材料力学试题.docx
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材料力学试题
一、选择题
1.构件的强度、刚度和稳定性______C________。
A.只与材料的力学性质有关；B.只与构件的形状尺寸有关；
C.与A和B都有关；D.与A和B都无关。
2.在下列说法中，是正确的_____A_________。
A.内力随外力的改变而改变；B.内力与外力无关；
C.内力在任意截面上都均匀分布；D.内力沿杆轴总是不变的。
3.直径为d的圆截面拉伸试件，其标距是_______C_______。
A．试件两端面之间的距离B.试件中段等截面部分的长度
C.在试件中段的等截面部分中选取的“工作段”的长度，其值为5d或10d
D.在试件中段的等截面部分中选取的“工作段”的长度，其值应大于10d
4.低碳钢材料冷作硬化后，其力学性能发生下列变化，即____B__________。
A.屈服应力提高，弹性模量下降B.屈服应力提高，韧性降低
C.屈服应力不变，弹性模量不变D.屈服应力不变，韧性不变
5.在下列说法中，_____A_________是正确的。
A.内力随外力的改变而改变；B.内力与外力无关；
C.内力在任意截面上都均匀分布；D.内力沿杆轴总是不变的。
6.
用三种不同材料制成尺寸相同的试件，在相同的试验条件下进行拉伸试验，得到的应力—应变曲线如图示。
比较三条曲线，可知拉伸强度最高、弹性模量最大、塑性最好的材料是___________A___。
A.a、b、c；B.b、c、a；
C.b、a、c；D.c、b、a。
7.下列结论正确的是
（1）轴力是轴向拉压杆件横截面上唯一的内力
（2）轴力必垂直于杆件的横截面（3）非轴向拉（压）的杆件，横截面上无轴力（4）轴力作用线必通过杆件横截面的形心。
________C___________
A.
（1）（3）B.
（2）（3）C.
（1）
（2）（4）D.全对
8.铸铁材料受扭转作用破坏时，是由______A________破坏。
A.剪应力B.压应力C.拉应力D.弯曲应力
9.两杆的长度和横截面面积均XIANG同，其中一根为钢杆，另一根为铝杆，受相同的拉力作用。
下列结论正确的是_______A_______。
A.铝杆的应力和钢杆相同，而变形大于钢杆
B.铝杆的应力和变形都大于钢杆
C.铝杆的应力和钢杆相同，而变形小于钢杆
D.铝杆的应力和变形都小于钢杆
10.如右图所示，在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高____D______。
A．螺栓的拉伸强度B．螺栓的挤压强度
C．螺栓的剪切强度D．平板的挤压强度
11.轴向拉伸杆件如图所示，则_____C_____。
A．1-1、2-2面上应力皆均匀分布
B．1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布
C．1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布
D．1-1、2-2面上应力皆非均匀分布
12.以下不承受剪切的零件是_______D_______。
A.螺栓B.铆钉C.榫接的木结构D.拉压杆。
13.
图示十字架，AB杆为等直均质杆，o-o为圆轴。
当该十字架绕o-o轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆AB和轴o-o分别发生____C_____。
A．拉伸变形、压缩变形
B．拉弯组合变形、压弯组合变形
C．拉弯组合变形、压缩变形
D．拉伸变形、压弯组合变形
14.从______D_______方面来衡量承载能力。
A.构件具有足够的强度B.构件具有足够的刚度
C.构件具有足够的稳定性D.ABC
15.一直径为d的实心圆轴，按强度条件计算其受扭转时的容许转力矩为T，当此轴的横截面面积增加一倍时，其容许扭转力矩将为______B____。
A.2TB.2
TC.4T.D.4
T
16.下列结论中______D_____是正确的
（1）杆件的变形的基本形式有四种，即拉伸（或压缩）、剪切、扭转和弯曲。
（2）当杆件产生拉伸变形时，杆件横截面只产生线应变。
（3）当圆轴产生扭转变形时，杆件只产生切应变。
（4）当杆件产生弯曲变形时，杆件的横截面可能同时有正应力和切应力
A.
（1）B.
（2）（3）C.
（1）
（2）（3）D.全对
17.在研究一点的应力状态时，引用主平面的概念，所谓主平面是指__C_______。
A.正应力为零的平面B.剪应力最大的平面
C.剪应力为零的平面D.正应力和剪应力均不为零的平面
18.用积分法求图示梁的挠曲轴方程时，确定积分常数的四个条件，除wA=0，θA=0外，另外两个条件是_____B___。
A.w=wC右，θC左=θC右；B.wC左=wC右，wB=0；
C.wC=0，wB=0；D.wB=0，θC=0。
19.图示梁，若力偶Me在梁上移动时，则梁的____B___。
A.支反力变化，B端位移不变；B.支反力不变，B端位移变化；
C.支反力和B端位移都不变；D.支反力和B端位移都变化。
20.矩形截面杆受力情况如图所示，其横截面上_____B___点的正应力最大。
A.（A）B.（B）C.（C）D.（D）
21.铸铁试件受外力偶矩Me作用，其破坏情况如图__A_所示。
22.关于低碳钢的力学性能，下述说法中正确的是：
______D_______
A.低碳钢在拉伸试验中，其变形可分为弹性阶段、屈服阶段和强化阶段三个阶段。
B.在屈服阶段，应力波动不大，通常将上屈服强度称为材料的屈服极限。
C.在强化阶段，通过冷作硬化可以提高材料的比例极限和塑性变形能力。
D.低碳钢属于塑性材料，但也有可能发生脆性断裂。
23.材料力学中，弹性模量E与横截面对中性轴的惯性矩Iz的乘积EIz表示杆件的：
________C_____
A．拉伸（压缩）刚度。
B.扭转刚度。
C．弯曲刚度。
D.弯曲截面系数。
24.一等直拉杆在两端承受拉力作用，若其一半为钢，另一半为铝，则两段的______B_。
Ａ.应力相同，变形相同；Ｂ.应力相同，变形不同；
Ｃ.应力不同，变形相同；Ｄ.应力不同，变形不同。
25.图示产生弯曲的梁上，BC梁段_____B______。
A.有变形，无位移；B.有位移，无变形；
C.既有变形，又有位移；D.既无变形，又无位移。
26.当低碳钢试件的试验应力σ=σs时，试件将___D____。
A.完全失去承载能力B.破断
Ｃ.发生局部颈缩现象D.产生较大的塑性变形
27.若轴向拉伸等直杆选用同种材料，三种不同的截面形状：
圆形、正方形、空心圆，比较三种情况的材料用量，则_____D_____。
A.正方形截面最省料；B.圆形截面最省料；
C.空心圆截面最省料；D.三者用料相同。
28.构件正常工作时应满足的条件是指__D_____。
A.构件不发生断裂破坏B.构件原有形式下的平衡是稳定的
C.构件具有足够的抵抗变形的能力D.构件具有足够的强度、刚度和稳定性
29.两根细长压杆a，b的长度，横截面面积，约束状态及材料均相同，若其横截面形状分别为正方形和圆形，则二压杆的临界压力Fa,cr和Fb,cr的关系为__C___。
A.Fa,cr=Fb,cr；B.Fa,crFb,cr；D.不可确定。
30.细长压杆，常用普通碳素钢制造，而不用高强度优质钢制造，这是应为____D___。
A.普通碳素钢的强度极限高B.高强度优质钢的比例极限低
C.普通碳素钢便宜
D.普通碳素钢价格便宜，而弹性模量和高强度优质钢差不多
31.在连接件挤压实用计算的强度条件中
，Abs是指连接件的_____B__。
A.横截面面积B.有效挤压面积
C.实际挤压部分面积D.最大挤压力所在的横截面面积
32.有A、B两种不同材质的杆件，受到相同的轴向拉力，若两杆的抗拉刚度相同，长度一样，则两杆内各点____A___。
A.应力不同，但应变相同B.应力不同，应变也不一样
C.应力相同，应变不相同D.应力相同，应变也一样
33.低碳钢试件扭转破坏是_____C__。
A.沿横截面拉断；B.沿45°螺旋面拉断；
C.沿横截面剪断；D.沿45°螺旋面剪断。
34.两根圆轴，一为实心轴，一为空心轴，若它们的长度、横截面面积、所用材料及所受扭矩均相同，则有___C____。
A.
B.
；
C.
；D.有待具体计算，才能作出
与
的比较。
35.两根细长压杆a，b的长度，横截面面积，约束状态及材料均相同，若其横截面形状分别为正方形和圆形，则二压杆的临界压力Facr和Fbcr的关系为______C_。
A.Facr=Fbcr；B.FacrFbcr；D.不可确定。
二、判断正误
1．各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的外力。
（F）
2．若杆件的各横截面上只有正应力，无剪应力，则该杆件不会产生扭转变形。
（T）
3.有一圆轴受扭后，破坏面是横截面，该轴材料是低碳钢。
（T）
4．设钢、铝两根等直圆轴具有相等的最大扭矩和最大单位长度扭转角，则钢和铝轴的最大切应力相等。
（F）
5.超静定结构的内力和刚度无关。
（F）
6．等截面圆轴，左段为钢，右段为铝，两端承受扭转力矩后，左、右两段最大剪应力τmax不同。
（F）
7．平面弯曲时，中性轴上的切应力等于零。
（F）
8．受扭圆轴上贴有三个应变片，如图所示，实测时应变片1和3的读数几乎为零。
（F）
9．图示两端铰支压杆的截面为矩形。
当其失稳时，临界压力Fcr=π2EIy/l2，挠曲轴位于xy面内。
（F）
10.用积分法求弯曲变形时，根据连续条件和边界条件确定积分常数。
（T）
11.杆件在偏心拉伸变形时，其危险点的应力状态为图示应力状态。
（F）
12．机器底座一般用铸铁材料是因为脆性材料抗压能力高于抗拉能力。
（T）
13.细长杆承受轴向压力作用，其临界压力与杆承受压力的大小无关。
（T）
14.轴向拉、压直杆越长，其受轴向拉力作用后应变越大。
（F）
15．设钢、铝两根等直圆轴具有相等的最大扭矩和最大单位长度扭转角，则钢轴和铝轴的最大切应力相等。
（F）
16.梁在集中力作用的截面处，弯距图有突变，剪力图连续但不光滑。
（F）
17．材料和柔度都相同的两根压杆，临界应力一定相等，临界压力不一定相等。
（T）
18．当简支梁只承受集中力偶时，梁内无剪力。
（F）
19.梁的最大截面转角必发生在弯矩最大的截面处。
（F）
20．脆性材料的扭转破坏断口与轴线成的角度为90°。
（F）
21.受扭圆轴横截面上只有剪应力，因而均处于单向应力状态。
（F）
26．图示梁的边界条件为
。
（F）
27.直径为D的实心圆轴，两端受扭矩力偶矩T作用，轴内的最大剪应力为τ。
若轴的直径改为D/2，则轴内的最大剪应力为2τ。
（F）
28．悬臂梁受力如图，其中AB段为横力弯曲，BC段为纯弯曲。
（T）
29.高度等于宽度两倍的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，竖放截面时梁的强度是横放截面时梁的强度的2倍。
（F）
30．细长中心受压直杆，失稳时横截面上的平均应力不大于比例极限。
（T）
31.梁在集中力作用的截面处，弯距图有突变，剪力图连续但不光滑。
（F）
32．铸铁水管冬天结冰时会因冰膨胀而被胀裂，而管内的冰却不会破坏。
这是因为冰的强度较铸铁高。
（F）
33.最大剪应力所在的截面和主平面成的角度是90˚。
（F）
三、计算题：
1．某传动轴，转速n=300r/min，轮1为主动轮，输入功率P1=50kW，轮2、轮3与轮4为从动轮，输出功率分别为P2=10kW，P3=P4=20kW。
（1）试求轴内的最大扭矩；
（2）若将轮1与轮3的位置对调，试分析对轴的受力是否有利。
2．.滑轮结构如图，AB为钢材，截面为圆形，直径d=20mm，许用应力[σ]钢=160MPa；BC为木材，截面为正方形，边长a=60mm，许用压应力[σ]木=12MPa，若不考虑绳与滑轮间的摩擦及滑轮的半径，试求此结构的许用载荷[F]。
3．图示桁架，在节点C承受载荷F=100kN作用。
二杆均为圆截面，材料为低碳钢Q275，许用压应力[σ]=180Mpa，在考虑压杆稳定性的情况下，试确定二杆的杆径。
4．钢制阶梯杆如图所示；已知轴向力F1=50kN，F2=20kN，杆各段长度l1=120mm，l2=l3=100mm，杆AD、DB段的面积A1、A2分别是500和250mm2，钢的弹性模量E=200GPa，试求阶梯杆的轴向总变形和各段线应变。
5．如图所示阶梯轴，已知：
d1=40mm，d2=55mm，MB=811.7N.m，MC=1432.5N.m，MA=620.8N.m。
轴的许用单位长度扭转角[θ]=20/m，许用切应力[τ]=60MPa，切变模量G=80GPa，试校核轴的强度和刚度。
6．空心钢轴的外径D=100mm，内径d=50mm。
已知间距l=2.7m之间两截面的相对扭转角ϕ=1.8°，材料的切变模量G=80GPa。
试计算：
（1）轴内最大切应力；
（2）当轴以n=80r/min的速度旋转时，轴传递的功率（kW）。
7．T形截面铸铁梁受力如图，许用拉应力[σt]=40MPa，许用压应力[σc]=60MPa，已知F1=12kN，F2=4.5kN，Iz=765×10-8m4，y1=52mm，y2=88mm。
不考虑弯曲切应力，试校核梁的强度。
8．在图示简易吊车中，BC为钢杆，AB为木杆。
木杆AB的横截面面积A1=100cm2，许用应力[σ]1=7MPa；钢杆的横截面面积A2=6cm2，许用应力[σ]2=160MPa。
试求许可吊重F。
9．图示槽形截面铸铁梁，F=10kN，Me=70kN·m，许用拉应力[σt]=35MPa，许用压应力[σc]=120MPa。
试校核梁的强度。
10.图示为圆轴AB，在轴的右端联轴器上作用有一力偶M。
已知：
D=0.5m，F1=2F2=8kN，d=90mm，a=500mm，[σ]＝50MPa，试按第四强度理论设计准则校核圆轴的强度。
四、画内力图
1．作下列图示梁的剪力图和弯矩图，并求出
和
。
2．试求图示各杆1-1、2-2、3-3截面上的轴力，并作轴力图。
3．已知F1=10kN；F2=20kN；F3=35kN；F4=25kN；试画出图示杆件的轴力图。
4．图示结构AD段为钢杆，横截面面积A1=2×104mm2，弹性模量E=210GPa，DB段为铜杆，横截面面积A2=1×104mm2，弹性模量E2=100GPa，F=1000kN，试求上、下端反力及各段横截面上的应力。
5．矩形截面简支梁由圆形木材刨成，已知F=5kN，a=1.5m，[σ]=10MPa，试确定此矩形截面b/h的最优比值，使其截面的抗弯截面系数具有最大值，并计算所需圆木的最小直径。
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