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材料力学模拟考试题1一、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。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=10MPa。若矩形截面h/b=2,试确定其尺寸。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(与的数值相等)。 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。( ) (1) (2)2(1分)微元体在受力过程中变成虚线所示,则其剪切应变为案:( )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:( )材料力学模拟考试题答案1一计算题1、 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2、 解:1) 求支反力:,。2) 截面内力:A面:,;B面:,C面:,。3) 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。4) 最大值:,。3、 解:1) 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:=4、 解:1) 一次超静定,去掉刚杆CD,代以反力F,且因CD为刚杆,故2) , ,3)4)由,得解得:5) 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、(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).材料力学模拟考试题2一是非题(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”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。( )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不超过( )。 Ab; Be; Cp; Ds3.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。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)aaaF=qaM=qa2q 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)2. 图示圆轴AB的直径d =80mm,材料的=160MPa。已知P = 5kN,M = 3kNm,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)lBBPMA 3. 图示矩形截面简支梁,材料容许应力10MPa,已知b12cm,若采用截面高宽比为h/b5/3,试求梁能承受的最大荷载。(15分)材料力学模拟考试题答案2一、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. C 2. B 3. B 4. A 5. A 6. C 7. C 8. 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 23 材料力学模拟考试题3一、单项选择题(将正确答案字母序号填入括号里,每题3分,共15分)1、两根拉杆的材料、横截面积和受力均相同,而一杆的长度为另一杆长度的两倍。试比较它们的轴力、横截面上的正应力、轴向正应变和轴向变形。下面的答案哪个正确?( ) 。A. 两杆的轴力、正应力、正应变和轴向变形都相同。B两杆的轴力、正应力相同,而长杆的正应变和轴向变形较短杆的大。C两杆的轴力、正应力和正应变都相同,而长杆的轴向变形较短杆的大。D两杆的轴力相同,而长杆的正应力、正应变和轴向变形都较短杆的大。2、圆轴扭转时,若已知轴的直径为d,所受扭矩为T,试问轴内的最大剪应力max和最大正应力max各为多大?( )。 Amax=16T/d3, max=0Bmax=32T/d3, max=0Cmax=16T/d3, max=32T/d3Dmax=16T/d3, max=16T/d33、梁受力如图所示,那么在最大弯曲正应力公式max=Mymax/Iz中,ymax为( )。A D/2 ,B.(D-d)/2B D, C.d4、图示圆截面梁,若直径d增大一倍(其它条件不变),则梁的最大正应力、最大挠度分别降至原来的( )。 ABdq5、工程中一般是以哪个指标来区分塑性材料和脆性材料的?( )A弹性模量 B强度极限C比例极限 D延伸率二、判断下列各题,正确的在括号中打“”,错误的在括号中打“”。(每题2分,共1分)1、力偶在任一轴上投影为零,故写投影平衡方程时不必考虑力偶。( )2、梁的合理截面应该使面积的分布尽可能离中性轴远。( )3、梁截面形心的线位移,称为挠度。( )4、轴力的大小与杆件的横截面面积有关。( )5、轴力越大,杆件越容易被拉断,因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。( ) 三、计算题(75分)1、下图所示梁,要求画出梁的剪力图和弯矩图,并表明端值。(15分) 2、求下图所示桁架的反力及杆123的内力。(15分) 3、悬臂梁如下图所示,在P1= 800N,P2=1650N作用下,若截面为矩形,b=90mm,h=180mm,试求最大正应力及其作用点位置。(15分)4、下图水平梁为工字型钢,Wz=49103mm3。B点由钢制圆杆竖直悬挂,已知竖直圆杆直径d=20mm,梁和杆的许用应力均为=160Mpa。试求许可均布载荷。(15分)5、下图所示结构,受载荷P作用,横梁AB为正方形截面梁,已知正方形边长a=100mm,许应力=160MP a,支承杆CD的直径d =20mm,C、D处为铰支,已知E=206Gpa ,p=100,规定稳定安全系数n s t =2.0,试确定结构的许可载荷P。(15分) 材料力学模拟考试题答案3一 选择题:(每题答对给3分,共15分)1.C 2. A 3. A 4.D 5.D二、判断题(每题答对给2分,共10分)1.“” 2.“” 3.“” 4.“” 5“”三、计算题(共75分)评分时,为了不使失分过多,对做错部分不重复扣分。扣分时既要看结果,也要检查公式和中间步骤。题1解答(15分)(一) 求反力(6分) mB(F)=0 NA=2qa()mA(F)=0 YB= qa()X=0 XB= 0(二)画Q图,M图方法不限(9分)题2解答(15分)(一)求反力(6分)mB(F)=0 RA=(100a502a)2atg30=100tg30=1003 KN()Y=0 YB=150KN()X=0 XB=NA=1003 KN()(二)求杆1,2,3内力(9分) mD(F)=0 N1=50aatg30=503 KN (拉)mA(F)=0 N3=100a502aa=200 KN(压)mcC(F)=0 N2=100aa=100 KN(拉)题3解答(15分)(一) 最大正应力 (12分) max= P21WZ P12Wy max=1650610390180280062103180902=9.98Mpa(二) max作用在a点 max作用在b点 (3分)题4解答(15分)(一)内力分析(7分)mA(F)=0 NBC=3000q15002000=2.25qM图:危险截面B(二)强度计算(8分)BC杆: NBC /A 2.25q0.25d2160q=0.25d21602.25=22340.2N/mm梁: MBWZ0.5q49103160 q160491030.5=15.68Nmm综合考虑取q=q=15.68Nmm 题5解答(15分)(一) 内力分析(5分)mA(F)=0 NDC=2P10002000=2P (压)M图(略):危险截面C。MC=1000P(二) 强度稳定性计算(10分)梁AB:MCWZ 1000P6a3160P(160a3/6)/1000 P26.7KN压杆:=li=4ld=455020=110p 大柔度杆P c r =2E2d24=32062024110 = 5797.8 KN由稳定条件:n W = P c r NCDn s t 5797.82P2P 5797.84=1449.5 KN综合考虑取P= P = 26.7 KN材料力学模拟考试题4一、填空题:请将正确答案写在划线内(每空2分,计16分)1.矩形截面梁、圆形截面梁、环形截面梁最大切应力与截面上平均切应力的关系分别为( ) 、( ) 、( ) 。2.用主应力表示的广义虎克定律为( ) ;( ) ;( ) 。3斜弯曲产生的条件是:( ) ;( ) 。二、单项选择题:请将正确答案的序号填入划线内(每小题5分,计10分)1.长为l,直径为d的两根不同材料制成的圆轴,在其两端作用相同的扭转力偶矩M,则( )。 A. 最大切应力max相同; B. 最大切应力max不同;C. 最大切应力max有时相同,有时不同; D. 弹性变形时max不同,塑性变形时max相同。2长度系数的物理意义是( )。 A. 压杆绝对长度的大小; B. 对压杆材料弹性模数的修正; C. 将压杆两端约束对其临界力的影响折算成杆长的影响; D. 对压杆截面面积的修正。三、简单计算题(每小题7分,计4分)1.试画出压杆的临界应力总图,并在图上注出各种压杆柔度的分界点及对应的临界力的值,注出各种柔度压杆临界力的公式。2试求图式单元体指定斜截面上的应力。四、(15分)结构受力如图,试画梁AB的弯矩图。已知梁、杆的材料相同,杆的截面面积为A,梁的横截面的惯性矩I=Al2。 五、(15分)矩形截面受压柱如图所示,其中的作用线与柱轴线重合,的作用点位于轴上,的偏心距。求(1)柱的横截面上不出现拉应力时的最小尺寸;(2)当h确定后求柱横截面上的最大压应力。六、(15分)画出所示梁的剪力图和弯矩图,在图上注明控制截面的Fs和M的值,给出的大小。 七、(15分)图示压杆截面尺寸如图,在xoy平面内两端为球形铰,在oz平面内,A、B、C三处均受球形约束作用。试比较该压杆在xoz平面内和在oy平面内的稳定性。材料力学模拟考试题答案4一、填空题:请将正确答案写在划线内(每空2分,计16分) 1. ,; 2., , ;3 . , 荷载的作用线过截面的弯心且与形心主惯轴不平行。二、单项选择题:请将正确答案的序号填入划线内(每小题5分,计10分)1.(1), 2.(3);三、简单计算题(每小题7分,计14分) 1.2. , 四、(15分)【(1),(2),(3)正确各得5分】解:(1)一次超静定问题,基本体系如图b,变形几何条件(2)变形协调方程 注意到 I=Al2 ,由得 (3)由此结果画出梁AB的 M图如图所示五、(15分) 解:偏心压缩问题,移至作用线处 (3分)(1)若使截面上不出现拉应力,则有(6分) 解得 (2)柱截面上的最大压应力 (6分) 六、(15分)【正确3分,、正确各6分】 解 支反力 图如图示 七、(15分) (7分) (4分) (4分)结论:xoy平面内的稳定性较好材料力学模拟考试题5一.选择题(每题3分,共24分)1.图示(右图)应力状态是( ) A.纯剪应力状态 B.二向应力状态 C.单向应力状态2.以下措施中,( ) 将会降低物体疲劳极限。A.增加物体表面光洁度 B.加大截面构件尺寸 C.减缓构件应力集中3.今有两种压杆,一为中长杆,另一为细长杆,在计算临界力时,如中长杆误用细长杆公式,而细长杆误用中长杆公式,其后果是( ) A. 两杆都安全 B.两杆都不安全 C.中长杆不安全,细长杆安全4.空心圆杆轴向拉伸时,受力在弹性范围内,它的( ) A.内外径都减小 B.外径减小,内径增大 C. 外径增大,内径减小5.对于没有明显屈服阶段的塑性材料,通常以产生0.2的( )所对应的应力作为屈服极限,用0.2表示。A.应力 B.残余应力 C.引伸率6.等值杆受扭转,横截面为正n边形(下图),其角点A处剪应力A 等于( ) A.0 B. C. A、B均不对7.如右图示单元体,如切应力左向改变,则( ) A. 主应力大小和主平面方位都将变化B.主应力大小和主平面方位都不变化 C.主应力大小变化,主平面方位改变 A 第6题图 第7题图8.偏心拉压杆横截面上的中性轴与外力作用点分别处于( )两侧A. 对称轴 B.截面形心 C.主惯性轴二、填空题(每题1.5分,共24分)1.在平面图形的一系列平行轴中,图形对( )轴的惯性矩为最小,图形对任一正交坐标轴的惯性积其值为( )。 2.单元体的应力等于零的截面称为( ),其上的正应力称为( )。3.材料力学中,对变形固体做了( )、( )、( )三个基本假设,并且是在( )、( )范围内研究。4.衡量材料塑性的两个指标是( )、( )。5.对于等直杆的截面形状,危险点应力状态及变形形式来说,按第三强度理论建立的强度条件,则 r3 = 13适用于( ), r3 =(2+42) 适用于 ( ) , r3=( M2+T2)/W适用于( )。6.每单位体积物体内所积蓄的( )称为( )。三、简答题(共16分)1.在几种常见荷载下梁的剪力图与弯矩图的特征。(10分)2.应力强度理论解决实际问题的步骤。(6分)四、计算题(共36分)1.一台电机的转动轴,传递功率为Nk40KW,转速n1400r/min,用45号钢制成,材料的剪切弹性模量G=8104MPa,许用单位长度扭转角=1.5/m,试按刚度条件确定轴的直径。(12分)2.如图示一钢质圆杆,直径D=20mm,已知A点与水平线成60方向上的正应变60o =4.110-4,试求载荷P。已知E210GN/m2,=0.28。(12分)3.一桁架中的压杆由优质碳钢制成s306MPa,p280MPa,E=210GPa,长度L=703mm,截面为圆形,直径d45mm,轴向压力P=41.6kN,稳定安全系数取nst 9,试校核其稳定性。(12分)材料力学模拟考试题答案5一、 选择题18 C B B A B B C B 二、 填空题1)通过形心 0 2)主平面 主平面 主应力3)连续性 均匀性 各向同性 线弹性 小变形 4)断后伸长率 断面收缩率 5)轴向拉伸与压缩 纯剪切应力状态 纯弯曲应力状态6)应变能 比能三、简答题1、在几种常见荷载下梁的剪力图与弯矩图的特征 1)无荷栽作用下的梁段上,q (x)=0,剪力图为一段平行与杆轴的直线,弯矩图为一段倾斜直线。2) 梁上某段有向下的均匀分布的荷载,即q为负常数,剪力图为向右下方倾斜的直线,弯矩图为向下凹的抛物线。3) 集中力q作用处,由于剪力图有突变,弯矩图形切线方向发生转折,弯矩图在此点处形成折角。4) 集中力偶M0作用处,弯矩图有突变,突变差值等于集中力偶值M0。在靠近该点的左右两侧,弯矩图的切线相平行,因此在该点处剪力图并没有任何变化。5) 在Q=0的截面处,弯矩图在该点处取极值。2、 应力强度理论解决实际问题的步骤 1)分析计算构件危险点上的应力 2)确定主应力12和3 3)选用适当的强度理论,计算其相当应力r ,然后用强度条件r进行强度计算。四、计算题 1. 解: 2 . 解: 3 . 解 :先求可应用欧拉公式的最小柔度 材料力学模拟考试题6一、选择题(每题3分,共24分)1、 对于没有明显屈服(流动)阶段的塑性材料,通常以产生0.2%的( )所对应的应力作为屈服极限用0.2表示。A 应变 B 残余变形 C 延伸率2、 材料a、b、c的应力应变曲线如右下图所示, 强度、塑性最好的材料分别是( )。 A a、b B b、c C a、c 3、 对于一个受拉压作用的等直杆,下列说法哪一种正确?( )A 若总变形L=0,则各截面上的应变=L/L=0。B 若有温度变化,则在杆内必产生温度应力。C 某一截面上的=0,该截面上的应力也为零。 4、实心圆轴,若其半径增大一倍,则其抗扭强度增大( )。 A 4倍 B 8倍 C 2倍 5、钢材的拉压弹性模量E的数值,大致是( )。 A 82GPa B 210GPa C 70GPa 6、变形固体的三个基本假设是( )。 A 弹性、均匀、各向同性 B 小变形、弹性、均匀 C 均匀、连续、各向同性 7、图示应力圆所在的应力状态是( )。 A 二向压力状态B 单向压力状态 C 三向压力状态 8、仅适用于圆轴弯扭组合变形的强度条件是( )。 A 13 B( M2+T2)/W C (2+42) 二、填空题(每空1.5分,共21分) 1、衡量材料塑性的两个指标是_、_。 2、判断一根压杆属于细长杆、中长杆还是短粗杆时,须全面考虑压杆的_ _、 _、_、_。3、 空心圆杆轴向拉伸时受力在弹性范围内,它的内径_ _外径_ _。4、 对于承受扭转的圆杆,在横截面上只有_ _ _应力,在斜截面上既有_ _应力,又有_ _应力。5、 卡氏第二定理表明,线弹性结构的_对于作用在结构截面上的某一荷载的_ _,等于该荷载相应的_ _。三、简答题(16分)1、在几种常见荷载下梁的剪力图与弯矩图的特征有哪些?(10分)2、应用应力强度理论解决实际问题的步骤有哪些?(6分) 四、作图、计算题(39分)1、试画出下图梁的剪力图和弯矩图。(10分) 2、一台电机的转动轴传递功率为NK=45KW,转速n=1500r/min,用45号钢制成。材料的剪切弹性模量为G=8104 MPa,需用单位长度扭转角=1.5o/m,试按刚度条件确定轴的直径。(10分) 3、已知锅炉内径D=1m,锅炉内部蒸汽压强P=3.6MPa.材料许用应力=160MPa. 试按第三强度理论设计锅炉圆筒部分璧厚。(9分) 4、图示压杆截面为d=10mm的圆截面,两端铰支。杆长L=200mm,材料的p=200MPa, a=304MPa, b=1.12MPa,=240MPa ,E=210MPa,试求压杆临界力。(10分) 材料力学模拟考试题答案6一、选择题1-8 B C C B B C A B 二、填空题1.断后伸长率 断面收缩率 2.材料 约束状态 长度 横截面形状和尺寸3.减小 减小 4.切应力 切应力 正应力5.应变能U 变化率 位移三、简答题1几种常见荷栽下梁弯剪图特征1)无荷栽作用下的梁段上,q (x)=0,剪力图为一段平行与杆轴的直线,弯矩图为一段倾斜直线。2)梁上某段有向下的均匀分布的荷载,即q为负常数,剪力图为向右下方倾斜的直线,弯矩图为向下凹的抛物线。3)集中力q作用处,由于剪力图有突变,弯矩图形切线方向发生转折,弯矩图在此点处形成折角。4)集中力偶M0作用处,弯矩图有突变,突变差值等于集中力偶值M0。在靠近该点的左右两侧,弯矩图的切线相平行,因此在该点处剪力图并没有任何变化。5)在Q=0的截面处,弯矩图在该点处取极值。2 应力强度理论解决实际问题的步骤 1)分析计算构件危险点上的应力 2)确定主应力12和3 3)选用适当的强度理论,计算其相当应力r ,然后用强度条件r进行强度计算。四、画图 画图示梁剪力图 弯矩图 1、解:qaqaF图M图2、解: (1) 求外力偶矩 T=9.55N1/n=9.55*45/1500=0.286kn.m=286n.m(2) 由截面法求得圆轴轴横截面上的扭矩M t=T=286N.M(3) 由刚度条件求轴的直径D : 3 、解: ; 按第三强度理论有 ,将主应力值带入,得: 所以4 解: , 该杆是中柔度呀杆,其临界压应力为: 压杆的临界力: 材料力学模拟考试题7一、填空题(每空2分,共16分)1、材料力学对变形固体所作的基本假设是连续性假设、 假设和 假设。2、图示轴向受拉杆中,外力P、横截面积A、弹性模量E、横向变形系数(泊松比)均为已知,AB段的横向线应变 。3、图示钉受拉力P作用,该钉头部的剪应力 ,挤压应力jy 。 4、简支梁受集中力作用如图所示,CB段的弯矩方程M(x) 或 。5、图4示为受力构件某点的应力状态,其最大剪应力等于 MPa。二、选择题(每题2分,共10分)1、矩形截面,c为形心(图示),阴影面积对z轴的静矩为Sx(A),其余面积对z轴的静矩为Sx(B),Sx(A)与Sx(B)之间的关系为( )。A. Sx(A)Sx(B) B. Sx(A)Sx(B) C. Sx(A)Sx(B) D. Sx(A)Sx(B) 2、各槽形截面悬臂梁受横向力P作用如图所示,图中y、z轴为截面的形心主轴,K为弯曲中心。产生平面弯曲的是( )。3、正方形截面细长压杆,若截面的边长由a增大到2a后仍为细长杆(其他条件不变),则杆的临界力是原来临界力的( )。A. 2倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍4、能使下图所示简支梁中弹性变形能增大一倍的情况是( )。A. 荷载增大一倍 B. 跨度增大一倍 C. 弹性模量减小一半 D. 截面高度减小一半 5、长度和横截面积均相同的两杆,一根为钢杆,另一为铝杆,在相同的轴向拉力P作用下( )。A. 铝钢,l铝l钢 B. 铝钢,l铝l钢 C. 铝钢,l铝l钢 D. 铝钢,l铝l钢三、判断题(每小题2分,共14分)1、轴向拉压杆任意斜截面上只有均匀分布的正应力,而无剪应力。( )2、受扭圆轴横截面上只有剪应力,因而均处于单向应力状态。( )3、梁的最大截面转角必发生在弯矩最大的截面处。( )4、通过正方形截面形心的任一轴都是形心主惯性轴。( )5、矩形截面偏心受压杆如图所示(P的作用点位于截面的对称轴上),其横截面上的正应力部分为压应力,部分为拉应力。( )6、一平面图形如图所示,面积为A,C为形心,a轴通过形心,b轴与a轴平行,则。( )7、压杆的临界应力与压杆材料、截面面积有关,而与截面的形状无关。( )四、计算题(每题12分,共12560分)1、在图所示的结构中,各杆的横截面积(A)和材料都相同,水平杆为刚性杆,已知杆的横截面积A2cm2,材料的容许应力170MPa,试求该结构的容许荷载P。2、一根放置在地基上的梁,如图所示,对称地受到两个集中力作用,设地基反力q沿梁长均匀分布,试画出梁的剪力图和弯矩图。 3、T形截面外伸梁受力如图所示,已知截面对中性轴(z)的惯性矩Iz4107mm4,y1140mm,y260mm,试求梁中横截面上的最大拉应力,并指明其所在位置。4、矩形截面梁受力如图所示,已知P3kN,l2m,b30mm,a45mm,E2105MPa,试求固端截面K点沿轴向的线应变。5、轴向受压的正方形截面柱,在中部开一槽如图所示,试求柱开槽前与开槽后最大压应力的比值。材料力学模拟考试题答案7一、填空题(每空2分,2816分)1、均匀性 各向同性 2、 3、 , 4、, 5、50MPa 二、选择题(每小题2分,2510分)1、D 2、C 3、D 4、C 5、A 三、判断题(每小题2分,2714分)1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 四、计算题(每小题12分,12560分)1、解:梁ABC的受力如图(a)所示,平衡方程为, , 结构是对称的,各杆变形后,水平刚性杆将向下平移,故各杆的伸长量相同,变形的几何关系如图(a)所示,变形协调条件为 由虎克定律可得:,代入中得: 联立可得:(拉),(拉)由强度条件得: , ; ,所以,该结构的许用荷载。图112、解:此题相当于图(a)所示的承受均布荷载作用的外伸梁。B、C 处的反力均为50kN,荷载集度q可由平衡方程求得,即由 得:梁的剪力图和弯距图如图(b)、(c)所示。3、解: 首光画出梁的弯矩图,如图(c)中所示。因截面为 T形,其中性轴到上、下边缘的距离不等,且梁中正、负弯矩都存在,所以应对B、C两截面上的最大拉应力进行比较。B截面上最大拉应力发生在上边缘(负弯矩),C截面上最大拉应力发生在下边缘(正弯矩),它们分别为:B截面 C截面 所以梁中横截面的最大拉应力为35MPa,其位置在C截面的下边缘各点处。4、解:(1)解超静定梁取图(a)所示的简支梁为基本静定梁(A处附加一约束反力矩m)。该梁在P和m作用下A截面的转角分别为:,原粱A截面转角为零。故与之和为零,即,从而得(2)求K点的轴向线应变固端横截面上K点的正应力为:K点为单向应力状态,依虎克定律K点的轴向线应变为:5、解:没开槽前柱为轴向压缩,横截面上的压应力为:,开槽后槽口部分则是偏心压缩,其受力相当于图(b)所示的情况,此时横截面上的最大压应力为材料力学模拟考试题8一、填空题(每空1分,共20分)1、在正负号规定中,轴力以 为正,斜截面上的剪应力以绕截面 时针转为正。轴向受拉杆中,最大剪应力发生在 方位的截面上。2、荷载集度q与剪力Q的微分关系的数学表达式是 ;荷载集度q与弯矩M微分关系的表达式是 。3、矩形截面梁在横力弯曲的情况下,横截面上的剪应力是沿截面高度按 规律变化的,在中性轴处的剪应力值等于 。4、当剪应力不超过材料的剪切 极限时,剪应力与剪应变成 关系,这就是剪切虎克定律。5、通过惯性矩的平行移轴公式可得出:在一组平行轴中,截面对形心轴的惯性矩值为最 。截面图形的形心主惯性轴是指 的 一对直角坐标轴,该截面对它们的惯性积等于 。6、要使非对称截面梁只产生平面弯曲而不产生扭转,则必须使外力通过截面的 ,并且与 平行。7、若要求校核工字形截面钢梁腹板与冀缘交接处一点的强度,则应该用 强度理论,其强度条件(用该点横截面上的正应力和剪应力来表示)表达式是 。8、对由一定材料制成的压杆来说,临界应力仅决定于杆的柔度,柔度值愈大,临界应力值愈 ,压杆就愈 失稳。9、直径为D的实心圆轴,两端受到扭转力矩M的作用,此时轴内的最大剪应力为,两端面的相对扭转角为,若将轴的直径改为原来的一半,在相同的扭转力矩M的作用下,这时轴内的最大剪应力等于 ,两端面的相对扭转角等于 。二、选择题(每题2分,共20分)1、轴向受力杆如图所示,11截面上的轴力为( )。A. P B. 2P C. 3P D. 5P 2、槽形截面梁受力如图所示,K为弯曲中心,O为形心,该梁的变形为( )。A. 平面弯曲 B. 斜弯曲 C. 平面弯曲与扭转的组合 D. 斜弯曲与扭转的组合3、空心圆轴,其内外径之比为,扭转时该轴内的最大剪应力为 ,这时横截面上内边缘处的剪应力为 ( )。 A. B. C. 0 D. (14)4、梁的截面形状如图所示,截面对z轴的抗弯截面模星Wz为( )。A. B. C. D. 5、按照第三强度理论,比较图示(a)、(b)两种应力状态的危险程度, 应该是( )。A. 两者相同 B.(a)更危险 C. (b)更危险 D. 无法判断6、直径为d的细长压杆,为使图(a)和(b)两种约束情况下压杆的临界力相等,则两杆的长度应满足的关系是( )。A. B. C. D. 7、图示结构中,两杆的材料、横截面积及长度均相同,则结点B的位移方向为( )。A. 往左下方向 B. 往右下方向 C. 竖直方向 D. 不能确定8、对图示梁进行剪应力强度计算时,最大剪力应取( )。A. P B. 2P C. 1.25P D. 1.75P 9、下图示的梁为( )。A. 静定梁 B. 一次超静定 C. 二次超静定 D. 三次超静定 10、下列关于主平面的叙述中,正确的是( )。A. 主平面上的正应力最大 B. 主平面上的剪应力最大C. 主平面上的正应力最零 D. 主平面上的剪应力最零三、绘图题(每小题5分,共10分)1、绘出图所示圆杆的扭矩图。 2、绘出图所示梁的剪力图和弯矩图。四、计算题(每题10分,共10550分)1、一正方形截面的混凝土柱,其横截面边长a200mm,浇注在一正方形混凝土的基板上(如图所示)。柱受到的轴向压力P100kN,地基对混凝土基板的压力是均匀分布的,混凝土的容许剪应力1.5MPa,在不计柱和基板自重的情况下,为保证基板的抗剪强度,问混凝土基板所需的最小厚度应为多少?2、试列出图所示结构中AB梁的挠曲线近似微分方程,并写出确定积分常数的边界条件。3、在图示的折杆中,已知P110kN,P211kN,l1.2m,a1m,圆截面杆的直径d50mm,材料的容许应力160MPa,试按第三强度理论校核AB杆的强度。4、在图示结构中,AB为圆截面杆,其直径d80mm,杆长l14.5m,BC为正方形截面杆,其边长a70mm,杆长l23m。两杆的材料相同,弹性模量E2105MPa,p123。试求此结构的临界力。5、工字型钢制的外伸梁受自由落体冲击如图所示,已知自由落体的重量Q2.5kN,H40mm,工字钢的型号为18,其对z轴的抗弯截面模量Wz185cm3,静荷载Q2.5kN作用在梁的C端时,C处的挠度yc0.332mm,试求梁受冲击时梁内的最大正应力。材料力学模拟考试题答案8一、填空题(每空1分,12020分)1、 拉力 顺时针 与轴线成45 2、 3、 抛物线 4、 比例 正比 弹性 5、 小 通过截面形心 0 6、 弯曲中心 形心主惯性轴 7、 第三 8、 小 容易 9、 8 16二、选择题(每小题2分,21020分)1、B 2、C 3、B 4、C 5、A 6、C 7、C 8、D 9、C 10、D三、绘图题(每小题5分,5210分)1、绘图如图所示:2、绘图如图所示: 四、计算题(每小题10分,10550分)1、解: P作用下基板受剪,应由基扳的剪应力强度来确定基板的最小厚度。得2、解:AB梁的弯矩方程和挠曲线近似微分方程,与图所示的简支梁方程完全相同。确定积分常数的边界条件为:AB梁A处的挠度为零;B处的挠度等于BC杆的伸长量,即(1)x0,y0;(2)xl,3、解:计算AB杆时,将C处的荷载P2平移到 B处并附加一矩为M的力偶(MP2a),此时,AB杆的变形为拉伸、弯曲和扭转的组合变形,其受力情况如图(a)所示,固端截面上的K点为危险点,对该点按第三强度理论进行强度校核。从K点处截取一单元体,其上的应力情况如图(b)所示。其中x为K点横截面的应力,是由P1和P2共同引起的,其值为x是由m引起的,K点的主应力为,按第三强度理论有:4、解:(1)AB杆的临界力计算AB杆的临界力时,杆两端的约束相当于图14(a)所示的情况。该杆的柔度值为:AB杆可用欧拉公式计算其临界力,其值为: (2)BC杆的临界力计算BC杆的临界力时,杆两端的约束相当于图14(b)所示的情况。该杆的柔度值为:BC杆也可用欧拉公式计算其临界力,其值为:,故取结构的临界力为。5、解:梁受冲击时,梁内的最大动应力等于梁内的最大静应力乘以动荷系数。梁内
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