材料力学试题及答案 3.docx
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材料力学试题及答案 3.docx
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材料力学试题及答案3
选择题(20分)
1、图示刚性梁AB由杆1与杆2支承,已知两杆得材料相同,长度不等,横截面积分别为A1与A2,若载荷P使刚梁平行下移,则其横截面面积()。
A、A1〈A2
B、A1 >A2
C、A1=A2
D、A1、A2为任意
2、建立圆周得扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中得哪几个?
答:
( )
(1)扭矩MT与剪应力τρ得关系MT=∫AτρρdA
(2)变形得几何关系(即变形协调条件)
(3)剪切虎克定律
(4)极惯性矩得关系式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、高度等于宽度两倍(h=2b)得矩形截面梁,承受垂直方向得载荷,若仅将竖放截面改为平放截面,其它条件都不变,则梁得强度( )
A、提高到原来得2倍
B、提高到原来得4倍
C、降低到原来得1/2倍
D、降低到原来得1/4倍
5、已知图示二梁得抗弯截面刚度EI相同,若二者自由端得挠度相等,则P1/P2=()
A、2
B、4
C、8
D、16
二、作图示梁得剪力图、弯矩图。
(15分)
二题图
三、如图所示直径为d得圆截面轴,其两端承受扭转力偶矩m得作用.设由实验测得轴表面上与轴线成450方向得正应变,试求力偶矩m之值、材料得弹性常数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得强度.(15分)
四题图
五、重量为Q得重物自由下落在图示刚架C点,设刚架得抗弯刚度为EI,试求冲击时刚架D处得垂直位移。
(15分)
六、结构如图所示,P=15kN,已知梁与杆为一种材料,E=210GPa。
梁ABC得惯性矩I=245cm4,等直圆杆BD得直径D=40mm。
规定杆BD得稳定安全系数nst=2。
求
BD杆承受得压力。
用欧拉公式判断BD杆就是否失稳。
(20分)
一、选择题(20分)
1、下列结论中正确得就是 ()
A、材料力学主要研究各种材料得力学问题
B、材料力学主要研究各种材料得力学性质
C、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏得规律
D、材料力学主要研究各种材料中力与材料得关系
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。
若两轴得长度、材料、轴内扭矩与产生得扭转角均相同,则它们得重量之比W2/W1为( )
A、0、74 B、0。
62C、0、55 D、0、47
3、低碳钢拉伸试件得应力-应变曲线大致可分为四个阶段,这四个阶段就是( )
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)得矩形截面梁,承受垂直方向得载荷,若仅将竖放截面改为平放截面,其它条件都不变,则梁得强度()
A、提高到原来得2倍
B、提高到原来得4倍
C、降低到原来得1/2倍
D、降低到原来得1/4倍
5、已知图示二梁得抗弯截面刚度EI相同,若二者自由端得挠度相等,则P1/P2=()
A、2
B、4
C、8
D、16
二、作图示刚架得轴力图、剪力图、弯矩图。
(15分)
二题图
三、如图所示直径为d得圆截面轴,其两端承受扭转力偶矩m得作用。
设由实验测得轴表面上与轴线成450方向得正应变,试求力偶矩m之值、材料得弹性常数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得强度。
(15分)
四题图
五、如图所示,重物Q由高度H处自由下落,落在AB梁得中点C处,设EI= 常数,求这时C点挠度ΔC。
(15分)
五题图
六、图示刚架,已知刚架各梁抗弯刚度为EI,求:
1)C点支座反力;
2)作刚架弯矩图。
(20分)
二、选择题(20分)
1、下列结论中正确得就是( )
A、材料力学主要研究各种材料得力学问题
B、材料力学主要研究各种材料得力学性质
C、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏得规律
D、材料力学主要研究各种材料中力与材料得关系
2、建立圆周得扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中得哪几个?
答:
( )
(5)扭矩MT与剪应力τρ得关系MT=∫AτρρdA
(6)变形得几何关系(即变形协调条件)
(7)剪切虎克定律
(8)极惯性矩得关系式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,另一根为空心轴,内外径比为d2/D2=0、8。
若两轴得长度、材料、轴内扭矩与产生得扭转角均相同,则它们得重量之比W2/W1为( )
A、0、74B、0.62 C、0、55D、0、47
5、 已知图示二梁得抗弯截面刚度EI相同,若二者自由端得挠度相等,则P1/P2=()
A、2
B、4
C、8
D、16
二、作图示刚架得轴力图、剪力图、弯矩图。
(15分)
二题图
三、如图所示直径为d得圆截面轴,其两端承受扭转力偶矩m得作用。
设由实验测得轴表面上与轴线成450方向得正应变,试求力偶矩m之值、材料得弹性常数E、μ均为已知。
(15分)
四、如图所示,未开启得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
五、悬臂梁ACB由铸铁材料制成,其许用拉应力[σt]=40MPa,许用压应力[σc]=160MPa,载荷FP=44kN,梁截面为T型,Iz=101、8×106mm4,尺寸如图,试校核其强度.(15分)
五题图
六、图示刚架,已知刚架各梁抗弯刚度为EI,求:
1)C点支座反力;
2)作刚架弯矩图。
(20分)
六题图
三、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得正应力为σ,则450斜截面上得正应力与剪应力 。
A分别为σ/2与σ B 均为σ
C 分别为σ与σ/2 D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],为充分提高材料得利用率,则铆钉得直径d应为 。
Ad=2t Bd=4t Cd=4t/π Dd=8t/π
3一点得应力状态如右图所示,则其主应力、、分别为
A30MPa,100MPa,50 MPa
B 50MPa,30MPa,—50MPa
C50MPa,0,—50MPa
D—50MPa,30MPa,50MPa
4、两根材料与柔度都相同得压杆,
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临界应力与临界压力一定相等
D临界应力与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与平均应力σm分别为
A r=2,σa=20MPa,σm=-10Mpa
B r=2,σa=-40MPa,σm=10Mpa
C r=-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,在自重与惯性力作用下杆AB与轴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。
专业______________________班级姓名______________学号
---------------------------------------------------密封线内不准答题-------------------------------------------------------------
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,请画出梁得剪力图,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)一受扭转得圆轴,直径d=260mm,材料得得弹性模量E =200GPa,泊松比v= 0、3,现用变形仪测得圆轴表面与轴线成45︒方向得线应变ε45=5、2×10-4。
试求转矩m。
4、(15分)直径mm得圆截面折杆,端固定,受力与其她尺寸如图所示。
若材料得许用应力,试按最大剪应力强度理论(第三强度理论)校核端外表面点得强度(忽略剪力影响)。
4题图 5题图
5、(15分)平面刚架如图所示。
其各部分得抗弯刚度均为常量,已知,试求点在铅垂方向得位移。
(忽略截面剪力与轴力)
6、(10分)重为得物体从高度处自由落下,若已知梁得抗弯刚度为,支座得弹簧刚度为(产生单位长度变形所需得力),且,试求点得挠度。
四、选择题(每题4分,共20分)
1、材料得失效模式 。
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表示得应力状态分别为
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。
正确答案就是
3、关于压杆临界力得大小,说法正确得答案就是
A 与压杆所承受得轴向压力大小有关;
B 与压杆得柔度大小有关;
C 与压杆所承受得轴向压力大小有关;
D 与压杆得柔度大小无关.
4、图示交变应力得循环特征、平均应力、应力幅值得值分别就是
A 40、20、10 B20、10、20
C 0、20、10 D 0、20、20
5、如图所示重量为得重物自由下落冲击梁,冲击时动荷系数
A B
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)简支梁受载荷如图所示,请画出梁得剪力图,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。
3、(16分)圆截面杆,受横向外力F与绕轴线得外力偶作用。
由实验测得杆表面A点处沿轴线方向得线应变,杆表面B点处沿与轴线成45︒方向得线应变。
材料得弹性模量E =200GPa,泊松比v= 0、25,a=0。
25L,L=800mm,d=60mm.试求横向外力F与绕轴线得外力偶。
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,,试用第三强度理论校核轴得强度。
5、(17分)平面刚架ABC与二力杆CD构成如图所示结构,并承受外力偶作用.若、已知,刚架得抗弯刚度为,CD杆得抗拉刚度为,且。
试求CD杆得变形量。
6、(17分)用积分法求梁B点得挠度与转角,梁得EI,L已知。
五、选择题(每题4分,共20分)
1、轴向拉伸细长杆件如图所示,则正确答案就是__________
A 1-1、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;
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.
2、一点得应力状态如右图所示,则其主应力、、分别为
A 30MPa、100MPa、50 MPa
B50MPa、30MPa、—50MPa
C 50MPa、0、-50MPa
D—50MPa、30MPa、50MPa
正确答案就是
3、对莫尔积分得下述讨论,正确得就是 。
A 只适用于弯曲变形;
B等式两端具有不相同得量纲;
C对于基本变形、组合变形均适用;
D 只适用于直杆.
4、图示交变应力得循环特征、平均应力、应力幅值得值分别就是
A 40、20、10 B20、10、20
C 0、20、10 D 0、20、20
5、如图所示重量为得重物自由下落冲击梁,冲击时动荷系数
A B
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)、已知,试作梁得剪力、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得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,试求结构得临界载荷值。
(Q235钢,当时,。
)
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,,试用第三强度理论校核轴得强度。
5、(17分)平面刚架如图所示。
其各部分得抗弯刚度均为常量,,试求点在铅垂方向得位移.(忽略截面剪力与轴力)
6、(17分)用积分法求梁B点得挠度与转角,梁得EI,L已知。
六、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得正应力为σ,则450斜截面上得正应力与剪应力 。
A分别为σ/2与σ B均为σ
C 分别为σ与σ/2D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],为充分提高材料得利用率,则铆钉得直径d应为.
A d=2t B d=4t Cd=4t/π D d=8t/π
3一点得应力状态如右图所示,则其主应力、、分别为
A30MPa、100MPa、50MPa
B50MPa、30MPa、-50MPa
C50MPa、0、—50MPa
D -50MPa、30MPa、50MPa
4、两根材料与柔度都相同得压杆,
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临界应力与临界压力一定相等
D临界应力与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与平均应力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,在自重与惯性力作用下杆AB与轴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,请画出梁得剪力图,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、面内最大切应力。
3、(10分)一受扭转得圆轴,直径d=260mm,材料得得弹性模量E= 200GPa,泊松比v=0、3,现用变形仪测得圆轴表面与轴线成45︒方向得线应变ε=5、2×10—4.试求转矩m.
4、(15分)直径mm得圆截面折杆,端固定,受力与其她尺寸如图所示。
若材料得许用应力,试按最大切(剪)应力强度理论(第三强度理论)校核端外表面点得强度(忽略剪切)。
4题图 5题图
5、(15分)平面刚架如图所示。
其各部分得抗弯刚度均为常量,,试求点在铅垂方向得位移。
(忽略截面剪力与轴力)
6、(10分)重为得物体从高度处自由落下,若已知梁得抗弯刚度为,支座得弹簧刚度为(产生单位长度变形所需得力),且,试求点得挠度.
七、选择题(每题4分,共20分)
1、轴向拉伸杆,正应力最大得截面与剪应力最大得截面()
A分别就是横截面、450斜截面B 都就是横截面
C分别就是450斜截面、横截面 D 都就是450斜截面
2、图中应力圆a、b、c表示得应力状态分别为
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。
3、对莫尔积分得下述讨论,正确得就是 。
A只适用于弯曲变形;
B 等式两端具有不相同得量纲;
C 对于基本变形、组合变形均适用;
D只适用于直杆。
4、图示交变应力得循环特征、平均应力、应力幅值得值分别就是
A 40、20、10 B 20、10、20
C 0、20、10 D0、20、20
5、在连接件上,剪切面与挤压面分别 于外力方向。
A垂直、平行 B平行、垂直
C 平行 D垂直
二、计算题(共80分)
1、(15分)、已知,试作梁得剪力、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。
2、
3、(15分)皮带轮传动轴如图所示,皮带轮1得重量,直径,皮带轮2得重量,直径,皮带得紧边拉力为松边拉力得二倍,轴传递功率为100kW,转速为每分钟200转。
轴材料为45钢,,试求轴得直径。
4、(10分))直径mm得圆截面折杆,受力与其她尺寸如图所示。
试计算点得第三强度理论得相当应力。
5、(15分)总长度为,抗弯刚度为EI得悬臂梁AB承受分布载荷q,试用能量法求截面B得挠度与转角。
6、(10分)重量为得重物以速度水平运动,冲击梁得点,梁得抗弯刚度为常量,若、、、均已知,试推出得转角得表达式。
2006—2007
(2)材料力学试卷A答案
一、选择题
1、B
2、C
3、B
4、D
5、C
二、计算题
1、简支梁受载荷如图所示,请画出梁得剪力图,弯矩图.
KN
KN
剪力方程与弯矩方程:
AC段:
;
CB段:
;
根据上面方程容易求出驻点、零点与剪力、弯矩得极值,如图.
2、
3、
4、
扭矩:
进而可以求出磨削力:
N;N
故可以求出与得极值:
Nm
Nm
弯矩 :
第三强度理论:
故该轴满足强度要求。
5、
,
6、
2006-2007
(2)材料力学试卷B答案
二、选择题
1、B
2、B
3、C
4、D
5、C
二、计算题
1、、已知,试作梁得剪力、弯矩图。
2、
3、
应用截面法容易求出:
AB、AD、BC、DC四根压杆得内力, BD拉杆得内力
结构临界载荷:
KN
4、
扭矩:
进而可以求出磨削力:
N;N
故可以求出与得极值:
Nm
Nm
弯矩:
第三强度理论:
故该轴满足强度要求。
5、
, ,(向下)
6、
2007-2008(2)材料力学试卷A答案
三、选择题
1、D
2、D
3、B
4、A
5、C
6、C
二、计算题
1、简支梁受载荷如图所示,请画出梁得剪力图,弯矩图.
2、
3、m=125、7N/m
4、MPa, MPa,<
5、
, ,,(向下)
6、
2007-2008
(2)材料力学试卷B答案
四、选择题
1、A
2、C
3、C
4、D
5、B
二、计算题
1、、已知,试作梁得剪力、弯矩图。
2、
3、解:
扭矩:
=4775Nm
皮带拉力
内力分析B截面
4775
C截面
轴危险截面为B截面
轴径计算
W=236E—6 =0。
134m
4、
MPa,MPa,MPa,,MPa,MPa
5、在B点作用向下单位力
B点向下位移
向下
求转角:
在B点作用顺时针单位力偶
B点转角
顺时针
6、
二、绘制结构得剪力、弯矩图。
(15分)
三、如图,左轮沿切线作用水平向前F1=6kN,右轮沿切线作用铅垂向上F2,a=0、4m,D1=0、4m,D2=0、6m,轴得材料许用应力[σ]=100MPa,.试按第三强度理论设计合理得d。
(15分)
四、图示结构,梁AB得EI、a、h与重物得重量P已知.试求重物自由下落冲击C点所造成梁中得动态最大弯矩。
(15分)
五、图示结构,各杆材料许用应力[σ]=120MPa;边杆长度l=1m,直径d1=0、04m;对角线杆得直径d=0、06m,稳定因数φ=0、527。
试求该结构合理得允许载荷[F]。
(10分)
六、梁AB尺寸a=1m,b=0、1m,h=0、2m;材料得弹性模量E=210GPa,泊松比ν=0、28;在C截面中间层处测得45度方向应变为1×10-5。
试计算梁上集中力F。
(10分)
二、绘制结构得剪力、弯矩图。
(15分)
约束力2分,FAy=-qa(↓),FCy=3qa(↑),FDy=2qa(↑).
剪力图7分,4值3线;
弯矩图6分,3值3线。
若剪力图对,约束力不写不扣;
若图错,约束力
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