材料力学练习题及答案全.docx
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材料力学练习题及答案全
材料力学练习题及答案■全
学年第二学期材料力学试题（A卷）
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
、选择题（20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A1和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
ρρ
2、建立圆轴的扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中的哪几
个？
答：
（）
1）
扭矩MT与剪应力τρ的关系MT=∫Aτ
ρdA
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、
B、
2σ
C、
3σ
D、
4σ
）
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
5.已知图示二梁的抗弯截面刚度£/相同，若二者自由端的挠度相等,则PifPi=（）
D、16二、作图示梁的剪力图、弯矩图。
（15分）
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45。
方向的正应变，试求力偶矩m之
第3页共52页
CraS
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）
院学术技程工
号学
四题
五、重量为Q的重物自由下落在图示刚架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
名姓
（20分）
六题
学年第二学期材料力学试题（B卷）
题号
一
二
三
四
五
六
总分
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（）
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
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
、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，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）
四题
五、如图所示，重物Q由高度H处自由下落，落在AB梁的中点C
处，设EI=常数，求这时C点挠度ΔC。
（15分）
院学号术_学技_程___工_工__名姓
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）
学年第二学期材料力学考试题
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
三、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
院学号术_学技_程__工_工__名姓
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I
T=∫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
题一、
D1，另一根为空心轴，内外
4、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为
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
D、16
题一
、
、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，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）
三题
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）
院学号术_学技_程___工_工__名姓
四题
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
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
业号
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
得分
评卷人
本试题满分100分，考试时间120分钟）
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σB均为σ
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
1、2、3分别为
3一点的应力状态如右图所示，则其主应力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，
r＝－2，σa＝30MPa，
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＝10Mpaσm＝－10Mpa
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；
二、计算题（
共80分，
D、拉伸变形、压弯组合变形。
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。
20
50
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=5.2×10-4。
试求转矩m。
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）。
B
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）
EI
l3
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
k为EI，支座的弹簧刚度为k（产生单位长度变形所需的力），且试求C点的挠度。
级
班
业号
学
专_
五、
选择题（每题4分，共20分）
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
得分
评卷人
本试题满分100分，考试时间120分钟）
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。
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
C0、20、10
B20、10、20
Q的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数
kd
1
1
2h
A
VC
B
kd
1
1
2h
C
VB
D
5、如图所示重量为
Q
kd11VB
2hVCVB
A
BC
A
B
C
二、计算题（共80分，）
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0410，杆表面B4
点处沿与轴线成45方向的线应变453.7510。
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
A
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已知，刚架的抗弯刚度为EI，CD杆的抗拉
EA3EI2
刚度为EA，且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
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
六、
选择题（每题4分，共20分）
本试题满分100分，考试时间120分钟）
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；
1、2、
3分别为
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
A30MPa、100MPa、50MPa
B50MPa、30MPa、-50MPa
C50MPa、0、-50MPa
D-50MPa、30MPa、50MPa
正确答案是
M（x）M（x）
dx
3、对莫尔积分lEI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
C0、20、10
B20、10、20
Q的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数
5、如图所示重量为
kd1A
kd1C
Q
2h
VC
kd
B
kdD
Q
AQ
二、计算题（共80分，）
1、（16分）q、a已知，试作梁的剪力、弯矩图。
2
q
B
2a
a
qa
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。
20
50
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，试求结构的临界载荷值
正方形边长a=1m，材料Q235钢，
Q235钢，当
P132时，
cr（2350.00682）Mpa。
）
P
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）
a
a2
m0
A
D
C
D
B
6、（17分）用积分法求梁B点的挠度和转角，梁的EI，L已知
考试科目材料力学考试时间2008.7考试方式闭卷成绩
题号
一
二
三
四
核总分
得分
评卷人
本试题满分100分，考试时间120分钟）
七、
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σB均为σ
C分别为σ和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
o-o轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆
为圆轴。
当该十字架绕
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
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）。
B
150
y
4
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
EIk3为EI，支座的弹簧刚度为k（产生单位长度变形所需的力），且l3
试求C点的挠度。
业号
学
考试科目材料力学考试时间2008.7考试方式闭卷成绩
题号
一
二
三
四
核总分
得分
评卷人
八、
选择题（每题4分，共20分）
本试题满分100分，考试时间120分钟）
1、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面（）A分别是横截面、450斜截面B都是横截面C分别是450斜截面、横截面D都是450斜截面
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。
M（x）M（x）dx
3、对莫尔积分lEI的下述讨论，正确的是
m、应力幅值a的值分别
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
A40、20、10B20、10、20
C0、20、10D0、20、20
5、在连接件上，剪切面和挤压面分别于外力方向
A垂直、平行B平行、垂直
D垂直
C平行
二、计算题（共80分）
1、
15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。
xy
2
2xy
（20）2
50
2
57
MPa
7
tg20
2xy0
xy0.8019020'xy
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