材料力学习题及答案全doc.docx
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材料力学习题及答案全doc
精心整理
江苏科技大学
学年第二学期材料力学试题（A卷）
题号一
二
三
四
五
六总分
一、选择题（20
得分
分
）
1、图示刚性梁AB由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为
A2，若载荷P使刚梁平行下移，则其横截面面积（）。
A1和
A、A1〈A2
B、A1
〉A2
C、A1=A2
D、A1、A2为任意
2、建立圆周的扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中的哪几个？
答：
（）
题一、1
（1）扭矩MT与剪应力τρ的关系MT=∫AτρρdA
（2）变形的几何关系（即变形协调条件）
（3）剪切虎克定律
（4）极惯性矩的关系式IT=∫Aρ2dA
A、
（1）B、
（1）
（2）C、
（1）
（2）（3）D、全部
3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（）
A、σ
B、2σ
号C、3σ
学
D、4σ
题一、3
4、高度等于宽度两倍（h=2b）的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，
其它条件都不变，则梁的强度（）
A、提高到原来的2倍
B、提高到原来的4倍
C、降低到原来的1/2倍
精心整理
题一、4
精心整理
D、降低到原来的1/4倍
5.已知图示二梁的抗弯截面刚度EI相同，若二者自由端的挠度
相等，则P1/P2=（）
A、2
B、4
C、8
D、16
题一、5
二、作图示梁的剪力图、弯矩图。
（１５分）
二题
三、如图所示直径为d的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m的作用。
设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m之值、材料的弹性常数E、μ均为已知。
（15分）
四、电动机功率为9kW，转速为715r/min，皮带轮直径D=250mm，主轴外伸部分长度为l=120mm，主轴直径d=40mm，〔σ〕=60MPa，用第三强度理论校核轴的强度。
（15分）
三题
五、重量为Q的重物自由下落四在题图图示刚架C点，设刚架的抗弯刚度为EI，试求冲击时刚架D处的垂直位移。
（15分）
六、结构如图所示，P=15kN，已知梁和杆为一种材料，E=210GPa。
梁ABC的惯性矩I=245cm4，等直圆杆BD的直径D=40mm。
规定杆BD的稳定安全系数nst=2。
求○1BD杆承受的压力。
○2用欧拉公式判断BD杆是否失稳。
（20分）
五题六题图
江苏科技大学
学年第二学期材料力学试题（B卷）
题号一二三四五六总分
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得分
二、选择题（20
分
）
1、下列结论中正确的是（）
A、材料力学主要研究各种材料的力学问题
B、材料力学主要研究各种材料的力学性质
C、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律
D、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系
2、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为D1，另一根为空心轴，内外径比为d2/D2=0.8。
若两轴的
长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同，则它们的重量之比W2/W1为（）
A、0.74B、0.62C、0.55D、0.47
3、低碳钢拉伸试件的应力-应变曲线大致可分为四个阶段，这四个阶段是（）
A、弹性变形阶段、塑性变形阶段、屈服阶段、断裂阶段
B、弹性变形阶段、塑性变形阶段、强化阶段、颈缩阶段
C、弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、断裂阶段
D、弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段
4、高度等于宽度两倍（h=2b）的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，
其它条件都不变，则梁的强度
（）
A、提高到原来的2倍
B、提高到原来的4倍
C、降低到原来的1/2倍
D、降低到原来的1/4倍
题一、4
5.已知图示二梁的抗弯截面刚度EI相同，若二者自由端的挠度相等，则P1/P2=（）
A、2
B、4
C、8
题一、5
D、16
二、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩图。
（１５分）
精心整理
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二题
三、如图所示直径为d的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m的作用。
设由实验测的轴表面上与
轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m之值、材料的弹性常数E、μ均为已知。
（15分）
四、电动机功率为9kW，转速为715r/min，皮带轮直径D=250mm，主轴外伸部分长度为l=120mm，主轴直径d=40mm，〔σ〕=60MPa，用第三强度理论校核轴的强度。
（15分）
三题图
五、如图所示，重物Q由高度四H题处图自由下落，落在AB梁的中点C处，设EI=常数，求这时C点挠度C。
（15分）
六、图示刚架，已知刚架各梁抗弯刚五度题为EI，求：
1）C点支座反力；
2）作刚架弯矩图。
（20分）
六题图
江苏科技大学-学年第二学期材料力学
考试题
课程名称任课教师评
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卷人
专业
班级
姓名
学号
考试日期
题号
一
二
三
四
五
六总分
三、选择题（20
得分
分
）
1、下列结论中正确的是（）
A、材料力学主要研究各种材料的力学问题
B、材料力学主要研究各种材料的力学性质
C、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律
D、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系
2、建立圆周的扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中的哪几个？
答：
（）
（5）扭矩MT与剪应力τρ的关系MT=∫AτρρdA
（6）变形的几何关系（即变形协调条件）
（7）剪切虎克定律
（8）极惯性矩的关系式IT=∫Aρ2dA
A、
（1）B、
（1）
（2）C、
（1）
（2）（3）D、全部
3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（）
A、σ
B、2σ
C、3σ
D、4σ
4、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为D1，另一根为空心题轴一，、内3外径比为d2/D2=0.8。
若两轴的
长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同，则它们的重量之比W2/W1为（）A、0.74B、0.62C、0.55D、0.47
5.已知图示二梁的抗弯截面刚度EI相同，若二者自由端的挠度相等，则P1/P2=（）
A、2
B、4
C、8
题一、5
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D、16
二、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩图。
（１５分）
三、如图所示直径为d的圆截面轴，二其两题端承受扭转力偶矩m的作用。
设由实验测的轴表面上与
轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m之值、材料的弹性常数E、μ均为已知。
（15分）
四、如图所示，未开启的易拉罐上沿其轴向粘贴有一应变片，其半径厚度之比为200。
打开易拉
罐，应变片变化为170×10-6，试求罐内压p。
设这时E=68GPa，ν=0.33。
（15分）
四题图
三题图
，许用压应力σc
，载荷P
，
五、悬臂梁ACB由铸铁材料制成，其许用拉应力[σt
]=40MPa
[]=160MPaF=44kN
梁截面为T型，Iz
×
6
4，尺寸如图，试校核其强度。
（15
分）
=101.8
10mm
六、图示刚架，已知刚架各梁抗弯五刚题度图为EI，求：
1）C点支座反力；
2）作刚架弯矩图。
（20分）
六题图
江苏科技大学-学年第二学期课程考试试卷A卷（）
考试科目材料力学考试时间考试方式闭卷成绩
题号
一
二
三
四
核总分
（本试题满分
得分
100分，考试时间
120分
评卷人
钟）
四、选
择题（每题4
分，共20
分，机制、农机做
1-5，建环做1-4，6
）
1、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为
σ，则450斜截面上的正应力和剪应力
。
A分别为σ/2和σ
B均为σ
号精心整理
学
精心整理
C分别为σ和σ/2D均为σ/2
2、图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知[σjy]＝2[τ]，为充分提高材料的利用率，则铆
钉的直径ｄ应为。
Ad=2tBd=4tCd=4t/πDd=8t/π
3一点的应力状态如右图所示，则其主应力1、2、3分别为
A30MPa，100MPa，50MPa
B50MPa，30MPa，-50MPa
C50MPa，0，-50MPa
D-50MPa，30MPa，50MPa
4、两根材料和柔度都相同的压杆，
A临界应力一定相等，临界压力不一定相等
B临界应力不一定相等，临界压力一定相等
C临界应力和临界压力一定相等
D临界应力和临界压力不一定相等
5、图示交变应力循环特征r，应力振幅σa和平均应力σm分别为
Ar＝2，σa＝20MPa，σm＝－10Mpa
Br＝2，σa＝－40MPa，σm＝10Mpa
Cr＝－2，σa＝30MPa，σm＝－10Mpa
Dr＝－2，σa＝30MPa，σm＝30MPa
6、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__________
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。
二、计算题（共80分，适用农机、机制、建环）
1、（15分）梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。
2、（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa），试用解析法求1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。
2、面内最大剪应力。
3、（10分）一受扭转的圆轴，直径
d=260mm，材料的的弹性模量
E=200GPa，泊松比v=0.3，
现用变形仪测得圆轴表面与轴线成
45方向的线应变ε45×
-4
。
试求转矩m。
=5.2
10
精心整理
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4、（15分）直径d60mm的圆截面折杆，A端固定，受力与其他尺寸如图所示。
若材料的许用
应力[]100MPa，试按最大剪应力强度理论（第三强度理论）校核
A端外表面点b的强度（忽略
剪力影响）。
4题图
5题图
5、（15分）平面刚架如图所示。
其各部分的抗弯刚度均为常量
EI,已知m0、a，试求点D在铅垂
方向的位移VD。
（忽略截面剪力与轴力）
6、（10分）重为Q的物体从高度h处自由落下，若已知梁的抗弯刚度为EI，支座的弹簧刚度为
EI
k（产生单位长度变形所需的力），且
k
3
，试求C点的挠度。
l
江苏科技大学2006-2007学年第二学期课程考试试卷A卷（）
考试科目材料力学考试时间2007.7考试方式闭卷成绩
题号一二三四核总分
得分
评卷人
择题（每题4分，共20分）
1、材料的失效模式。
A只与材料本身有关，而与应力状态无关；
B与材料本身、应力状态均有关；
C只与应力状态有关，而与材料本身无关；
D与材料本身、应力状态均无关。
2、图中应力圆a、b、c表示的应力状态分别为
A二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态；
B单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态；
C单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态；
D单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。
正确答案是
3、关于压杆临界力的大小，说法正确的答案是
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与压杆所承受的轴向压力大小有关；
D与压杆的柔度大小无关。
（本试题满分
100分，考试时间120分
钟）
五、选
4、图示交变应力的循环特征
r、平均应力
m、应力幅值
a的值分别是
A40、20、10
B20、10、20
C0、20、10
D0、20、20
5、如图所示重量为Q的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数
kd
2h
kd
h
11
11
A
VC
B
VB
精心整理
精心整理
2h
2h
kd11
kd11
C
VB
D
VCVB
二、计算题（共80分，信息学院学生做1、2、3、4、6，非信
息学院学生做1、2、3、4、5）
1、（16分）简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。
2、（15分）已知三向应力状态如图所示（图中应力单位：
MPa），试求：
1）主应力；2）主切应力；3）形变应变能密度uf。
3、（16分）圆截面杆，受横向外力F和绕轴线的外力偶m0作用。
由实验测得杆表面A点处沿轴
线方向的线应变
0
4
10
4
45方向的线应变45
3.75
10
4
，杆表面B点处沿与轴线成
。
材
料的弹性模量E=200GPa，泊松比v=0.25，a=0.25L，L=800mm，d=60mm。
试求横向外力F和绕
轴线的外力偶m0。
4、（16分）精密磨床砂轮轴如图所示（单位:
mm），已知电动机功率N=3kW,转速n=1400rpm,转
子重量Q1=101N,
砂轮直径D=25mm,砂轮重量Q2=275N，磨削力Py/Pz=3，轮轴直径d=50mm，
材料为轴承钢，[
]60MPa，试用第三强度理论校核轴的强度。
5、（17分）平面刚架ABC与二力杆CD构成如图所示结构，并承受外力偶
m0作用。
若m0、a已
3EI
知，刚架的抗弯刚度为EI，CD杆的抗拉刚度为EA，且
EA
2a2。
试求CD杆的变形量l。
6、（17分）用积分法求梁B点的挠度和转角，梁的EI，L已知。
江苏科技大学2006-2007学年第二学期课程考试试卷B卷（）
考试科目材料力学考试时间2007.7考试方式闭卷成绩
题号
一
二
三
四
核总分
（本试题满分
得分
100分，考试时间120分
评卷人
钟）
择题（每题4分，共20分）
六、选
1、轴向拉伸细长杆件如图所示，则正确答案是__________
A1-1、2-2面上应力皆均匀分布；
B1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布；
C1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布；
D1-1、2-2面上应力皆非均匀分布。
2、一点的应力状态如右图所示，则其主应力1、2、3分别为
A30MPa、100MPa、50MPa
B50MPa、30MPa、-50MPa
C50MPa、0、-50MPa
精心整理
精心整理
D-50MPa、30MPa、50MPa
正确答案是
M（x）M（x）
dx
3、对莫尔积分
l
EI
的下述讨论，正确的是
。
A只适用于弯曲变形；
B等式两端具有不相同的量纲；
C对于基本变形、组合变形均适用；
D只适用于直杆。
4、图示交变应力的循环特征
r、平均应力
m、应力幅值
a的值分别是
A40、20、10
B20、10、20
C0、20、10
D0、20、20
5、如图所示重量为Q的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数
kd
1
1
2h
kd
1
1
h
VC
VB
A
B
kd
1
1
2h
kd
1
1
2h
VB
VCVB
C
D
二、计算题（共80分，信息学院学生做1、2、3、4、6，非信
息学院学生做1、2、3、4、5）
1、（16分）q、a已知，试作梁的剪力、弯矩图。
2、（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa），试用解析法求1、主应力
及主平面，并画出正应力单元体。
2、面内最大切应力。
3、（16分）由五根直径为d=50mm的圆钢杆组成正方形结构，如图所示，结构连接处均为光滑
铰链，正方形边长
a=1m，材料Q235钢，试求结构的临界载荷值。
（Q235钢，当
P132时，
cr（2350.0068
2）Mpa。
）
4、（16分）精密磨床砂轮轴如图所示
（单位:
mm），已知电动机功率
N=3kW,转速n=1400rpm,转
子重量Q1
=101N,
砂轮直径
D=25mm,
砂轮重量2
，磨削力
yz，轮轴直径
d=50mm
，
Q=275N
P/P=3
材料为轴承钢，[
]60MPa，试用第三强度理论校核轴的强度。
5、（17分）平面刚架如图所示。
其各部分的抗弯刚度均为常量
EI,m0、a，试求点D在铅垂方向
的位移VD。
（忽略截面剪力与轴力）
6、（17分）用积分法求梁B点的挠度和转角，梁的EI，L已知。
江苏科技大学2007-2008学年第二学期课程考试试卷A卷（）
考试科目材料力学考试时间2008.7考试方式闭卷成绩
精心整理
精心整理
题号
一
二
三
四
核总分
（本试题满分
得分
100分，考试时间
120分
评卷人
钟）
七、选
题（每题4分，共20
分，机制、农机做1-5，建环做1-4
，6）
择
0
斜截面上的正应力和剪应力
。
1、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为σ，则45
A
分别为σ/2和σ
B
均为σ
C
分别为σ和σ/2
D
均为σ/2
3、图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知[σjy]＝2[τ]，为充分提高材料的利用率，则铆
钉的直径ｄ应为。
Ad=2tBd=4tCd=4t/πDd=8t/π
3一点的应力状态如右图所示，则其主应力1、2、3分别为
A30MPa、100MPa、50MPa
B50MPa、30MPa、-50MPa
C50MPa、0、-50MPa
D-50MPa、30MPa、50MPa
4、两根材料和柔度都相同的压杆，
A临界应力一定相等，临界压力不一定相等
B临界应力不一定相等，临界压力一定相等
C临界应力和临界压力一定相等
D临界应力和临界压力不一定相等
5、图示交变应力循环特征γ，应力振幅σa和平均应力σm分别为
Aγ＝2，σa＝20MPa，σm＝－10Mpa
Bγ＝2，σa＝－40MPa，σm＝10Mpa
Cγ＝－2，σa＝30MPa，σm＝－10Mpa
Dγ＝－2，σa＝30MPa，σm＝30MPa
6、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__________
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。
二、计算题（共80分）
1、（15分）梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。
精心整理
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2、（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为
MPa），试用解析法求
1、主应力及主平面，并
画出正应力单元体。
2、面内最大切应力。
3、（10
分）一受扭转的圆轴，直径
d=260mm，材料的的弹性模量E=200GPa，泊松比v=0.3，
现用变形仪测得圆轴表面与轴线成
45方向的线应变ε=5.2×10-4。
试求转矩m。
4、（15
分）直径
d
60的圆截面折杆，A端固定，受力与其他尺寸如图所示。
若材料的许用
mm
应力[]
100MPa，试按最大切（剪）应力强度理论（第三强度理论）校核
A端外表面点b的强
度（忽略剪切）。
4题图5题图
5、（15分）平面刚架如图所示。
其各部分的抗弯刚度均为常量EI,m0、a，试求点D在铅垂方向
的位移VD。
（忽略截面剪力与轴力）
6、（10分）重为Q的物体从高度h处自由落下，若已知梁的抗弯刚度为
EI，支座的弹簧刚度为
EI
k（产生单位长度变形所需的力），且
k
l3，试求C点的挠度。
江苏科技大学2007-2008学年第二学期课程考试试卷B卷（）
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