材料力学试题和答案解析7套0145.docx
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材料力学试题和答案解析7套0145
材料力学试卷1
Q+
M+
二、梁的受力如图，截面为T字型，材料的许用拉应力［；:
+］=40MPa,许用压应力［二］=100MPa。
试按正应力强度条件校核梁的强度。
（20分）
200
30
30
170
单位:
30
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）
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,c=275MPa,8=338-1.12，,，■p=90，s=50,强度安全系数n=2,稳定安全系数nst=3,AB梁为N°16工字钢，lz=1130cm4,Wz=141cm3,BC杆为圆形截面，直径d=60mm。
（20分）
A、
P
1m
卜1m
/
1m
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。
（15分）
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，标距丨0=100mm，直径d=10mm，拉断后标距的长度变为h=125mm，
断口处的直径为d1=6.0mm，试计算其延伸率和断面收缩率。
2、试画岀图示截面弯曲中心的位置。
QS
3、梁弯曲剪应力的计算公式z，若要计算图示矩形截面A点的剪应力，试计算Sz。
4、试定性画岀图示截面截面核心的形状
bIz
h
1
」
匚
t
3
—
*h/4
矩形
圆形
矩形截面中间
圆形截面中间
挖掉圆形
挖掉正方形
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Ei=10GPa钢拉杆的横截面面积A2=250mm弹性模量Ez=210GPa。
试求拉杆的伸长］及梁中点沿铅垂方向的位移.■:
。
（14分）
E
四、砖砌烟窗高h=30m,底截面m-m的外径d1=3m,内径d2二2m,自重专业知识分享
R=2000kN，受q=1kN/m的风力作用。
试求：
（1）烟窗底截面m-m的最大压应力;
（2）若烟窗的基础埋深h0=4m，基础及填土自重按P2=1000kN计算，土壤的许用压应
力［匚］=0.3MPa，圆形基础的直径D应为多大？
（20分）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。
h0
D
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
63mm63mm5mm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q=48kN/m。
梁及柱的材料均为Q235钢，［；「］=170MPa，
E=210MPa。
试验算梁和立柱是否安全。
（20分）
（16号工字钢：
lz=1130cm4,WZ=141cm3。
63X63X5角钢：
lz=23.17cm4,iz=1.94cm,
A=6.143cm2）。
（20分）
101
102
103
104
©
0.549
0.542
0.536
0.529
实腹式b类截面中心受压杆的稳定系数
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。
（15分）
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I、T、G、Ip,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6,斜截面上最大切应力.max二二2。
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。
）
1000.1000
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[t]=70MPa,许用单位长度扭转角[0]=1o/m,剪切模量G=80GPpa•试确定该轴的直
径。
（20分）
五、画出梁的剪力图和弯矩图。
（12分）
P=6kN
C
六、简支梁受力和尺寸如图所示，材料为钢，许用应力[d]=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。
（15
分）
q=15kN/m
（h=2b）
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。
1p=100.
■s=60,a=300MPa,b=1.14MPa.（1）试求托架的临界载荷Q
（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？
（20分）
/
/
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、丄倍。
24816
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Per二n2EI/（卩I）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T正应力C分别表示什么？
2、试叙述求解静不定梁的变形比较法。
、两钢杆如图所示，已知截面积Ai=1cm2,A2=2cm2;材料的弹性模量E=210GPa线膨胀系数a=12.5X10-61/oC。
当温度升40°C时，试求两杆内的最大应力。
--
00
2
*-
200
1
四、图示传动轴，偶矩mA=2.99kN•m,mB=7.20kN•m,mc=4.21kN•m，许用应力[t]=70Mpa,许用单位长度扭转角[9]=1o/m,剪切模量G=80Gpa确定该轴的直径。
（16分）
厂i
n（
（0
’1.0mb
0.5m
mA
mB
me
五、绘制图示静定梁的弯矩图和剪力图。
（12分）
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[d]=40MPa,压缩许用应力[d]-=60MPa,lz=7.65x10mm试校核该粱的强度。
（16分）12kN
6kN
I
B
1m
1m
1m
E
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入p=100,Xs=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？
（16分）
材料力学5一、选择题（每小题2分，共计10分。
）
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。
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（
1、
d、—倍。
16
11
a、丄倍；b、丄倍；
24
a、剪力对梁变形的影响;
4、在利用积分计算梁位移时，积分常数主要反映了:
、支承条件与连续条件对梁变形的
影响;
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;
性轴。
5、在压杆稳定问题中，临界力什么时候可以用Pcr=n2EI/（卩I）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T正应力b分别表示什么?
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?
三、两钢杆如图所示，已知截面积Ai=1cm,A2=2cm;材料的弹性模量E=210GPa,线膨胀系数
a=12.5X10-61/°C。
当温度升40°C时，试求两杆内的最大应力。
（18分）
200
200
*100*
四、传动轴的转速n=500r/min,主动轮输入功率P=368kW从动轮2、3分别输出功率P2=147kW
Ps=221kW已知[t]=70MPa,[0]=1o/m,G=80Gpa试设计轴的直径。
（16分）
五、绘制图示静定梁的弯矩图和剪力图。
（12分）
P=30kN
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[d]+=40MPa,压缩许用应力[d]-=60MPa,lz=7.65x106m&试校核该粱的强度。
（16分）12kN
q=9kN/m
1m
1m
1m
1r
E
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。
-p=100,
■s=60,a=300MPa,b=1.14MPa.ds=240MPa.
（1）试求托架的临界载荷Q;
（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？
（20分）
/
d
材料力学6
一、（10分）
a，杆总长度为3L,材料弹性模量为E,许用应
某塑性材料制成的等截面方形直杆，横截面宽、高尺寸均为力为［b］，受力情况如图所示（图中黑点表示力作用点的位置）。
（1）画出杆的轴力图；
（2）给岀杆强度校合的表达式；
（3）计算杆的总伸长量。
二、（10分）
L,横截面直径为D;CB段为空心圆截面，外径和内
一轴AB传递的扭矩为m,AC段为实心圆截面，长度为
径分别为D和d,长度也为L。
材料剪切模量为G,许用扭转切应力为［t］
（1）
B
给岀校合轴扭转强度的表达式;
（2）计算B、C截面的相对转角。
三、（10分）
做图示梁的剪力图和弯矩图。
wlz/
四、（10分）
一矩形截面梁如图所示，已知梁总长度为4mP=2KN横截面的高宽比h/b=3，材料为松木，其许用应力
为[b]=8MPa试按强度条件选择截面尺寸。
五、（10分）
悬臂梁的受力如图所示，杆总长度为3a,B点作用一集中力偶m,梁的抗弯刚度为EI，求C点处的挠度fc
和转角。
2A
*m
B
六、（10分）
已知一点为平面应力状态如图所示
（1）求该平面内两个主应力的大小及作用方位，并画在单元体图上。
（2）按照第三强度理论，给岀该单元体的当量应力。
七、（10分）
一截面为120X200mm的矩形木柱，长I=4m,两端铰支，木柱为松木（a=40,b=0.203,入p=59）,其弹性模量为E=10Gpa,试求木柱的临界力。
材料力学7
）
d、剪力正负号与坐标系的选择有关；而弯矩则
同？
扭转角■•是否相同？
为什么？
四、传动轴的转速n=500r/min,主动轮输入功率Pi=368kW从动轮2、3分别输出功率P2=147kWPs=221kW。
已知[t]=70MPa,[9]=1o/m,G=80Gpa试设计轴的直径。
（16分）
五、绘制图示静定梁的弯矩图和剪力图。
（12分）
Me=2kN-m
E
q=2kN/m
B
2m
2m
2m
试效核该梁的强度。
（20分）
12kN
zz//
q=9kN/m
C
1m
1m
1m
y，
yi
E
Z/ZZ
y2*
七、图示托架，承受荷载Q=10kN,其中的AB杆，外径D=50mm内径d=40mm两端可视为铰支，材料为
Q235钢，弹性模量E=200GPa入p=100,入s=60,a=310MPa,b=1.14Mpa若规定的稳定安全因数[n訂=3,
试问AB杆是否稳定？
（16分）
升级会员 