安徽工业大学《工程力学》考试部分题源doc.docx
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安徽工业大学《工程力学》考试部分题源doc
成绩
材料力学
姓名
、单选题（每小题2分，共10小题，20分）
工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。
下列除（）项，其他各项是必须满足的条件强度条件B、刚度条件C、稳定性条件D、硬度条件
内力和应力的关系是（）
內力大于应力B、内力等于应力的代数和
内力是矢量，应力是标量D、应力是分布内力的集度
根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（）。
形状尺寸不变，直径线仍为直线。
B、形状尺寸改变，直径线仍为直线。
形状尺、r不变，直径线不保持直线。
D、形状尺寸改变，直径线不保持直线。
平衡关系，物理关系，变形几何关系；B、变形几何关系，物理关系，静力关系；
变形儿何关系，平衡关系，静力关系；D、平衡关系，物理关系，静力关系；
利用积分法求梁的变形，不需要用到下而那类条件（）来确定积分常数。
A、平衡条件。
B、边界条件。
C、连续性条件。
D、光滑性条件。
6、图示交变应力的循环特征r、平均应力7，〃、应力幅度分别为（）。
A-10、20、10;B30、10、20;
_丄
C3、2（）、1（）;D3、10、20。
考生注意：
舞弊万莫做，那样要退学，自爱当守诺，最怕错上错，若真不及格，努力下次过
7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力％、分别为（）。
A30MPa、100MPa、50MPaB50MPa、30MPa、-50MPaC50MPa、0、-50Mpa、
D-50MPa、30MPa、50MPa
8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（
A、2B、3C、4
9、压杆临界力的大小，（）。
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与压杆材料无关；
D与压杆的柔度大小无关。
10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求结构满足三个条件。
以下那个条件不是
必须的（）
A、EI为常量B、结构轴线必须为直线。
C>M图必须是直线、D,M和M至少有一个是直线。
二、按要求作图（共12分）
1、做梁的剪力、弯矩图（10分）
（反力己给出）
拭题共3页第2页
2、画出右阁所示空心圆轴横截而上沿半径OA方以的剪
应力分布示意图.（2分）
三、结构尺寸及受力如图所示，AB可视为刚体，CD为
圆截面钢杆，直径为D=35mm,材料为Q235钢，许用
应力为［（7］=180似什，E=2OOGP6Z（共15分）
（1）求许可载荷（6分）
:
（2）计算当厂=50認时，B点竖向位移（6分）
iT
线（3）若D处（双剪切）铆钉汴用切应力［rj=100MPa,试设计铆钉直径d。
（3分）
四、（13分）在受集屮力偶矩Me作用的矩形截而简支梁屮，测得屮性层上A点处沿45°方向的线应变为e45、，已知材料的E,v和梁的横截面及长度尺寸
b,h,a,1.试求集中力偶矩Me。
五、（14分）如阉所示结构，杆/U3横截而而积^=21.5cm\抗弯截而模量=102cm3,材料的许用应力［dzWOMPa。
圆截面杆CD，其直径6/=20mm，材料的弹性模量£=200cPa,（Js=250MP^z,
（7”=200KWpMPa,,
^=100,^=50,如果压杆不为
细长杆时采用直线拟合。
A,C,£＞三处均为球铰约朿，若己知：
F=25kN,稳定安全系数
=h8,校核此结构是否安全。
Z
rh
II
六、（12分）重为2的物体从高度&处自由落下，若已知梁的抗弯刚度为
EI
.订.
■线■
支座的弹簧刚度为&（产生单位长度变形所需的力），且
试求c点冲击挠度。
试题共3页第3页
七、（14分）平而刚架如图所示，£/为常量，试用力法作其弯距图。
材料力学试题B
成绩
课程名称材料力学考试时间年_月_日_时_分至
时—分
教研室_工程力学
适用专业班级机械工程及自动化差前
期末
姓名
一、单选或多选题（每小题2分，
1、工程构件要正常安全的工作,须满足的条件。
A、强度条件B、刚度条件
2、内力和应力的关系是（）
A、内力大于应力C、内力是矢量，应力是标量
共10小题，20分）
必须满足一定的条件。
下列除（）项
C、稳定性条件D、硬度条件
其他各项是必
B、内力等于应力的代数和D、应力是分布内力的集度
3、根据圆轴扭转时的平谢假设，可以认力圆轴扭转时横截曲*（）。
A、形状尺寸不变，直径线仍为直线。
B、形状尺寸改变，直径线仍为直线。
C、形状尺寸不变，直径线不保持直线。
D、形状尺寸改变，直径线不保持直线。
4、设某种钢的屈服应力为％弹性模量为£=。
现将直径为2mm
的钢丝绕在一个刚性圆柱上，欲使钢丝放松后不产生残余变形，则圆柱直径不能小于（）□
A、0.8米B、1.6XC、2.0米D、2.4米
5、利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件（）来确定积分常数。
A、平衡条件。
B、边界条件。
C、连续性条件。
D、
光滑性条件。
6、阁示交变应力的循环特征r、平均应力6应力
幅度R分别为（）。
A-10、20、10;B30、10、20;
（应力巾位为MPa）
」
C3、20、10;
3、10、20
考生注意：
舞弊万莫做，那样要退学，自爱当守诺，最怕错上错，若真不及格，努力下次过
7、一点的应力状态如下阁所示，则芄主应力％、^2、分别为（）。
A30MPa、100MPa、50MPaB50MPa、30MPa、-50MPaC50MPa、0、-50Mpa、
D-50MPa、30MPa、50MPa
8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（
A、2B、3C、4
9、压杆临界力的大小，（）。
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与压杆材料无关；
D与压杆的柔度大小无关。
10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求杆件满足三个条件。
以下那个条件不是
必须的（）
A、EI为常量B、结构轴线必须为直线。
C、图必须是直线。
D、从和从至少有一个是直线。
按要求做阁（1（）分）
30kN20kN/m
2
q=F/a
1
p
—
-p
21'^
2
L
1
（1）做轴力图
x1m
3m
<,m>
（e）
（2）做剪力、弯矩图
S、订
三、图示结构中,BC由一束直径为2mm的钢丝组成,若钢丝的许用应力为=160MPa，
c]=3QKN/m。
试求BC需由多少根钢丝组成。
（10分）
四、（14分）已知圆轴直径d=20mm，在其上边緣A点处测得纵向线应变£。
。
=400x10'在水平直径平面的外侧5点处，测得£_45。
=300xl0-6,已知材料的弹性模量£=200GPa,泊松比r=0.25，6/=2m。
若不计弯曲切应力的影响，试求作用在轴上的载荷F和Me的
大小。
试题共页第页
。
A、C、D三处均为球铰约束，若己知：
A=L25m,
五、（16分）如图所示结构，杆横截而而积A=抗弯截而模量
=102cm3,材料的许用应力［d^MOMPa。
圆截面杆CD，其直径d=20mm，材
料的弹性模董£=200Gpa,CTs=250MPa,义，：
200MPa"彳=100，岑=50,如
果压杆不为细长杆吋采用直线拟合/2=0.55m,厂=25kN,稳定安
全系数=h8,试校核此结构是否安全。
2009〜2010第二学期材料力学A卷参考答案与评分标准
考试用时：
120分钟审核人：
适用班级：
08级机自1-4班制作人：
贾坤荣
一、选择题（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、作图题
1、剪力、弯矩图
2、切应力分布
2分
三、解：
（1）对AB进行受力分析
[M4=0JVx1000-Fx（1000+2000）=0（2分）
解得N=3F
CD杆轴向拉伸与压缩，由强度条件有
p3F
（7=上=—=MPa<[a]=ISOMPa（2分）
A-x35x354
解得F3x4
（2）画出变形阁如下：
根据胡克定律，有
四、角心B点的单元体如图所示
B点应力状态为纯剪切状态。
由广义胡克定理有
根据应力弯曲剪应力公式••
代入广义胡克定理，得到
五、解：
（1）
i=—=5mm
4
5xi（r110，叫卿杆为大醐
用欧拉公式汁算临界压应力和临界压力
125
V
（2）.（5分）AB杆平衡有Fsin30x2/,=Tcl}得Tc=25KNAB杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力图下图所示
25^3
2
AB杆最大拉成力
3.校核
p51
1二一=2.05>[nsr]=1.8压杆稳定性足够（1分）
Tc25
crinax=163.2MPa<[er]=lSOMPa梁强度足够（1分）
六、角心弹簧引起的静位移为
J=-x—=-^-（3分）
33K9EI
梁的静位移为：
A1,2…22,1…2…22,2,35Q13“必、
sr233323339EI9EI
动荷系数^=1+J1+—=14-W3+18£//z
St
C点的动挠度=KdSsl
5Q13
~9EI
f5Q/3+18£//?
5Ql~3
（1分）
七、解：
以C处的约束为多余约束，原结构的基本体系为：
（2分）
由力法典型方程X.^.+A.^O（1分）
△'r~El
2213
—erxaxa2
5g/4
8£/
S、'=-（-axax-a+axaxa）=^—（各3分）
El2
3EI
将么和‘代入力法典型方程，得V》
（2分）
刚架的弯矩图右图示（2分）
2009〜2010第二学期材料力学b卷参考答案与评分标准
适用班级：
08级机自5-7班制作人：
贾坤荣‘、选择题（每空1分）
1.D；2.D；3.A；
6.D;7.B;8.A;
.、作图题
考试用时：
120分钟审核人：
1.（3分）做轴力图
2F
4.C；9.B;
5.A;10.C.
2.（9分）Q（KN）
1（）
20
20
M（KNm）10
10
剪力图4分，弯矩图5分
三、解：
（1）.取AC为研究对象，受力分析下图所示，B
=|rx4=30x4x2
解得T=l00KN（6分）
（2）设需要n根钢丝
由钢丝的强度条件<7=—<[（7]
nA
3
T
A
AX
47
4xl00xl03
AY
7td
3.14x22x10'6x160x10（
199（根）（4分）
四、角心B点的单元体如图所示
B点应力状态为纯剪切状态。
巾广义胡克定理有
=（8分）
1£L1……
E45
根据扭转应力公式：
Me
r=———
16
代入广义胡克定理，得到
Me=94.2N-M（3分）
又巾应变公式，得到
eQ=cr（）/E=FA/E=400xl06
得到
F=31AN（5分）
（2）.（6分）AB杆平衡有[A^=0:
Fsin30x2/,=Tcl}得rc
=5iKN
25KN
AB杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力图下图所示
125
V
25^3
2
AB杆最大拉松力
3.校核
^=|l=2.05>k]=1.8压杆稳定性足够U分）
crill;lx=163.2MPa<[（t]=\SGMPa梁强度足够（1分）
六、角弹簧引起的静位移为
5+吾=晷（3分）
梁的静位移为:
Af=l/x2e/x2x2/+lx2/x22x2/+<=52f
s,233323339El9EI
（8分）
动荷系数++—^l+J5Q/?
+l8£//?
（2分）
SI
5Q13
c点的动挠度
5Q13
~9E1
丨52/3+18£//7
5Q13
七、解：
以C处的约朿为多余约朿，原结构的为
（1分）
基本体系
基本体系（2分）
巾力法典型方程X.^.+A.^O
（2分）
Vb
ii=^（i/x/xl/+/x/x/）=^F
-ql2
2
士4X/+/2X/:
6£/
ql"
（各4分）
将&和Ap代入力法典型方程，得义===-今
刚架的弯矩图右图示（2分）
材料力学试题（A）
一、填空题：
（每空2分，共16分）
1.工程构件正常工作的条件是、刚度满足、稳定性满足。
2.工程上将延伸率52的材料称为塑性材料。
3.塑性材料拉伸试验应力超过屈服极限后逐渐卸除荷载，经过短时间后重新加载
其将得到提高，而变形将减小。
4.直径为D的实心圆轴，最大的容许扭矩为T,若将轴的横截面积增加一倍，则
其最大容许扭矩为。
5.纯剪切状态属于（.单、双、三）向应力状态。
6.对于超静定结构，当未知力个数多于平衡方程个数时，需补充
条件，来求解问题。
7.自由落体的冲击动荷系数＜=。
二、单项选择题：
（每空2分，共10分）
1._阁示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形，拉杆头的剪切面积和挤压面积分别为（L
A.7cDh,nd1/4B.7cdh,^（D2-J2）/4
C.瓜/2/4，7rD2/4D.^（Z）2-^2）/4,7idh
1题图4题图
2.建立平面弯曲正应力公式a=，需要考虑的关系冇:
A平衡关系，物理关系，变形几何关系；
B.变形儿何关系，平衡关系，静力关系；
C变形几何关系，物理关系，静力关系；
D平衡关系，物理关系，静力关系；
3.直梁横截面面积一定，试问下列四种截面形状屮，那一种抗弯能力最强o
A矩形B工字形C圆形D正方形
4.平面应力状态如图示，其最大主应力q为。
（图见上）..
A.（t}=（jB.=45.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、作梁的剪力
四、计算题（共59分）
1.（11分）下图示阶梯形杆AB,F=IOKN，/,=/2=400z?
:
m,A,=2A2=100mm2,
（APA2分别为AC和CB段横截面面积），£=200G/Vz。
（1）作杆的轴力图；
（2）计算杆AB上的最大正应力crmax;（3）全杆的轴向变形A/。
2.（共10分）图示等直圆杆，己知外力偶矩=2.99AW*m,=7.20AW•⑺，
Mc=4.2湖*m,许应切应力［t］=70MPa,许可单位长度扭转角［沒］=Y/m,剪切弹性模量C=8067^。
试确定该轴的直径d。
3.（10分）铸铁制作的悬臂梁，尺寸及受力如图示，图中F=20kN。
梁的截面为T字形，形心坐标.Vt.=96.4znm,惯性矩/z=1.02xl（rm4。
已知材料的拉伸许用应
力和压缩许用应力分别为［o］*=40MPa,［叶=100MPao试校核梁的强度是否安全。
4.（6分）单元体各面上的应力如图所示，试求其主应力以及最大切应力。
应力单位为MPa。
50
5.（10分）一悬臂滑车漿，杆AB为18号工字钢（截面面积30.6cm2,Wz=185cm3），其长度为l=2.6m。
试求当荷载F=25kN作用在AB的屮点处时，杆内的最大正应力。
设工字钢的自重可略去不计。
6.（8分）图中所示之压杆，其直径均为d,材料都是Q235钢，但二者长度和约束条件不相同。
试：
1.分析哪一根杆的临界荷载较大？
2.
计算d=160mm,E=206GPa时，二杆的临界荷载
7.（11分）图示刚架各杆的£/皆相等。
试求支1
座C处支反力。
成绩
开材料力学试题
课程名称材料力学考试时间08年7月10日10时0分至12时0分
4、根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为
A、形状尺寸不变，直径线仍为直线。
B、形状尺寸改变，直径线仍为直线。
C、形状尺寸不变，直径线不保持直线。
D、形状尺寸改变，直径线不保持直
5、实心
线。
轴，直径増加一倍，则截面抗拉刚度、抗扭刚度和抗弯刚度分别增加为原来的（）倍。
考生注意：
舞弊万莫做，那样要退学，自爱当守诺，最怕错上错，若真不及格，努力下次过
A、2倍、4倍、8倍。
B、4倍、8倍、8倍。
C、4倍、16倍、16倍。
D、8倍、8倍、16倍。
6、设某种钢的屈服应力为<7、=200MP«,弹性模量为£=200GPtz。
现将直径
为2mm的钢丝绕在一个刚性圆柱上，欲使钢丝放松后不产生残余变形，则柱直径不能小于（）。
A、0.8米B、1.6米C、2.0米D、2.4米
7、利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件（）。
A、平衡条件。
B、边界条件。
C、连续性条件。
D、光滑性条件。
8、单元体的主平面上（）。
9、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（）
10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求结构满足三个条件。
以下那
个条件不是必须的（）
A、EI为常量B、结构轴线必须为直线。
C、W图必须是直线。
D、A/和i至少有一个是直线。
二、填空（每空2分，共28分）
1、某班在低碳钢材料的拉伸试验（圆棒试样）中测得如下数据:
/0=101.7mm,/=132.1mm,=9.98mm,6/=6716mm，Ps=2WN，Pb二36.4K/V。
贝ij
该低碳钢材料的o;=C7b-8=y/=。
若安全系数
n—2.0，贝!
J[2、钢板厚r=剪切极限。
欲用冲床冲下一边长为lOmm的等边五角星形零件枉料，冲床的最大冲压力至少为F
3、图示单元体的三个主应力分别为：
q
S、订
若材料为低碳钢£二200GA/,1/=0.3，则f。
[c7]=[SQMPa9则该点是否满足强度条件？
（）
4、在寒冷的冬季，注水铁管会被冻裂，而钢管却很少会冻裂，其原因在于（
）o
巾位：
MPa
5、受压杆的柔度与（）有关。
6、在推导动荷系数的表达式时，用到的假设条件有（
三、按要求作内力图（共12分）1、做出杆件的轴力图（3分）
2、做出梁的剪力、弯矩
10KN
]—
1籌j
L5J
30K、30HVI0KN
（9分）
Fs
M
试题共4页第2页
四、计算（共50分）
1、（共10分）图示承受内压的圆筒形容器，钢筒和钢盖之间用角铁和铆钉相连。
已知容器内径D=1.0/w，筒壁及角铁均厚Z=10mm，铆钉直径d=30znzn。
铆钉的许用拉应力=,许用剪应力=，许用积压应力
fcTjrWOMAz。
已知左右筒盖共需A类钉80个，B类钉40个。
试确定许可
内压P?
2、（12分）铸铁梁受荷载情况如图示。
己知截面对形心轴的惯性矩Iz=403X10—7m4,铸铁抗拉强度[o+]=50MPa,抗压强度[o—]=125MPa。
试按正应力强度条件校核梁的强度。
3、（8分）矩形截面幵口链环，受力与其他尺寸见图8-14a。
已知，
A,«=l5mm,试求：
1）链环直段部分横截面上最大拉应力与最大压应力；
2）若使直段部分横截面上均为压应力时，外力F作用线与直段部分截面形心的最大距离。
4、（10分）图示托物架中AB杆的直径为d=40mm，长度为/=800mm，两端可视为铰接，材料为Q235钢（对于Q235钢常采用直线形经验公式，
a=304Mftz,b=\A2MPa，人=100,人=62）。
若己知工作载荷F=70AW，杆的稳定安
全系数为〜=21）,问此托物架是否安全。
BC
课程名称考试时间年_月_日_时_分至_时_分
教研室开卷闭卷
级姓名学号
一、填空题（每空2分，共10分）
1.根据强度条件可以进行以及确定许可载荷三个方面的强
度计算。
2.直径为D的实心圆轴，最大的许可扭矩为T,若将轴的横截面积增加一倍，则其最大许
可扭矩为。
3.纯剪切状态属于（单、双、三）向应力状态。
4.构件受自由落体冲击时，静变形愈大，则动荷系数。
5.―梁在集屮力F作用下，其应变能为U，若将力F改力2F，其他条件不变，则其应变
o
得分
二、单项选择题：
（每题3分，共15分）
适用于（）杆件。
B.任意实心截而D.线弹性材料的圆截而
2.梁在某一段内作用有向下的均布力时，则在该段内弯矩图是一条（）
A.上凸曲线B.下凸曲线C.带有拐点的曲线D.斜直线
考生注意：
舞弊万莫做，那样要退学，自爱当守诺，最怕错上错，若真不及格，努力下次过
3.梁的截而为T字型，Z轴通过横截而的形心，弯矩阁如阁所示，则有（
A.最大拉应力和最大压应力位于同一截面C
B.最大拉应力位于截ifijC:
最大压应力位于截面D
C.最大拉应力位于截面D，最大压应力位于截面C
D.最大拉应力和最大压应力位于同一截面D
4.
等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线的曲率最大发生在（）处A.挠度最大B.转角最大C.剪力最大D.弯矩最大
5.在单元体的主平面上（）。
B.正应力一定为零；
A.正应力一定最大;C.切应力一定最小;
3.（3分）作阁示杆的扭矩阁
D.切应力一定为零。
四、（62分）计算题
1.（9分）图示结构为刚性杆，杆1和杆2为长度相等的钢杆，E=20QGPa,两杆
横截面面积均为A=10cm2。
已知F=100Z:
/V，试求杆1、杆2的轴力和应力。
.线-
3.（10分）下图所示矩形截曲\悬臂梁，己知/=3m,b=90mm,/?
=180mm。
右许WJ
4.（6分）单元体各面上的应力如图所示，试求其主应力以及最大切应力。
应力单位为MPa。
」
i50
\
\
\
\
30
5.（10分〉如右图所示梁、柱混合结构，A、S、C处均为铰接，当重物W=2.88^?
V从高度//=60mm
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