材料力学试卷及答案7套_精品文档Word格式.doc
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（15分）
20
50
单位：
MPa
四、图示偏心受压柱，已知截面为矩形，荷载的作用位置在A点，试计算截面上的最大压应力并标出其在截面上的位置，画出截面核心的形状。
（15分）
A（yp,zp）
y
z
b
h
五、结构用低碳钢A3制成，A端固定，B、C为球型铰支，求：
允许荷载[P]。
已知：
E=205GPa，ss=275MPa，scr=338-1.12l,，lp=90，ls=50，强度安全系数n=2，稳定安全系数nst=3，AB梁为N016工字钢，Iz＝1130cm4，Wz＝141cm3，BC杆为圆形截面，直径d=60mm。
（20分）
P
Z
六、结构如图所示。
已知各杆的EI相同，不考虑剪力和轴力的影响，试求：
D截面的线位移和角位移。
2a
a
材料力学2
一、回答下列各题（共4题，每题4分，共16分）
1、已知低碳钢拉伸试件，标距，直径，拉断后标距的长度变为，断口处的直径为，试计算其延伸率和断面收缩率。
2、试画出图示截面弯曲中心的位置。
3、梁弯曲剪应力的计算公式，若要计算图示矩形截面A点的剪应力，试计算。
4、试定性画出图示截面截面核心的形状（不用计算）。
圆形截面中间
挖掉正方形
矩形截面中间
挖掉圆形
圆形
矩形
Fs
二、绘制该梁的剪力、弯矩图。
（15分）
三、图示木梁的右端由钢拉杆支承。
已知梁的横截面为边长等于0.20m的正方形,q=4OKN/m,弹性模量E1＝10GPa；
钢拉杆的横截面面积A2＝250mm2,弹性模量E2=210GPa。
试求拉杆的伸长及梁中点沿铅垂方向的位移。
（14分）
四、砖砌烟窗高，底截面的外径，内径，自重，受的风力作用。
试求：
（1）烟窗底截面的最大压应力；
（2）若烟窗的基础埋深，基础及填土自重按计算，土壤的许用压应力，圆形基础的直径D应为多大？
注：
计算风力时，可略去烟窗直径的变化，把它看成是等截面的。
m
h0
q
P1
五、图示结构中钢梁AB和立柱CD分别由16号工子钢和连成一体的两根角钢制成，杆CD符合钢结构设计规范中实腹式b类截面中心受压杆的要求。
均布荷载集度。
梁及柱的材料均为Q235钢，，。
试验算梁和立柱是否安全。
（16号工字钢：
IZ=1130cm4,WZ=141cm3。
63×
5角钢：
IZ=23.17cm4,iZ=1.94cm,A=6.143cm2）。
（20分）
实腹式b类截面中心受压杆的稳定系数
101
102
103
104
0.549
0.542
0.536
0.529
六、试用能量法求图示刚架截面A的铅垂位移和截面B的转角。
略去剪力和轴力的影响，EI为已知。
材料力学3
一、填空题（每空2分，共计10分）
1、构件强度计算时，塑性材料以屈服极限作为极限应力，脆性材料以强度极限作为极限应力。
2、圆柱扭转时，影响扭转角的因素有,如果只将直径增大一倍扭转角将减小16倍。
3、一拉杆横截面上的正应力为σ，斜截面上最大切应力=。
二、简答题（8分）
1、构件设计中，一受弯的碳素钢轴刚度不够，为了提高刚度而改用优质合金钢是否合理？
为什么？
。
答：
不合理。
因为各种钢材的弹性模量E非常接近。
2、铸铁T形截面悬臂梁，在自由端上作用向下的集中荷载。
若保证在任何情況下都无扭转变形，即只产生弯曲变形，截面如何放置，梁的强度最高。
（画出截面放置图，并说明理由。
）
三、图示结构中的AB杆可视为刚体，斜杆CD为直径d=20mm的圆形杆，许用应力[σ]=160MPa。
试求结构的许可载荷[P]。
（15分）
1500
PA
1000
四、图示等直圆轴，已知外力偶矩TA＝2.99kN·
m,TB＝7.20kN·
m,TC＝4.21kN·
m,许用切应力[τ]＝70MPa,许用单位长度扭转角[θ]＝1º
/m,剪切模量G＝80GPpa.试确定该轴的直径。
Tc
TB
TA
0.5m
1.0m
d
五、画出梁的剪力图和弯矩图。
（12分）
q=2kN/m
P=6kN
6m
六、简支梁受力和尺寸如图所示，材料为钢，许用应力[σ]=160MPa，
（1）按正应力强度条件分别设计两种截面的尺寸。
（2）比较两种截面的Wz/A值，以说明那种形式比较经济。
（h=2b）
q=15kN/m
七、图示托架中杆AB的直径d=40mm，长度L=800mm，两端可视为铰支，材料为Q235钢。
=100,=60,a=300MPa,b=1.14MPa.σ=240MPa.
（1）试求托架的临界载荷QC；
（2）若已知工作载荷Q=70kN，并要求AB杆的稳定安全系数[nst]=2，试问此托架是否安全？
600
L
300
材料力学4
一、选择题（每小题2分，共计10分。
１、应力和内力有何不同。
（ ）
a、应力等于内力。
b、应力等于内力的代数和。
c、应力是矢量。
d、应力是内力的集度。
2、实心圆轴受扭，当其直径增加一倍时，则最大剪应力是原来的（ ）
a、倍。
b、倍。
c、倍。
d、倍。
3、关于剪力、弯矩的正负号与坐标的选择有无关系有以下四种说法，那种方法正确。
a、它们都与坐标系的选择无关。
b、它们都与坐标系的选择有关。
c、剪力正负号与坐标系的选择无关；
而弯矩则有关。
d、剪力正负号与坐标系的选择有关；
而弯矩则无关。
4、弯曲正应力公式的应用条件是：
a、适用所有弯曲问题。
b、纯弯曲、等截面直梁。
c、平面弯曲、弹性范围。
d、平面弯曲、剪应力为零。
5、在压杆稳定问题中，临届力什么时候可以用Pcr=π2EI/（μl）2计算。
a、很长的杆。
b、很细的杆。
c、弹性模量小的杆。
d、柔度大于一定数值的杆。
二、简答题（每题4分，共计8分）
1、切应力τ正应力σ分别表示什么？
2、试叙述求解静不定梁的变形比较法。
三、两钢杆如图所示，已知截面积A1=1cm2,A2=2cm2；
材料的弹性模量E=210GPa,线膨胀系数α＝12.5×
10-61/oC。
当温度升40oC时，试求两杆内的最大应力。
（18分）
A2
A1
100
四、图示传动轴，偶矩mA＝2.99kN·
m，mB＝7.20kN·
m，mC＝4.21kN·
m，许用应力[τ]＝70Mpa,许用单位长度扭转角[θ]＝1o/m,剪切模量G＝80Gpa。
确定该轴的直径。
（16分）
mB
mA
mC
五、绘制图示静定梁的弯矩图和剪力图。
Me=2kN·
E
12kN
六、由铸铁制造的外伸梁，受力和截面尺寸如图所示。
其中z为中性轴。
已知铸铁的拉伸许用应力[σ]+=40MPa,压缩许用应力[σ]-=60MPa。
，Iz=7.65×
106mm4。
试校核该粱的强度。
6kN
七、图示托架中的AB杆，直径d=40mm，长度l=800mm,两端可视为铰支，材料为Q235钢，弹性模量E=200GPa，λp=100,λs=60,a=310MPa,b=1.14Mpa。
（1）试求托架的临界载荷Qc；
（2）若已知工作载荷Q=70kN，并要求AB杆的稳定安全因数[nst]=2，试问此托架是否安全？
30º
材料力学5
１、关于力和变形及位移有下述论述:
正确答案是（ ）
a、有力一定有变形，有力不一定有位移；
b、没有力就没有变形，因而也就没有位移；
c、没有力也可以有变形和位移；
d、没有变形和位移一定没有力。
a、倍；
b、倍；
c、倍；
4、在利用积分计算梁位移时，积分常数主要反映了：
a、剪力对梁变形的影响；
b、支承条件与连续条件对梁变形的影响；
c、横截面形心沿梁轴方向的位移对梁变形的影响；
d、对挠曲线微分方程误差的修正。
4、平面弯曲时，如何确定中性轴的位置，有以下说法，那种方法正确。
a、横截面上正应力为零的点之连线即为中性轴；
b、梁横截面与中性层的交线即为中性轴；
c、过截面形心且与中性层的交线即为中性轴；
d、梁的对称面与中性层的交线即为中性轴。
5、在压杆稳定问题中，临界力什么时候可以用Pcr=π2EI/（μl）2计算。
2、冬天自来水管因其中的水结冰而被涨裂，但冰为什么不会受水管的反作用而被压碎呢？
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