間移動，兩桿均為實 心圓形截面桿，1 號桿的許用應(yīng)力為 80 MPa ,2 號桿的許用應(yīng)力為 100 MPa ,不計剛性梁 AB 的重量。試確定兩桿的直徑。8.某銃床工作臺進油

3、缸如圖所示，油缸內(nèi)壓為p=2MPa，油缸內(nèi)徑D =75mm，活塞桿直徑d =18mm，活塞桿材料的許用應(yīng)力二=50MPa，試校核活塞桿的強度。9如圖所示結(jié)構(gòu)，球體重量為 F，可在剛性梁 AB 上自由移動，1 號桿和 2 號桿的抗拉 剛度分別為EA 和 2EA，長度均為 I，兩桿距離為a。不計剛性梁 AB 的重量。（1）橫梁中 點 C 的最大和最小豎向位移是多少？ （ 2）球體放在何處，才不會使其沿 AB 梁滾動？10.如圖所示結(jié)構(gòu)，AB 是剛性橫梁，不計其重量。 1, 2號桿的直徑均為20 mm ,兩桿材料相同，許用應(yīng)力為 匚=160 MPa，尺寸 a =1m。求結(jié)構(gòu)的許可載荷F。截面的水平位

4、移為Fa/EA6 .圖示桁架結(jié)構(gòu)各桿的抗拉剛度均為 EA則節(jié)點 C 的水平位移為fl習(xí)題8圖習(xí)題6圖A1 2W習(xí)題7圖B習(xí)題9圖習(xí)題11圖11.如圖所示結(jié)構(gòu)中的橫梁為剛性梁，兩圓形豎桿的長度和材料均相同，直徑d =20mm,材料的許用拉應(yīng)力二=50MPa,不計剛性梁的重量， 求結(jié)構(gòu)能承受的最大(A)、.2T。(B)2T。(C) 2、2T。(D)4T。載荷Fmax。1. 脆性材料壓縮破壞時斷口呈接近45:的原因是（）。（通過做應(yīng)力圓分析而來）（A）45面上的內(nèi)力過大（B）45面上的拉應(yīng)力過大（C）45面上的壓應(yīng)力過大（D）45面上的切應(yīng)力過大2低碳鋼壓縮實驗時，試件最終成鼓狀的主要原因是（）。（

5、A）試件抗壓強度太低（B）試件泊松效應(yīng)太大（C）試件與實驗夾具接觸面摩擦力的影響（D）實驗夾具的強度不夠3.幾種材料的拉伸曲線如圖所示，材料_ A_的強度最高；材料B_的剛度最大；材料-C _的塑性最好。4. 某試件材料的屈服極限為320MPa,該試件拉伸到屈服極限時的軸向應(yīng)變?yōu)?.16%，則材料的彈性模量 E = _ 200 _Gpa。繼續(xù)加載到軸向應(yīng)變?yōu)?.5%，在此時試件完全卸載后的殘余應(yīng)變=0.3%，則試件卸載時截面上的應(yīng)力是400 _MPa。5. 某試件材料的屈服極限為200MPa,該試件拉伸到屈服極限時的軸向應(yīng)變?yōu)?.2%，則材料的彈性模量 E = _ 100 _ 。繼續(xù)加載到 3

6、00MPa 時軸向應(yīng)變?yōu)?.5%，則該試件完全卸載后的殘余應(yīng)變；=1.2% _6.同一材料的拉伸和扭轉(zhuǎn)實驗的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖所示，試指出哪根曲線是拉伸實驗的（2）結(jié)果？而哪根曲線（1）是扭轉(zhuǎn)實驗的結(jié)果？并根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算材料的彈性模量E=240/E=240/（ 1200*101200*10-6-6）=200MPa=200MPa以及泊松比（利用公式 G=E/2G=E/2 （ 1+u1+u ）即可求出 0.250.25）。1.圓軸承受扭矩T。作用時，最大切應(yīng)力正好達到屈服極限，若將圓軸橫截面面積增加一倍，則當(dāng)扭矩等于_時，其最大切應(yīng)力達到屈服極限。(A)、.2T。(B)2T。(C) 2、2T。(

7、D)4T。2. 承受相同扭矩作用的兩實心圓軸的最大切應(yīng)力之比為（A）1（ B）1（ C）1（ D）122y22匹223.直徑為d的實心圓軸兩端受集中扭矩作用，圓軸外表面的切應(yīng)力為.。在相同扭矩作用下，外直徑為2d、內(nèi)徑為d的空心圓軸外表面的切應(yīng)力為 _2t/15_。4.在圖示直角曲拐中，段的剛度很大（說明不考慮 BCBC 彎曲變形產(chǎn)生的撓度）,B處由一軸承支承，已測得C處的豎向位移為 wc= 0.5mm。若將AB段的直徑由 d 增加到 2d，載荷由 F 增加到 2F ,則C處的豎向位移為wc =0.0625mm （只有 AB 扭轉(zhuǎn)角引起的 C點位移）_。7.如圖所示實心圓軸的直徑為 d = 8

8、0 mm，長度 L = 1 m，受外力偶矩 m =10kN m 作用，材料的剪切彈性模量為 G =80 GPa （1）求圓軸截面上 A, B,C 三處的切應(yīng)力大小及其 方向。（2）求兩端截面的相對轉(zhuǎn)角。作梁的內(nèi)力圖2，則兩圓軸的極慣性之比為:5 .如圖所示實心圓軸的直徑為（1 ）求圓軸截面上的最大切應(yīng)力。d， 受均布的力偶矩 q6 如圖為同一材料制成的階梯狀實心圓軸，一端固定一端自由， 材料剪切彈性模量為G,兩段圓軸長均為a，在自由端承受扭矩 m 作用，如果d2=2d1=2d，則圓軸自由端的扭轉(zhuǎn)角度AC二_ 34ma/Gnd4FC習(xí)題5圖B習(xí)題6圖aqaqqa2qaa1如圖所示階梯狀梁(A)A

9、處(B)AB,B處最大正應(yīng)力出現(xiàn)在截面:(C)aa a習(xí)題i圖FC-aa習(xí)題2圖2 如圖所示外伸梁為：(A)32F4and3 .如圖所示懸臂梁,AB的直徑為(B)竽d，在移動載荷F二d3作用下，梁中最大彎曲正應(yīng)力16 Fa二d3在其中性層上下述結(jié)論正確的是:4.如圖所示平面彎曲梁的截面是由一圓形挖去一正方形而形成的,則關(guān)于該梁的強度的F列論述中，只有 _ 是正確的。（A） 當(dāng)梁的橫截面的放置方向如圖時，梁的強度最小。（B） 梁的強度與橫截面的放置方向無關(guān)。（C） 當(dāng)梁的橫截面的放置方向如圖旋轉(zhuǎn)45時，梁的強度最大。（D） 當(dāng)梁的橫截面的放置方向如圖旋轉(zhuǎn)45時，梁的強度最小。m5 如圖所示矩形截

10、面簡支梁A截面上的最大正應(yīng)力為30 MPa，則整個梁中的最大正應(yīng) 力為：60MPa 。6如圖所示，長度為2L的矩形截面梁（b h）上作用有可在全梁上任意移動的載荷F,則梁中產(chǎn)生的最大正應(yīng)力為：6FL/bh2，最大切應(yīng)力為：2F/3bh 。7 如圖所示階梯狀懸臂梁26Fa/bh，最大切應(yīng)力為：AB，在載荷F作用下，則梁中產(chǎn)生的最大正應(yīng)力為:3F/2bh。&如圖所示，直徑為d的金屬絲繞在直徑為D的輪緣上，Dd。（ 1）已知材料的彈性模量為E，且金屬絲保持在線彈性范圍，則金屬絲中的最大彎曲正應(yīng)力是多少？ （2）已知材料的屈服極限為 二s，如果要使變形后的金屬絲能完全恢復(fù)原來的直線形狀，則輪緣

11、的直徑不得小于多少?9如圖所示，由兩根NO.20槽鋼組成的外伸梁在外伸端分別受到載荷F的作用，已知L =6m，材料的許用應(yīng)力二170 MPa。求梁的許可載荷F 。10 如圖所示，鐵軌對枕木AB的壓力為F，路基對枕木的反作用力可認(rèn)為是均勻分布 的，兩鐵軌之間的距離為L,（ 1）為使枕木具有最大的強度，則尺寸a最合理的大小是多 少？ （ 2）若枕木的抗彎截面系數(shù)為W，材料的許用應(yīng)力為二，則在枕木具有最大強度 時，其能承受的最大軌道壓力F為多大？（將在反力以q作用在簡梁上計算，正負彎矩絕對值相同即可求出）A習(xí)題5圖d D d習(xí)題8圖No.20習(xí)題9圖FF11 如圖所示矩形截面簡支木梁長I =1m,受

12、可任意移動的載荷 F = 40 kN 作用，木材 的許用正應(yīng)力為匚10MPa，許用切應(yīng)力為.=3MPa，梁截面的高寬比為h/b=3/2。試求梁許可的截面尺寸。12 如圖所示，一很長的鋼筋放置于剛性地面上，用力F將其提起，鋼筋直徑為d，單位長度的重量為q，當(dāng)b=2a時，載荷F有多大？此時鋼筋中的最大正應(yīng)力是多少？1 如圖所示，外伸梁在載荷F作用下產(chǎn)生變形。則下列敘述中，錯誤的是： _(A)BC段梁的彎矩為零，但撓度不為零。(B)BC段梁的彎矩為零，所以該段梁無變形，只有位移。(C)BC段梁的撓度和轉(zhuǎn)角是因AB段梁的變形而引起的。(D)BC段梁無載荷，所以該段梁的轉(zhuǎn)角為零。L/ 2L/2習(xí)題2圖3

13、 如圖所示，兩懸臂梁在自由端用鉸相連，鉸處作用有集中力 為：習(xí)題1圖2 如圖所示，懸臂梁自由端的撓度為WB，梁中點的WC，則有:(A)1WCWB2(B)5WCWB16(C)wC1WB4(D)1WCWB8F，則兩梁中的最大彎矩 hbLa a_。(將鉸約束分開，設(shè)左邊梁受力R R 則右邊梁為 F-RF-R，由左右兩梁在 C C 點撓度相同，可求 出 R=2F/3R=2F/3，因此選 B B)FFFa2 Fa(A)(B)(C)Fa(D)2Fa334如圖所示，長度為L、抗彎剛度為EI的懸臂梁AB在自由端處與下方的一剛性曲拐BCD固接。若要使B點的撓度為零，貝U CD段的長度 a =2L/3 _。（將力

14、 F F 平移到 B B 點，則點受集中力 F F 和力偶 FaFa , F F 產(chǎn)生向上撓度，F(xiàn)aFa 產(chǎn)生向下兩撓度 兩者相同，從而得到 a=2L/3a=2L/3）EI，試用疊加法計算梁B截面的轉(zhuǎn)角以及C點的撓度。6 .畫出如圖所示梁的剪力圖和彎矩圖。B處彈簧所受的壓力。（2）分析和討論當(dāng)系數(shù)-0/:時梁固定端截面上最大正應(yīng)力的變化情況。5.如圖所示各梁的抗彎剛度為7.如圖所示，長度為2a、抗彎剛度為EI作用，而在自由端支有一彈簧，彈簧的剛度系數(shù)抗彎截面系數(shù)為W的懸臂梁在中點受載荷Fk二昱，這里為一系數(shù)。試求：（1）aL習(xí)題4圖F2aa習(xí)題6圖Fq&如圖所示，兩長度為L、截面寬度為

15、b高度為h的矩形簡支梁在中點垂直相交，上梁 底面和下梁上面剛好接觸，上下梁材料的彈性模量均為E，在上梁中點作用集中力F，試求：(1)兩梁中點的豎向位移wc( 2)結(jié)構(gòu)中的最大拉應(yīng)力 二9如圖所示簡支梁中，AC及DB段的抗彎剛度為EI，梁受均布載荷q作用，梁下有一 剛性平臺，與梁的間隙為 ：。若CD段梁正好與平臺接觸，則：=?。這時平臺分擔(dān)了多大 的載荷？(接觸點 D D 轉(zhuǎn)化為彎矩為零的固端，即可求出B B 點支反力 qa/2qa/2,從而求出 B B 點的位移qaqa3 3 4 4/24EI/24EI 即為所求。)1.下列應(yīng)力狀態(tài)中， _ 其一點的主單元體是唯一的。(A)單向應(yīng)力狀態(tài)(B)兩

16、個主應(yīng)力相同的應(yīng)力狀態(tài)(C)三個主應(yīng)力均不相同的應(yīng)力狀態(tài)(D)靜水壓力狀態(tài)2 .如圖所示的應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)切應(yīng)力改變了方向，則：_。(A)主應(yīng)力和主方向都發(fā)生了變化。(B)主應(yīng)力不變，主方向發(fā)生了變化。(C)主應(yīng)力發(fā)生了變化，主方向不變。(D)主應(yīng)力和主方向都不變。3.某平面應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，則該應(yīng)力狀態(tài)的主應(yīng)力為：二i=_100_ ，二2 =0_ ，二3二_ 0 。如果材料的彈性模量為 200GPa，泊松比為 0.33，則該點豎直方向的應(yīng)變?yōu)?名y=_ 4 4 名。4 .如圖所示簡單扭轉(zhuǎn)圓軸，其直徑為d，材料的彈性模量為E，泊松比為，在圓軸表面=45方向測得線應(yīng)變 愆厶，求扭矩m的大小。ElEl

17、習(xí)題8圖ClD習(xí)題9圖T習(xí)題2圖（解：此應(yīng)力狀態(tài)為純剪切.二nd16其最大拉應(yīng)力即 45 度方向，且等于剪應(yīng)力大?。?6 m16ET T ry rr r 1 -453-3一1353rdd11、16m；45(；- 45 _ 135)=（1匕）=EEndEd注45m16(1 +v)5.如圖所示，直徑d =20mm的圓軸承受彎曲和扭轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用，在上緣點A處，由單純彎曲作用時引起的正應(yīng)力為120 MPa,而該點處的最大正應(yīng)力是-max二160 MPa。則軸所受的扭矩T是多大？6如圖所示直徑d = 60 mm的T形桿受載荷F1 kN和F?= 2kN作用，材料的許用應(yīng)力二=100 MPa。試用第三強度理

18、論校核其強度。7.如圖所示矩形截面偏心拉伸桿件。F =3kN,E =200 GPa，用應(yīng)變片測量桿件上表面的軸向應(yīng)變，（1）若要測得最大拉應(yīng)變，則偏心距e=?最大拉應(yīng)變是多大？ （ 2）若應(yīng)變片的讀數(shù)為零，則偏心距e二？1.塑性材料 某點的應(yīng)力狀態(tài)如圖示。若材料的許用正應(yīng)力為匚，許用切應(yīng)力為,F1480 C300習(xí)題6圖30020mmI30習(xí)題7圖則構(gòu)件強度校核時應(yīng)采用的公式是 _。(A)二(B) - _ 二,-.(C) -,(2)22士2.如圖所示矩形截面(b h)桿件中部被削去了一部分，則桿件中的最大拉應(yīng)力是平均應(yīng)力F /bh的：倍。(A) 2(B) 4( C) 6( D) 8F一習(xí)題2圖

19、3如圖所示矩形截面 | hF -wb(bh)桿件上緣的應(yīng)變是下-習(xí)題3圖緣應(yīng)變的兩倍，則載荷bF的偏心距e為。4如圖所示直徑為d的圓軸在自由端截面的圓周上作用有一拉力F，則桿件中的最大正應(yīng)力是拉力作用在形心時的 _ 倍。5 如圖所示直徑為為：。d的曲桿在自由端受集中力F作用，則其第三強度理論的等效應(yīng)力(A)32FL兀d16、5FL.、8 19FL.、16FL(B)3(C), 3(D)3ndndnd6 如圖所示矩形截面桿件，載荷F作用在截面豎直對稱軸上，若桿件上緣各點應(yīng)變是下緣各點應(yīng)變的三倍，則載荷F的偏心距e=?。若桿件上緣沿桿件軸線方向(B)(C)-(D)(A)3(B)5(D)習(xí)題i圖習(xí)題5

20、圖的應(yīng)變片讀數(shù)為100，材料的彈性模量E =200 GPa，則載荷F =?7.如圖所示矩形截面偏心拉伸桿件。F =3kN,E =200 GPa，用應(yīng)變片測量桿件 上表面的軸向應(yīng)變，（1）若要測得最大拉應(yīng)變，則偏心距e=?最大拉應(yīng)變是多大？ （ 2） 若應(yīng)變片的讀數(shù)為零，則偏心距e=?L =500 mm,a = 60 mm。求梁中的最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力的位置及數(shù)值。9如圖所示直徑為d的曲桿受均布載荷q作用，材料的彈性模量為E，泊松比、=0.25。（ 1）求危險點的第三強度理論的等效應(yīng)力。（2）求自由端的豎向位移。第10章1下列因素中，對壓桿失穩(wěn)（A）桿件截面的形狀（C）桿件的長度影響不大的是_

21、。（B）桿件材料的型號（D ）桿件約束的類型2如圖所示，如果將壓桿中間的鉸去掉，那么結(jié)構(gòu)的臨界載荷是原來的(A)0.25倍 (B)0.5倍(C)2倍(D)4倍3如圖所示，正十字形截面壓桿的底端四周固定，上端自由并承受軸向壓力。則其失穩(wěn) 方向為：6020習(xí)題7圖I30208 如圖所示結(jié)構(gòu)，水平簡支梁的橫截面是直徑d = 30 mm的圓軸，F(xiàn)= 2kN習(xí)題6圖FLL習(xí)題8圖CZ。(B)0.5：0.75.壓桿的橫截面是圓形，其臨界載荷為卩“ =50 kN，現(xiàn)將其橫截面面積增加一倍，其余條件不變，則其臨界載荷變?yōu)開200_kN。若同時壓桿的長度減小一半，則其臨界載荷變?yōu)開800kN。6 兩細長壓桿的橫

22、截面一為圓形，另一為正方形，兩桿的橫截面面積相同，在長度、約束以及材料相同的情況下，兩壓桿的臨界載荷之比為：_ 3/冗_ ;而臨界應(yīng)力之比為：3/ n_ 。7 一端固定一端自由的細長桿件在自由端受橫向集中力作用時產(chǎn)生的最大撓度為厶=3mm,以同樣載荷拉伸時產(chǎn)生的變形為=0.1 mm,桿件的抗拉剛度EA = 1.0 kN，則桿件壓縮時能承受的最大載荷為： _ 7?/360 _ 。第11章U2；在載荷F1和F2共同作用下的應(yīng)變能為U，則有： _F單獨作用下的應(yīng)變能為U1，在A截面處引起的撓度為(A)z方向(B)y方向(C)45斜方向(D)任意方向4.如圖所示壓桿其右端有一螺圈彈簧,如果將臨界載荷表達為歐拉公式FcrEI(山)2形式，則式中參數(shù) 的取值范圍為:1.如圖所示梁在載荷F1單獨作用下的應(yīng)變能為U1，在載荷F2單獨作用下的應(yīng)變能為(A)U=5U2(C)u : U1U2(B)U U U2(D) U U1-U22