材料力学期末复习考试题胡益平老师肖栋天大二下川大锦城10级土木一班.docx

材料力学期末复习考试题胡益平老师肖栋天大二下川大锦城10级土木一班.docx

《材料力学期末复习考试题胡益平老师肖栋天大二下川大锦城10级土木一班.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《材料力学期末复习考试题胡益平老师肖栋天大二下川大锦城10级土木一班.docx（37页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

材料力学期末复习考试题胡益平老师肖栋天大二下川大锦城10级土木一班

材料力学复习题

1.如图所示桁架结构，各杆的抗拉刚度均为

EA，则结点C的竖向位移为：

（）

Fh

2EAcos：

■

（B）

Fh

2EAcos2：

■

h

（D）

Fh

Fh

3

EAcos:

-

2.如图所示正方形截面柱体不计自重，在压力F作用下强度不足，差

一过载现象，则柱体的边长应增加约：

（）

（A）5%（B）10%（C）15%（D）20%

20%，为消除这

◎

习题2图

ll

习题3图

3.如图所示杆件的抗拉刚度

EA=8103kN，杆件总拉力

F=50kN，若杆件总伸

长为杆件长度的千分之五，则载荷

F1和F2之比为：

（）

（A）0.5（B）1

4.如图所示结构，杆件的距离x为：

（

AB

（C）是刚性梁,

1.5

（D）2

当两杆只产生简单压缩时,

载荷作用点的位置距左边

3

（A）a（B）

a

习题4图

2F

习题5图

5.图示杆件的抗拉刚度为EA

，其自由端的水平位移为

，杆件中间截面的

水平位移为。

6.

EA,则节点C的水平位移为

，竖向位

图示桁架结构各杆的抗拉刚度均为

移为。

习题7图

7.图示结构AB为刚性梁，重物重量W=20kN，可自由地在AB间移动，两杆均为实心圆形截面杆，1号杆的许用应力为80MPa,2号杆的许用应力为100MPa，不计刚性梁AB的重量。

试确定两杆的直径。

8.某铳床工作台进油缸如图所示，油缸内压为p=2MPa，油缸内径D=75mm，活

塞杆直径d=18mm，活塞杆材料的许用应力［二］=50MPa，试校核活塞杆的强度。

4

D

4

F

习题8图

9•如图所示结构，球体重量为F，可在刚性梁AB上自由移动，1号杆和2号杆的抗拉刚度分别为EA和2EA，长度均为I，两杆距离为a。

不计刚性梁AB的重量。

（1）横梁中点C的最大和最小竖向位移是多少？

（2）球体放在何处，才不会使其沿AB梁滚动？

习题10图

①②

习题11图

10.如图所示结构，AB是刚性横梁，不计其重量。

1,2号杆的直径均为d=20mm,两杆材料相同，许用应力为［二］160MPa，尺寸a=1m。

求结构的许可载荷［F］。

11.如图所示结构中的横梁为刚性梁，两圆形竖杆的长度和材料均相同，直径

d=20mm,材料的许用拉应力［二）=50MPa,不计刚性梁的重量，求结构能承受的最大

1.脆性材料压缩破坏时断口呈接近45的原因是（）。

（A）45■面上的内力过大（B）45■面上的拉应力过大

（C）45■面上的压应力过大（D）45■面上的切应力过大

2•低碳钢压缩实验时，试件最终成鼓状的主要原因是（

（A）试件抗压强度太低（B）试件泊松效应太大

（C）试件与实验夹具接触面摩擦力的影响（D）实验夹具的强度不够

3.几种材料的拉伸曲线如图所示，材料_的强度最高；材料的刚度最大；材料

的塑性最好。

4.某试件材料的屈服极限为320MPa,该试件拉伸到屈服极限时的轴向应变为0.16%，则

材料的弹性模量E=Gpa。

继续加载到轴向应变为0.5%，在此时试件完全卸载后

的残余应变务=0.3%，则试件卸载时截面上的应力是MPa。

5.某试件材料的屈服极限为200MPa,该试件拉伸到屈服极限时的轴向应变为0.2%，则材

料的弹性模量E=。

继续加载到300MPa时轴向应变为1.5%，则该试件完

全卸载后的残余应变；「=:

6.同一材料的拉伸和扭转实验的应力应变关系如图所示，试指出哪根曲线是拉伸实验的

结果？

而哪根曲线是扭转实验的结果？

并根据图中的数据计算材料的弹性模量以及泊松比。

1.圆轴承受扭矩T。

作用时，最大切应力正好达到屈服极限，若将圆轴横截面面积增加一

倍，则当扭矩等于时，其最大切应力达到屈服极限。

（A）.2T0（B）2T°（C）2--2T。

（D）4T°

2.

2，则两圆轴的极惯性之比为:

承受相同扭矩作用的两实心圆轴的最大切应力之比为

（A）1（B）1（C）1（D）1

22J22富2^2

3.直径为d的实心圆轴两端受集中扭矩作用，圆轴外表面的切应力为.。

在相同扭矩作用

下，外直径为2d、内径为d的空心圆轴外表面的切应力为。

4.在图示直角曲拐中，BC段的刚度很大，B处由一轴承支承，已测得C处的竖向位移为

Wc

-0.5mm。

若将AB段的直径由

d增加到2d，载荷由F增加到2F，则C处的竖向

位移为w

F

C

习题5图

5.如图所示实心圆轴的直径为

（1）求圆轴截面上的最大切应力。

d,受均布的力偶矩q作用，材料的剪切弹性模量为

（2）求自由端的转角。

（3）作圆轴的转角图。

6•如图为同一材料制成的阶梯状实心圆轴，一端固定一端自由，材料剪切弹性模量为G,

两段圆轴长均为a，在自由端承受扭矩m作用，如果d2=2d^2d，则圆轴自由端的扭转

角度「AC=

习题7图

7.如图所示实心圆轴的直径为d=80mm，长度L=1m，受外力偶矩m=10kNm作

用，材料的剪切弹性模量为G=80GPa。

（1）求圆轴截面上A,B,C三处的切应力大小及其方向。

（2）求两端截面的相对转角。

作梁的内力图

a

a

a

a

q

2aa

aaa•丨

aaa

1•如图所示阶梯状梁

AB，最大正应力出现在截面：

（B）B处（C）C处（D）D处

（A）A处

习题1图

B

习题2图

2•如图所示外伸梁为：

AB的直径为

d，在移动载荷F

作用下，梁中最大弯曲正应力

（A）32Fa

二d4

3•如图所示悬臂梁，

（A）匚=0,.=0

（B）64Fa

（C）32Fa

（D）

16Fa

~3二d

在其中性层上下述结论正确的是：

（B）；「=0,.=0（C）c

O

（D）c-0^--0

4•如图所示平面弯曲梁的截面是由一圆形挖去一正方形而形成的，则关于该梁的强度的

F列论述中，只有是正确的。

（A）当梁的横截面的放置方向如图时，梁的强度最小。

（B）梁的强度与横截面的放置方向无关。

（C）当梁的横截面的放置方向如图旋转45时，梁的强度最大。

（D）当梁的横截面的放置方向如图旋转45时，梁的强度最小。

A

aaa

习题5图

5•如图所示矩形截面简支梁A截面上的最大正应力为30MPa，则整个梁中的最大正应力为：

。

6•如图所示，长度为2L的矩形截面梁（bh）上作用有可在全梁上任意移动的载荷F,

，最大切应力为:

则梁中产生的最大正应力为：

.A

h

2

a

习题7图

7.如图所示阶梯状悬臂梁AB,在载荷F作用下，则梁中产生的最大正应力为：

最大切应力为：

。

8.

知材料的屈服极限为C

如图所示，直径为d的金属丝绕在直径为D的轮缘上，D..d。

（1）已知材料的弹

性模量为E，且金属丝保持在线弹性范围，则金属丝中的最大弯曲正应力是多少？

（2）已

，如果要使变形后的金属丝能完全恢复原来的直线形状，则轮缘的

直径不得小于多少?

dDd

习题8图

L/3

L/3

习题9图

No.20

9.如图所示，由两根No.20槽钢组成的外伸梁在外伸端分别受到载荷F的作用，已知

L=6m，材料的许用应力［二］170MPa。

求梁的许可载荷［F］。

10.如图所示，铁轨对枕木AB的压力为F,路基对枕木的反作用力可认为是均匀分布的，两铁轨之间的距离为L,

（1）为使枕木具有最大的强度，则尺寸a最合理的大小是多

少？

（2）若枕木的抗弯截面系数为W，材料的许用应力为［二］，则在枕木具有最大强度时，其能承受的最大轨道压力F为多大？

L

a

a

□h

11.如图所示矩形截面简支木梁长丨=1m,受可任意移动的载荷F=40kN作用，木材

的许用正应力为［匚］=10MPa，许用切应力为［.］=3MPa，梁截面的高宽比为h/b3/2。

试求梁许可的截面尺寸。

12•如图所示，一很长的钢筋放置于刚性地面上，用力F将其提起，钢筋直径为d，单

位长度的重量为q，当b=2a时，载荷F有多大？

此时钢筋中的最大正应力是多少？

1.如图所示，外伸梁在载荷F作用下产生变形。

则下列叙述中，错误的是:

（A）BC段梁的弯矩为零，但挠度不为零。

（B）BC段梁的弯矩为零，所以该段梁无变形。

（C）BC段梁的挠度和转角是因AB段梁的变形而引起的。

（D）BC段梁无载荷，所以该段梁的转角为零。

习题2图

WB,梁中点的挠度为Wc,则有:

（A）

1

wC=—wB

2

（B）

5

wC=wB

16

（C）

1

wC=—wB

4

（D）

1

wC=—wB

8

2.如图所示，悬臂梁自由端的挠度为

3•如图所示，两悬臂梁在自由端用铰相连，铰处作用有集中力

为：

。

Fa2Fa

（A）——（B）（C）Fa（D）2Fa

33

F，则两梁中的最大弯矩

L、抗弯刚度为

L

习题4图

4•如图所示，长度为

EI的悬臂梁AB在自由端处与下方的一刚性曲拐

BCD固接。

若要使B点的挠度为零，则

CD段的长度a二

5.如图所示各梁的抗弯刚度为El,试用叠加法计算梁B截面的转角以及C点的挠度。

FF

m_Fa

F

B_C

6.画出如图所示梁的剪力图和弯矩图。

aa

F

7.如图所示，长度为2a、抗弯刚度为EI、抗弯截面系数为W的悬臂梁在中点受载荷F作用，而在自由端支有一弹簧，弹簧的刚度系数k二耳，这里为一系数。

试求：

（1）

a

B处弹簧所受的压力。

（2）分析和讨论当系数--[0^=]时梁固定端截面上最大正应力的变化情况。

EI

EI

习题8图

aaa

习题9图

&如图所示，两长度为L、截面宽度为b高度为h的矩形简支梁在中点垂直相交，上梁底面和下梁上面刚好接触，上下梁材料的弹性模量均为E，在上梁中点作用集中力F，试

求:

（i）两梁中点的竖向位移wC。

（2）结构中的最大拉应力；「max。

9•如图所示简支梁中，AC及DB段的抗弯刚度为EI,梁受均布载荷q作用，梁下有一刚性平台，与梁的间隙为。

若CD段梁正好与平台接触，则：

二？

。

这时平台分担了多大的载荷？

1.下列应力状态中，

（A）单向应力状态

其一点的主单元体是唯一的。

（B）两个主应力相同的应力状态

（C）三个主应力均不相同的应力状态（D）静水压力状态

2.如图所示的应力状态，当切应力改变了方向，则：

。

（A）主应力和主方向都发生了变化。

（B）主应力不变，主方向发生了变化。

（C）主应力发生了变化，主方向不变。

（D）主应力和主方向都不变。

TA卜

习题2图

习题3图

3.某平面应力状态如图所示，则该应力状态的主应力为：

；「1

。

如果材料的弹性模量为200GPa,泊松比为0.33，则

该点竖直方向的应变为；y

4•如图所示简单扭转圆轴，其直径为d，材料的弹性模量为E,泊松比为,在圆轴表

面〉=45•方向测得线应变；45•，求扭矩m的大小。

m

习题4图

M

5.如图所示，直径d=20mm的圆轴承受弯曲和扭转的联合作用，在上缘点A处，由

单纯弯曲作用时引起的正应力为120MPa,而该点处的最大正应力是

cmax=160MPa。

则轴所受的扭矩T是多大?

6•如图所示直径d=60mm的T形杆受载荷F1=1kN和F2=2kN作用，材料的

许用应力［匚］=100MPa

。

试用第三强度理论校核其强度。

匚30

7.如图所示矩形截面偏心拉伸杆件。

F=3kN,E=200GPa，用应变片测量杆件上

表面的轴向应变，

（1）若要测得最大拉应变，则偏心距e=?

最大拉应变是多大？

（2）若

应变片的读数为零，则偏心距e=?

1•塑性材料某点的应力状态如图示。

若材料的许用正应力为［二］，许用切应力为［.］,

则构件强度校核时应采用的公式是。

（A）；：

.-_［；「］（B）；「_［；「］,._［.］

习题2图

习题5图

应力F/bh的：

倍。

（A）2

（B）4（C）6（D）8

2.如图所示矩形截面（bh）杆件中部被削去了一部分，则杆件中的最大拉应力是平均

F

匚h

习题3图

3•如图所示矩形截面（bh）杆件上缘的应变是下缘应变的两倍，则载荷F的偏心距e

为。

（A）—（B）h（C）h（D）h

18963

4.如图所示直径为d的圆轴在自由端截面的圆周上作用有一拉力F，则杆件中的最大正

应力是拉力作用在形心时的倍。

（A）3（B）5（C）7（D）9

习题4图

5•如图所示直径为d的曲杆在自由端受集中力F作用，则其第三强度理论的等效应力为：

。

（A）

32FL

二d

（B）

16、5FL

3

二d

（C）8193fl

nd

（D）16FL

6•如图所示矩形截面杆件，载荷F作用在截面竖直对称轴上，若杆件上缘各点应变是下

缘各点应变的三倍，则载荷F的偏心距e二？

。

若杆件上缘沿杆件轴线方向

的应变片读数为100.1；，材料的弹性模量E=200GPa，则载荷F=?

/

5

20

60

7•如图所示矩形截面偏心拉伸杆件。

F=3kN，E=200GPa，用应变片测量杆件上表面的轴向应变，

（1）若要测得最大拉应变，则偏心距e=?

最大拉应变是多大？

（2）若应变片的读数为零，则偏心距e二？

I30

习题7图

A

A

20

LL

习题8图

B

8•如图所示结构，水平简支梁的横截面是直径d=30mm的圆轴，F=2kN

L=500mm,a=60mm。

求梁中的最大拉应力和最大压应力的位置及数值。

9•如图所示直径为d的曲杆受均布载荷q作用，材料的弹性模量为E,泊松比訂=0.25。

（1）求危险点的第三强度理论的等效应力。

（2）求自由端的竖向位移。

A：

习题9图

C

第10章

1•下列因素中，对压杆失稳影响不大的是。

（A）杆件截面的形状（B）杆件材料的型号

（C）杆件的长度（D）杆件约束的类型

2•如图所示，如果将压杆中间的铰去掉，那么结构的临界载荷是原来的

A）0.25倍（B）0.5倍（C）2倍（D）4倍

习题2图

3.如图所示，正十字形截面压杆的底端四周固定,方向为：

上端自由并承受轴向压力。

则其失稳

（A）z方向

（B）y方向

（C）45斜方向

（D）任意方向

4.如图所示压杆其右端有一螺圈弹簧,

如果将临界载荷表达为欧拉公式Fcr

（山）

形式，则式中参数」的取值范围为:

（A）」•：

：

：

0.5

（B）

0.5：

：

：

」•：

：

：

0.7

（D）

（C）0.7：

：

：

」：

：

：

1

习题4图

5•压杆的横截面是圆形，其临界载荷为

Fcr=50kN，现将其横截面面积增加一倍,

kN。

若同时压杆的长度减小一半，则其临界

束以及材料相同的情况下，7.一端固定

=3mm,

EA=1.0kN

其余条件不变，则其临界载荷变为

载荷变为kN。

6•两细长压杆的横截面一为圆形，另一为正方形，两杆的横截面面积相同，在长度、约两压杆的临界载荷之比为：

;而临界应力之比为：

。

一端自由的细长杆件在自由端受横向集中力作用时产生的最大挠度为以同样载荷拉伸时产生的变形为=0.1mm,杆件的抗拉刚度，则杆件压缩时能承受的最大载荷为：

第11章

1.如图所示梁在载荷F1单独作用下的应变能为卩勺，在载荷F2单独作用下的应变能为

U2；在载荷F!

和F2共同作用下的应变能为U，则有：

。

（A）u-U1■U2（B）UU1U2

（C）U:

:

:

U1■U2（D）U=U1-U2

1

习题1图

习题.2图

2.如图所示悬臂梁中，载荷F单独作用下的应变能为U,，在A截面处引起的挠度为

w1;载荷m单独作用下的应变能为U2，在A截面处引起的挠度为w2;两载荷同时作

用时应变能为U，在A截面处引起的挠度为

（A）U=U1-U2，w:

:

:

w1w2

（C）u.U1■U2，W=Wt-w2

3.四根材料不同的悬臂梁受集中力F

梁在A点的挠度，

w。

则有：

（B）U=U1-U2，

（D）U:

:

:

U1■U2，

作用，它们的加载曲线如图所示,

w:

-ww2

W=Wt亠w2

其中纵轴表示

横轴表示载荷。

则四根梁的应变能由大到小的排列是：

（a）

（b）

习题4图

4.如图（a）所示简支梁在载荷F单独作用下，A,B

两点所引起的位移分别是

w1和w2；

则梁在图（b）所示情况下的应变能是：

。

5.简支梁在集中力F作用下产生的应变能为U，则当载荷增加到2F时,能增加到

梁中的应变

6.如图所示悬臂梁在载荷

m=2kN.m单独作用下在B处产生的挠度是

Wb二1.5mm，则在载荷

F=3kN单独作用下在A截面产生的转角是:

7.如图所示刚架受集中力

F=12kN作用，刚架各段的抗弯曲刚度EI=104kN.m2，

在不考虑轴力影响的情况下,

自由端的竖立向位移

Wc

m

习题6图

C

8.如图所示刚架受载荷F

作用，刚架各段的抗弯刚度为

EI,在不考虑轴力影响的情

况下，采用单位载荷法或图形互乘法可得A,B两点的相对位移AB

AB

aa

El

_l1-

2a

习题8图

F

ElC

F

1

B

:

£

卜

用*或

衬r!

lrf

-I-1-|

1

a

ri

aa

习题9图

a

1

9.如图所示外伸梁在两自由端受载荷

F作用，梁的抗弯刚度为

EI,采用单位载荷法

或图形互乘法可得梁自由端的挠度.1A二，转角二A=；而梁中点的挠度C=

第12章

1•如图所示简支梁在四种冲击载荷作用情况下，动荷系数最大的是:

（A）（a）

h

（a）

2[/

（B）（b）（C）（c）（D）（d）

（b）

'[J

（c）

（d）

习题1图

习题2图

2•如图所示悬臂梁，其抗弯刚度EI,则下列叙述中正确的是：

。

（A）自由端的动挠度不为零，动应力为零。

（B）自由端的动挠度不为零，动应力也不为零。

（C）自由端的动挠度为零，动应力也为零。

（D）自由端的动挠度为零，动应力不为零。

3.在下列陈述中，正确的是：

。

（A）疲劳破坏与强度破坏一样，即当交变载荷的峰值达到极限值时，材料产生疲劳破坏。

（B）材料的疲劳极限与强度极限在数值上是差不多的。

（C）疲劳寿命是材料在一定应力水平和循环特征下产生破坏的应力循环次数。

（D）由于疲劳破坏是突然的脆性破坏，所以只有脆性材料才存在疲劳问题。

4•某梁受重物自由落体冲击，若冲击高度h远远大于重物静止放置在冲击点处的静位

移，则当冲击高度为2h时梁的动应力与冲击高度为h时梁的动应力之比约等

于。

5•如图所示抗弯刚度为ei的简支梁在中点受重物自由落体冲击，冲击高度h二a远远大于重物静止放置在冲击点处的静位移。

若将梁右端的支座换为刚度系数为k二El/2a

的弹簧，则两种情况下梁中的最大动应力之比约为:

TT

tt

（a）

（b）

习题5图

6•如图所示传动轴由两皮带轮面打上一钢印，则钢印应打在

D,E传输功率，A,B,C处为轴承。

段轴上最合理。

现需要在传动轴的表

附录

习题6图

1•如图所示边长为a的正三角形截面，其对任意边的惯性矩为Ix

，而对任意过形心的轴

的惯性矩为lc,则有:

（C）Ix=31c

（D）|

=4lc

2•如图所示宽为

（B）Ix=2Ic

1—1

b

习题2图

b、高为h的矩形截面，其对底边的惯性矩

3

（A）也

2

3

（B）匹

3

3

（C）汇

4

则两图形对于其形心轴的惯性矩之比

3.若一个正方形截面与一个圆形截面面积相同时，为：

O

习题4图

习题5图

4•如图所示半径为R的半圆形截面图形，

截面对轴A的惯性矩为：

_矩最小，贝Ua士。

5•如图所示两个直径为d的圆形组成的截面,

A轴是直径轴，B,C是与A轴平行的轴，则

；对轴B的惯性矩为：

；若截面对轴C的惯性

其对两个坐标轴的惯性矩分别为:

Iz

。

而惯性积为:

Izy

A,B,C是三根平行的轴，则截面对轴的惯性矩最大，且为：

6.如下图所示边长为a的正方形截面图形，

惯性矩最小，且为：

;截面对轴