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1、材料力学试题和答案解析7套0145材料力学试卷1Q +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）2003030170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

2、N16工字钢，lz= 1130cm4, Wz= 141cm3, BC杆为圆 形截面，直径d=60mm。 （20分）A 、P1m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）2aa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。QS3、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

3、算 Sz。4、试定性画岀图示截面截面核心的形状bIzh1匚t3* 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

4、-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。h0D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63mm 63mm 5mm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=14

5、1cm3。63 X 63X 5 角钢：lz=23.17cm4 , i z=1.94cm ,A=6.143cm2 ） 。（20 分）1011021031040.5490.5420.5360.529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、 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= 80G

7、Ppa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=6kNC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。1 p=100. s=60,a=300MPa,b=1.14MPa. r s=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n st=2，试问此托架是

8、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。2 4 8 163、 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、

9、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n 2EI/（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= 12.5X 10-61/oC。当温度升40C时，试求两杆内的最大应力。- -002* -2001四、图示传动轴，偶矩 mA = 2

10、.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 in（(0 1.0m b0.5mmAmBme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=7.65 x 10 mm试校核该粱的强度。（16 分） 12kN6kNIB1m1m1mE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

11、为 Q235钢,弹性模量 E=200GPa 入 p =100, X s =60, a=310MPa,b=1.14 Mpa（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n st=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。161 1a、丄倍；

12、b、丄倍；2 4a、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= n 2EI/（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

13、杆如图所示，已知截面积 Ai=1cm,A 2=2cm ;材料的弹性模量 E=210GPa,线膨胀系数a = 12.5 X 10-61/C。当温度升40C时，试求两杆内的最大应力。 （18分）200200* 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=147kWPs=221kW 已知t =70MPa, 0 =1 o/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,

14、压缩许用应力d -=60MPa, lz=7.65 x 106m&试校核该粱的强度。(16 分) 12kNq=9kN/m1m1m1m1 rE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. d s=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n st=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

15、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 4m P= 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

16、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。2 A* mB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120X 200mm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/mi

17、n,主动轮输入功率 Pi=368kW 从动轮2、3分别输出功率 P2=147kW Ps=221kW。 已知t =70MPa, 9 =1 o/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- mEq=2kN/mB2m2m2m试效核该梁的强度。（20分）12kNzz/q=9kN/mC1m1m1my，yiEZ/ZZy2*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=1.14 Mpa若规定的稳定安全因数 n訂=3 ,试问AB杆是否稳定？ （16分）