材料力学作业习题
材料力学试题及答案
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是材料的基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 导电性答案:D2. 根据胡克定律,当材料受到正应力时,其应变与应力成正比,比例系数称为:A. 杨氏模量B. 剪切模量C. 泊松比D. 屈服强度答案:A3. 在材料力学中,材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生塑性变形的应力B. 材料发生断裂的应力C. 材料发生弹性变形的应力D. 材料发生脆性断裂的应力答案:A4. 材料的疲劳寿命与下列哪一项无关?A. 材料的疲劳极限B. 应力循环次数C. 材料的弹性模量D. 应力循环的幅度答案:C5. 在材料力学中,下列哪一项不是材料的力学性能指标?A. 硬度B. 韧性C. 密度D. 冲击韧性答案:C二、简答题(每题5分,共10分)6. 简述材料力学中弹性模量和剪切模量的区别。
答:弹性模量,也称为杨氏模量,是描述材料在受到正应力作用时,材料的纵向应变与应力成正比的比例系数。
剪切模量,也称为刚度模量,是描述材料在受到剪切应力作用时,材料的剪切应变与剪切应力成正比的比例系数。
7. 什么是材料的疲劳寿命,它与哪些因素有关?答:材料的疲劳寿命是指材料在反复加载和卸载过程中,从开始加载到发生疲劳断裂所需的循环次数。
它与材料的疲劳极限、应力循环的幅度、材料的微观结构和环境因素等有关。
三、计算题(每题15分,共30分)8. 一根直径为20mm的圆杆,材料的杨氏模量为200GPa,当受到100N的拉力时,求圆杆的伸长量。
答:首先计算圆杆的截面积A = π * (d/2)^2 = π * (0.02/2)^2m^2 = 3.14 * 0.01 m^2。
然后根据胡克定律ΔL = F * L / (A * E),其中 L 为杆长,假设 L = 1m,代入数值得ΔL = 100 * 1 / (3.14* 0.01 * 200 * 10^9) m = 7.96 * 10^-6 m。
材料力学练习题
材料力学练习题1、单元体的应力状态见图1,则主应力σ1为()MPa。
A. 90B. 10C. -90D. -10答案:【A】2、铸铁简支梁,当其横截面分别按图5两种情况放置时,梁的强度和刚度分别()A. 相同,不同B. 不同,相同C. 相同,相同D. 不同,不同答案:【C】3、卡氏定理只适用于()A. 静定结构B. 超静定结构C. 线弹性大变形结构D. 线弹性小变形结构答案:【D】4、工字钢的一端固定、一端自由,自由端受集中荷载P的作用。
若梁的横截面和P力作用线如图2,则该梁的变形状态为()A. 平面弯曲B. 斜弯曲+扭转C. 平面弯曲+扭转D. 斜弯曲答案:【B】5、悬臂梁的AC段,各个截面上的()。
A. 剪力相同,弯矩不同B. 剪力不同,弯矩相同C. 剪力和弯矩均相同D. 剪力和弯矩均不同答案:【A】6、构件的强度、刚度和稳定性()A. 只与材料的力学性质有关B. 只与构件的形状尺寸有关C. 与二者都有关D. 与二者都无关答案:【C】7、图1中属于轴向拉伸杆的是()A. AB. BC. CD. D答案:【D】8、细长压杆,若长度系数减少一倍,临界压力为原来的()A. 1/4倍B. 1/2倍C. 2倍D. 4倍答案:【D】9、在下列关于轴向拉压杆轴力的说法中,错误的是()A. 内力只有轴力B. 轴力的作用线与杆轴重合C. 轴力是沿杆轴作用的外力D. 轴力与杆的横截面和材料无关答案:【C】10、研究梁变形的目的是计算梁的()A. 正应力B. 刚度C. 稳定性D. 剪应力答案:【B】11、圆轴扭转时其横截面形状尺寸和直径的特点分别是()A. 不变,仍为直线B. 改变,仍为直线C. 不变,不保持直线D. 改变,不保持直线答案:【A】12、扭转应力公式,适用于任意()A. 截面B. 实心截面C. 圆截面D. 线弹性材料的圆截面答案:【D】13、圆半径相等,Sx为正,Sy为负的是()A. AB. BC. CD. D答案:【D】14、矩形截面杆受扭时,横截面上的最大剪应力发生在()A. 长边中点B. 短边中点C. 角点D. 形心答案:【A】15、关于平面图形的结论中,错误的是()A. 图形的对称轴必定通过形心B. 图形两个对称轴的交点必为形心C. 图形对对称轴的静距为零D. 使静矩为零的轴必为对称轴答案:【D】16、对于水平梁某一指定的截面来说,剪力取正值的方向是()A. 左侧向上或右侧向下B. 左或右侧向上C. 左侧向下或右侧向上D. 左或右侧向下答案:【A】17、长方形截面压杆,b/h=1/2,如果将b改为h后仍为细长杆,临界力Pcr是原来()A. 2倍B. 4倍C. 8倍D. 16倍答案:【C】18、截面面积矩的取值是()A. 正值B. 负值C. 零D. 可能为正值、负值或零答案:【D】19、一跨度为/简支梁,若仅承受—个集中力P,当P在梁上任意移动时,梁内产生的最大剪力Qmax和最大弯矩Mmax分别满足()A. B.C. D.答案:【C】20、图2(a)和(b)两梁抗弯刚度相同,荷载相同,则其()。
材料力学试题及答案
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 硬度D. 韧性2. 材料在拉伸过程中,当应力达到屈服点后,材料将:A. 断裂B. 产生永久变形C. 恢复原状D. 保持不变3. 材料的弹性模量是指:A. 材料的密度B. 材料的硬度C. 材料的抗拉强度D. 材料在弹性范围内应力与应变的比值4. 根据材料力学的胡克定律,下列说法正确的是:A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变无关D. 应力与应变成线性关系5. 材料的疲劳寿命是指:A. 材料的总寿命B. 材料在循环加载下达到破坏的周期数C. 材料的断裂寿命D. 材料的磨损寿命6. 材料的屈服强度是指:A. 材料在弹性范围内的最大应力B. 材料在塑性变形开始时的应力C. 材料的抗拉强度D. 材料的极限强度7. 材料的断裂韧性是指:A. 材料的硬度B. 材料的抗拉强度C. 材料抵抗裂纹扩展的能力D. 材料的屈服强度8. 材料力学中的泊松比是指:A. 材料的弹性模量B. 材料的屈服强度C. 材料在拉伸时横向应变与纵向应变的比值D. 材料的断裂韧性9. 在材料力学中,下列哪一项是衡量材料脆性程度的指标?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 断裂韧性D. 泊松比10. 材料在受力过程中,当应力超过其极限强度时,将:A. 发生弹性变形B. 发生塑性变形C. 发生断裂D. 恢复原状答案1. C2. B3. D4. A5. B6. B7. C8. C9. C10. C试题二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料力学中材料的三种基本力学性质。
2. 解释什么是材料的疲劳现象,并简述其对工程结构的影响。
3. 描述材料在拉伸过程中的四个主要阶段。
答案1. 材料的三种基本力学性质包括弹性、塑性和韧性。
弹性指的是材料在受到外力作用时发生变形,当外力移除后能够恢复原状的性质。
塑性是指材料在达到一定应力水平后,即使外力移除也无法完全恢复原状的性质。
《材料力学》习题册附答案
F12312练习 1 绪论及基本概念1-1 是非题(1) 材料力学是研究构件承载能力的一门学科。
( 是 )(2)可变形固体的变形必须满足几何相容条件,即变形后的固体既不可以引起“空隙”,也不产生“挤入”现象。
(是)(3) 构件在载荷作用下发生的变形,包括构件尺寸的改变和形状的改变。
( 是 ) (4) 应力是内力分布集度。
(是 )(5) 材料力学主要研究构件弹性范围内的小变形问题。
(是 ) (6) 若物体产生位移,则必定同时产生变形。
(非 ) (7) 各向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同的变形。
(F ) (8) 均匀性假设认为,材料内部各点的力学性质是相同的。
(是)(9) 根据连续性假设,杆件截面上的内力是连续分布的,分布内力系的合力必定是一个力。
(非) (10)因为构件是变形固体,在研究构件的平衡时,应按变形后的尺寸进行计算。
(非 )1-2 填空题(1) 根据材料的主要性质对材料作如下三个基本假设:连续性假设、均匀性假设 、各向同性假设 。
(2) 工程中的强度 ,是指构件抵抗破坏的能力; 刚度 ,是指构件抵抗变形的能力。
(3) 保证构件正常或安全工作的基本要求包括 强度 , 刚度 ,和 稳定性三个方面。
3(4) 图示构件中,杆 1 发生 拉伸 变形,杆 2 发生 压缩 变形,杆 3 发生 弯曲 变形。
(5) 认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了物质,这样的假设称为 连续性假设。
根据这一假设构件的应力,应变和位移就可以用坐标的 连续 函数来表示。
(6) 图示结构中,杆 1 发生 弯曲变形,构件 2发生 剪切 变形,杆件 3 发生 弯曲与轴向压缩组合。
变形。
(7) 解除外力后,能完全消失的变形称为 弹性变形,不能消失而残余的的那部分变形称为 塑性变形 。
(8) 根据 小变形 条件,可以认为构件的变形远 小于 其原始尺寸。
1-3选择题(1)材料力学中对构件的受力和变形等问题可用连续函数来描述;通过试件所测得的材料的力学性能,可用于构件内部的任何部位。
材料力学试题及答案
材料力学试题及答案一、选择题1. 材料力学中,下列哪个参数是用来描述材料在受力时抵抗变形的能力?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 抗拉强度D. 断裂韧性答案:A2. 以下哪种材料在受力后能够完全恢复原状?A. 弹性体B. 塑性体C. 粘弹性体D. 脆性体答案:A3. 应力集中现象主要发生在哪种情况下?A. 材料表面存在缺陷B. 材料内部存在孔洞C. 材料受到均匀分布的载荷D. 材料受到单一集中载荷答案:D4. 根据胡克定律,当应力不超过比例极限时,应力与应变之间的关系是:A. 线性的B. 非线性的C. 指数的D. 对数的答案:A5. 材料的疲劳破坏是指在何种条件下发生的?A. 单次超负荷B. 长期重复载荷C. 瞬间高温D. 腐蚀环境答案:B二、填空题1. 在简单的拉伸和压缩实验中,应力(σ)是力(F)与横截面积(A)的比值,即σ=______。
答案:F/A2. 材料的韧性是指其在断裂前能够吸收的能量,通常通过______试验来测定。
答案:冲击3. 当材料在受力时发生塑性变形,且变形量随时间增加而增加,这种现象称为______。
答案:蠕变4. 剪切应力τ是剪切力(V)与剪切面积(A)的比值,即τ=______。
答案:V/A5. 材料的泊松比是指在单轴拉伸时,横向应变与纵向应变的比值,通常用希腊字母______表示。
答案:ν三、简答题1. 请简述材料弹性模量的定义及其物理意义。
答:弹性模量,又称杨氏模量,是指材料在弹性范围内抵抗形变的能力的量度。
它定义为应力与相应应变的比值。
物理意义上,弹性模量越大,表示材料在受力时越不易发生形变,即材料越硬。
2. 描述材料的屈服现象,并解释屈服强度的重要性。
答:屈服现象是指材料在受到外力作用时,由弹性状态过渡到塑性状态的过程。
在这个过程中,材料首先经历弹性变形,当应力达到某个特定值时,即使应力不再增加,材料也会继续发生显著的塑性变形。
屈服强度是衡量材料开始屈服的应力值,它对于工程设计和材料选择具有重要意义,因为它决定了结构在载荷作用下的安全性和可靠性。
材料力学试题及答案
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 脆性D. 磁性答案:D2. 根据胡克定律,弹簧的伸长量与所受力的关系是:A. 正比B. 反比C. 无关D. 非线性关系答案:A3. 材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生永久变形的应力B. 材料发生断裂的应力C. 材料开始发生弹性变形的应力D. 材料达到最大应力点的应力答案:A4. 材料力学中,应力的定义为:A. 材料单位面积上承受的力B. 材料单位长度上承受的力C. 材料单位体积上承受的力D. 材料单位质量上承受的力答案:A5. 材料的泊松比是描述材料在受力时的:A. 弹性变形能力B. 塑性变形能力C. 横向变形与纵向变形的关系D. 断裂韧性答案:C6. 材料的疲劳寿命与下列哪个因素无关?A. 应力水平B. 材料的疲劳极限C. 温度D. 材料的弹性模量答案:D7. 在材料力学中,剪切应力与正应力的区别在于:A. 作用方向B. 作用面积C. 材料的破坏形式D. 材料的应力-应变曲线答案:A8. 材料的硬度通常通过什么测试来测量?A. 拉伸测试B. 压缩测试C. 冲击测试D. 硬度测试答案:D9. 材料的屈服现象通常发生在:A. 弹性阶段B. 塑性阶段C. 断裂阶段D. 疲劳阶段答案:B10. 材料的疲劳破坏通常发生在:A. 材料表面B. 材料内部C. 材料的接合处D. 材料的任何位置答案:A二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料力学中材料的弹性模量和剪切模量的区别。
答:弹性模量是描述材料在单轴拉伸或压缩时,应力与应变比值的物理量,反映了材料抵抗变形的能力。
剪切模量则是描述材料在剪切状态下,剪切应力与剪切应变的比值,反映了材料抵抗剪切变形的能力。
2. 解释什么是材料的疲劳破坏,并简述其形成过程。
答:材料的疲劳破坏是指在反复加载和卸载的过程中,即使应力水平低于材料的屈服强度,材料也会逐渐发生损伤并最终导致断裂。
材料力学练习题与答案-全
材料力学练习题与答案-全1.当T三Tp时,剪切虎克定律及剪应力互等定理。
A、虎克定律成立,互等定理不成立B、虎克定律不成立,互等定理成立(正确答案)C、均不成立D、二者均成立2.木榫接头,当受F力作用时,接头的剪切面积和挤压面积分别是A、ab,lcB、cb,lbC、lb,cb(正确答案)D、lc,ab3.在下列四种材料中,()不可以应用各向同性假设。
A、铸钢B、玻璃C、松木(正确答案)D、铸铁4.一细长压杆当轴向压力P达到临界压力Pcr时受到微小干扰后发生失稳而处于微弯平衡状态,此时若解除压力P,则压杆的微弯变形。
A、有所缓和B、完全消失(正确答案)C、保持不变D、继续增大;5.矩形截面偏心受压杆件发生变形。
A、轴向压缩、平面弯曲B、轴向压缩、平面弯曲、扭转C、轴向压缩、斜弯曲(正确答案)D、轴向压缩、斜弯曲、扭转6.当杆件处于弯扭组合变形时,对于横截面的中性轴有这样的结论,正确的是:A、一定存在(正确答案)B、不一定存在C、一定不存在7.梁在某一段内作用有向下的分布载荷时,在该段内它的弯矩图为。
A、上凸曲线;(正确答案)B、下凸曲线;C、带有拐点的曲线;D、斜直线8.图示结构中,AB为钢材,BC为铝,在P力作用下()A、AB段轴力大B、BC段轴力大C、轴力一样大(正确答案)D、无法判断9.圆截面的悬臂梁在自由端受集中力的作用,若梁的长度增大一倍,其他条件不变,最大挠度是原来的倍。
图片2.pngA、2B、16C、8(正确答案)D、410.托架由横梁与杆组成。
若将杆由位于梁的下方改为位于梁的上方,其他条件不变,则此托架的承载力。
A、提高(正确答案)B、降低C、不变D、不确定11.单位长度的扭转角e与()无关A、杆的长度(正确答案)B、扭矩C、材料性质D、截面几何性质12.矩形截面拉弯组合变形时,对于横截面的中性轴有以下的结论。
正确的是:。
A、过形心B、过形心且与ZC轴有一夹角;C、不过形心,与ZC轴平行;(正确答案)D、不过形心,与ZC轴有一夹角。
材料力学习题()
扭转一、选择题1.图示传动轴,主动轮A的输入功率为P A= 50 kW,从动轮B,C,D,E的输出功率分T出现在别为P B = 20 kW,P C = 5 kW,P D = 10 kW,P E = 15 kW。
则轴上最大扭矩max( B )。
A.BA段B.AC段C.CD段D.DE段2、如图所示的传动轴,(B )种布置对提高轴的承载能力最为有利A、B、C、D、3、一传动轴如图所示,已知M A=1.3 N·m,M B=3 N·m,M C=1 N·m,M D=0.7 N·m,按扭矩的正负号规定,横截面1-1、2-2和3-3上扭矩的正负号分别为(C )。
A 、正、负、负B 、正、负、正C 、负、正、正D 、负、正、负4. 图示受扭圆轴,其横截面上的剪应力分 布图正确的是(A )。
5. 实心圆轴,两端受扭转外力偶作用。
直径为D 时,设轴内的最大剪应力为τ,若轴的直径改为2D ,其它条件不变,则轴内的最大剪应力变为( A )。
A .τ8B .8τC .τ16D .16τ6. 直径为D 的实心圆轴,最大的容许扭矩为T ,若将轴的横截面积增加一倍,则其最大容许扭矩为( C )。
A .T 2B .T 2C .T 22D .T 47. 在题10图示圆轴左段实心,右段空心,其中右段和左段的最大剪应力右m ax τ和左m ax τ之比=左右max max ττ( B )。
A .3B .16 / 5C .6D .24 / 78. 在上题图示圆轴中,右段的相对扭转角右ϕ和左段的相对扭转角左ϕ的比=左右ϕ( )。
A .8/5B .16/5C .3/2D .249. 截面为实心圆,直径为d,截面对圆心的极惯性矩I p 为( B )。
A.164d π B.324d π C.644d π D.44d π10. 等截面圆轴上装有四个皮带轮,( A )安排合理,现有四种答案:A. 将C轮与D轮对调; B. 将B轮与D轮对调;C. 将B轮与C轮对调; D. 将B轮与D轮对调,然后再将B轮与C轮对调。
材料力学习题集(有答案)
绪论一、是非题1.1 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。
()1.2 内力只能是力。
()1.3 若物体各点均无位移,则该物体必定无变形。
()1.4 截面法是分析应力的基本方法。
()二、选择题1.5 构件的强度是指(),刚度是指(),稳定性是指()。
A. A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力在外力作用下构件抵抗变形的能力B. B. 在外力作用下构件保持其原有的平衡状态的能力在外力作用下构件保持其原有的平衡状态的能力C. C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力在外力作用下构件抵抗破坏的能力1.6 根据均匀性假设,可认为构件的()在各点处相同。
A. A. 应力应力B. B. 应变应变C. C. 材料的弹性常数材料的弹性常数D. D. 位移位移1.7 下列结论中正确的是()A. A. 内力是应力的代数和内力是应力的代数和B. B. 应力是内力的平均值应力是内力的平均值C. C. 应力是内力的集度应力是内力的集度D. 内力必大于应力参考答案:1.1 √ 1.2 × 1.3 √ 1.4 × 1.5 C,A,B 1.6 C 1.7 C轴向拉压一、选择题1. 等截面直杆CD 位于两块夹板之间,如图示。
杆件与夹板间的摩擦力与杆件自重保持平衡。
设杆CD 两侧的摩擦力沿轴线方向均匀分布,且两侧摩擦力的集度均为q ,杆CD 的横截面面积为A ,质量密度为r ,试问下列结论中哪一个是正确的?(A) q gA r =;(B) 杆内最大轴力Nmax F ql =;(C) 杆内各横截面上的轴力N 2gAlF r =;(D) 杆内各横截面上的轴力N 0F =。
2. 低碳钢试样拉伸时,横截面上的应力公式N F A s =适用于以下哪一种情况? (A) 只适用于s ≤p s ;(B) 只适用于s ≤e s ;(C) 只适用于s ≤s s ;(D) 在试样拉断前都适用。
3. 在A 和B 两点连接绳索ACB ,绳索上悬挂物重P ,如图示。
材料力学习题
材料力学习题09683(总54页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除第1章习题1-1 试求图1-18所示杆件指定截面上的内力。
图1-18 求杆件指定截面上的内力1-2 如图1-19所示的圆轴在皮带力作用下等速转动,两皮带轮直径均为d。
试说明圆轴将发生何种变形,并求B轮左侧截面和右侧截面上的内力分量。
图1-19 求皮带轮轴的内力1-3 已知镗刀杆刀头C上受切削力P x=750N,P y=,P z=5kN,刀尖C点位于x-y平面内(见图1-20)。
试求镗刀杆根部A面的内力(镗刀杆自重不计)。
图1-20 求镗刀杆根部的内力1-4 横截面为等边三角形的杆,已知该截面上的正应力σ0为均匀分布(见图1-21)。
试求截面上的内力分量及其作用点。
1-5 图1-22拉伸试样上A、B两点的距离l称为标距。
受拉力作用后,用变形仪量出两点距离的增量为Δl=5×10-2mm。
若原长为l=100mm,试求A、B 两点间的平均应变εm。
图1-21 三角形截面的杆图1-22拉伸试样1-6 图1-23所示三角形薄板受外力作用而变形,角点B垂直向上的位移为,但AB和BC仍保持为直线。
试求沿OB的平均应变,并求AB、BC两边在B点的角度改变。
图1-23 三角形薄板第2章习题2-1 试求图2-38所示各杆在指定的横截面上的轴力,并作轴力图。
图2-38 求杆指定截面上的轴力并绘轴力图2-2 正方形截面钢杆,杆长为2l,截面边长为a,在中段铣去长为l、宽为a/2的槽。
受力如图2-39所示。
设P =15kN,l =1m,a =20mm,E =200GPa。
求杆内最大正应力及总伸长。
图2-39 局部削弱杆件的应力及变形2-3 在图2-40所示结构中,若钢拉杆BC的横截面直径为10mm,试求拉杆内的应力。
设由BC联接的1和2两部分均为刚体。
图2-40 求拉杆BC的应力2-4 图2-41所示为一夹紧装置,已知螺栓为M20(其螺纹部分内径d= mm),许用应力[σ]=50MPa,若工件所受夹紧力为25kN。
材料力学习题及答案
材料力学习题一一、计算题1.(12分)图示水平放置圆截面直角钢杆(2ABC π=∠),直径mm 100d =,m l 2=,m N k 1q =,[]MPa 160=σ,试校核该杆的强度。
2.(12分)悬臂梁受力如图,试作出其剪力图与弯矩图。
3.(10分)图示三角架受力P 作用,杆的截面积为A ,弹性模量为E ,试求杆的内力和A 点的铅垂位移Ay δ。
4.(15分)图示结构中CD 为刚性杆,C ,D 处为铰接,AB 与DE 梁的EI 相同,试求E 端约束反力。
5. (15分) 作用于图示矩形截面悬臂木梁上的载荷为:在水平平面内P 1=800N ,在垂直平面内P 2=1650N 。
木材的许用应力[σ]=10MPa 。
若矩形截面h/b=2,试确定其尺寸。
三.填空题 (23分)1.(4分)设单元体的主应力为321σσσ、、,则单元体只有体积改变而无形状改变的条件是__________;单元体只有形状改变而无体积改变的条件是__________________________。
2.(6分)杆件的基本变形一般有______、________、_________、________四种;而应变只有________、________两种。
3.(6分)影响实际构件持久极限的因素通常有_________、_________、_________,它们分别用__________、_____________、______________来加以修正。
4.(5分)平面弯曲的定义为______________________________________。
5.(2分)低碳钢圆截面试件受扭时,沿 ____________ 截面破坏;铸铁圆截面试件受扭时,沿 ____________ 面破坏。
四、选择题(共2题,9分)2.(5分)图示四根压杆的材料与横截面均相同,试判断哪一根最容易失稳。
答案:( )材料力学习题二二、选择题:(每小题3分,共24分)1、危险截面是______所在的截面。
材料力学考试题及答案
材料力学考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项是正确的应力定义?A. 应力是物体内部单位面积上的内力B. 应力是物体内部单位体积上的内力C. 应力是物体内部单位长度上的内力D. 应力是物体内部单位质量上的内力答案:A2. 材料力学中,下列哪一项是正确的应变定义?A. 应变是物体长度的变化量与原始长度的比值B. 应变是物体长度的变化量与当前长度的比值C. 应变是物体体积的变化量与原始体积的比值D. 应变是物体体积的变化量与当前体积的比值答案:A3. 在拉伸试验中,若材料的屈服强度为300MPa,抗拉强度为400MPa,则该材料属于:A. 脆性材料B. 塑性材料C. 弹性材料D. 韧性材料答案:B4. 材料力学中,下列哪一项是正确的弹性模量定义?A. 弹性模量是材料在弹性阶段内应力与应变的比值B. 弹性模量是材料在塑性阶段内应力与应变的比值C. 弹性模量是材料在断裂阶段内应力与应变的比值D. 弹性模量是材料在任何阶段内应力与应变的比值答案:A5. 材料力学中,下列哪一项是正确的泊松比定义?A. 泊松比是材料在受力时横向应变与纵向应变的比值B. 泊松比是材料在受力时纵向应变与横向应变的比值C. 泊松比是材料在受力时体积应变与纵向应变的比值D. 泊松比是材料在受力时体积应变与横向应变的比值答案:A6. 在材料力学中,下列哪一项是正确的剪切应力定义?A. 剪切应力是材料内部单位面积上的剪切力B. 剪切应力是材料内部单位长度上的剪切力C. 剪切应力是材料内部单位体积上的剪切力D. 剪切应力是材料内部单位质量上的剪切力答案:A7. 材料力学中,下列哪一项是正确的扭矩定义?A. 扭矩是力与力臂的乘积B. 扭矩是力与力臂的比值C. 扭矩是力与力臂的商D. 扭矩是力与力臂的差值答案:A8. 在材料力学中,下列哪一项是正确的弯矩定义?A. 弯矩是力与力臂的乘积B. 弯矩是力与力臂的比值C. 弯矩是力与力臂的商D. 弯矩是力与力臂的差值答案:A9. 材料力学中,下列哪一项是正确的截面模量定义?A. 截面模量是截面面积与截面惯性矩的比值B. 截面模量是截面面积与截面惯性矩的乘积C. 截面模量是截面惯性矩与截面面积的比值D. 截面模量是截面惯性矩与截面面积的乘积答案:C10. 在材料力学中,下列哪一项是正确的应力集中定义?A. 应力集中是材料内部应力分布不均匀的现象B. 应力集中是材料内部应力分布均匀的现象C. 应力集中是材料内部应变分布不均匀的现象D. 应力集中是材料内部应变分布均匀的现象答案:A二、填空题(每题2分,共20分)11. 材料力学中,材料的弹性极限是指材料在______阶段的最大应力。
材料力学习题
第一章轴向拉伸与压缩一、填空题1-1杆件轴向拉伸或压缩时,其受力特点是:作用于杆件外力的合力的作用线与杆件轴线相________。
1-2轴向拉伸或压缩杆件的轴力垂直于杆件横截面,并通过截面________。
1-3当杆件受到轴向拉力时,其横截面轴力的方向总是________截面指向的。
1-4杆件轴向拉伸或压缩时,其横截面上的正应力是________分布的。
1-5在轴向拉伸或压缩杆件的横截面上的正应力相等过是由平面假设认为杆件各纵向纤维的变形大小都________而推断的。
1-6一铸铁直杆受轴向压缩时,其斜截面上的应力是________分布的。
1-7在轴向拉,压斜截面上,有正应力也有剪应力,在正应力为最大的截面上剪应力为________。
1-8杆件轴向拉伸或压缩时,其斜截面上剪应力随截面方位不同而不同,而剪应力的最大值发生在与轴线间的夹角为________的斜截面上。
1-9杆件轴向拉伸或压缩时,在平行于杆件轴线的纵向截面上,其应力值为________。
1-10胡克定律的应力适用范围若更精确地讲则就是应力不超过材料的________极限。
1-11杆件的弹必模量E表征了杆件材料抵抗弹性变形的能力,这说明杆件材料的弹性模量E值越大,其变形就越________。
1-12在国际单位制中,弹性模量E的单位为________。
1-13在应力不超过材料比例极限的范围内,若杆的抗拉(或抗压)刚度越________,则变形就越小。
1-14金属材料圆截面试样上中间等直部分试验段的长度L称为________,按它与直径d的关系l=5d者称短度样,而l=________d者称长试样。
1-15低碳钢试样据拉伸时,在初始阶段应力和应变成________关系,变形是弹性的,而这种弹性变形在卸载后能完全消失的特征一直要维持到应力为________极限的时候。
1-16在低碳钢的应力—应变图上,开始的一段直线与横坐标夹角为α,由此可知其正切tgα在数值上相当于低碳钢________的值。
材料力学习题大全及答案
习题2-1图 习题2-2图习题2-3图 习题2-4图习题2-5图 习题2-6图材料力学习题大全及答案第1章 引 论1-1 图示矩形截面直杆,右端固定,左端在杆的对称平面内作用有集中力偶,数值为M 。
关于固定端处横截面A -A 上的内力分布,有四种答案,根据弹性体的特点,试分析哪一种答案比较合理。
正确答案是 C 。
1-2 图示带缺口的直杆在两端承受拉力F P 作用。
关于A -A 截面上的内力分布,有四种答案,根据弹性体的特点,试判断哪一种答案是合理的。
正确答案是 D 。
1-3 图示直杆ACB 在两端A 、B 处固定。
关于其两端的约束力有四种答案。
试分析哪一种答案最合理。
正确答案是 D 。
1-4 等截面直杆在两端承受沿杆轴线的拉力F P 。
关于杆中点处截面A -A 在杆变形后的位置(图中虚线所示),有四种答案,根据弹性体的特点,试判断哪一种答案是正确的。
正确答案是 D 。
1-5 图示等截面直杆在两端作用有力偶,数值为M ,力偶作用面与杆的对称面一致。
关于杆中点处截面A -A 在杆变形后的位置(对于左端,由A A '→;对于右端,由A A ''→),有四种答案,试判断哪一种答案是正确的。
正确答案是 C 。
习题2-1图习题2-2图习题2-3图习题2-4图1-6 等截面直杆,其支承和受力如图所示。
关于其轴线在变形后的位置(图中虚线所示),有四种答案,根据弹性体的特点,试分析哪一种是合理的。
正确答案是 C 。
第2章 杆件的内力分析2-1 平衡微分方程中的正负号由哪些因素所确定?简支梁受力及Ox 坐标取向如图所示。
试分析下列平衡微分方程中哪一个是正确的。
(A )d d Q x F d M(B )d d Q x F (C )d d Q x F (D )d d Q xF 2-2 对于图示承受均布载荷q 的简支梁,其弯矩图凸凹性与哪些因素相关?试判断下列四种答案中哪几种是正确的。
材料力学作业习题
材料⼒学作业习题第⼆章轴向拉伸与压缩1、试求图⽰各杆1-1和2-2横截⾯上的轴⼒,并做轴⼒图。
(1)(2)2、图⽰拉杆承受轴向拉⼒F =10kN ,杆的横截⾯⾯积A =100mm 2。
如以α表⽰斜截⾯与横截⾯的夹⾓,试求当α=10°,30°,45°,60°,90°时各斜截⾯上的正应⼒和切应⼒,并⽤图表⽰其⽅向。
3、⼀⽊桩受⼒如图所⽰。
柱的横截⾯为边长200mm 的正⽅形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E =10GPa 。
如不计柱的⾃重,试求:(1)作轴⼒图;(2)各段柱横截⾯上的应⼒; (3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形。
4、(1)试证明受轴向拉伸(压缩)的圆截⾯杆横截⾯沿圆周⽅向的线应变d ε,等于直径⽅向的线应变d ε。
(2)⼀根直径为d =10mm 的圆截⾯杆,在轴向拉⼒F 作⽤下,直径减⼩0.0025mm 。
如材料的弹性摸量E =210GPa ,泊松⽐ν=0.3,试求轴向拉⼒F 。
(3)空⼼圆截⾯钢杆,外直径D =120mm,内直径d =60mm,材料的泊松⽐ν=0.3。
当其受轴向拉伸时, 已知纵向线应变ε=0.001,试求其变形后的壁厚δ。
5、图⽰A和B两点之间原有⽔平⽅向的⼀根直径d=1mm的钢丝,在钢丝的中点C加⼀竖直荷载F。
已知钢丝产⽣的线应变为ε=0.0035,其材料的弹性模量E=210GPa,钢丝的⾃重不计。
试求:(1) 钢丝横截⾯上的应⼒(假设钢丝经过冷拉,在断裂前可认为符合胡克定律);(2) 钢丝在C点下降的距离?;(3) 荷载F的值。
6、简易起重设备的计算简图如图所⽰.⼀直斜杆AB应⽤两根63mm×40mm×4mm不等边⾓钢组[σ=170MPa。
试问在提起重量为P=15kN的重物时,斜杆AB是否满⾜强度成,钢的许⽤应⼒]条件?7、⼀结构受⼒如图所⽰,杆件AB,AD均由两根等边⾓钢组成。
已知材料的许⽤应⼒[σ=170MPa,试选择杆AB,AD的⾓钢型号。
材料力学习题()
7、在所有相互平行的坐标轴中,对(形心轴)的惯性矩为最小。
8、在平行移轴公式 中,z轴和z1轴互相平行,则z轴通过(形心轴)
9.在弯曲正应力公式 中,y表示欲求应力点到(中性轴)的距离。
10.两梁的几何尺寸和材料相同,由正应力强度条件可得B的承载能力是A的( 5 )倍。
(a) (b)
(a)
(b)
(d)
11.不列剪力方程和弯矩方程,画出图示各梁的剪力图和弯矩图,并求出FS,max和Mmax。
(a) (b) (c)
(a)(b)(c)解:
弯曲应力
一、选择题(如果题目有5个备选答案,选出2~5个正确答案,有4个备选答案选出一个正确答案。)
1.等强度梁的截面尺寸( C )
A、与载荷和许用应力均无关
(1)试确定AB段的直径d1和BC段的直径d2。
(2)若AB和BC两段选用同一直径,试确定直径d。
(3)主动轮和从动轮应如何安排才比较合理?
统一直径取
4. 阶梯轴AB如图所示,AC段直径d1=40mm,CB段直径d2=70mm,外力偶矩MB=1500N·m,MA=600N·m,MC=900N·m,G=80GPa,[τ]=60MPa,[φ/]=2(º)/m。试校核该轴的强度和刚度。
3.实心圆轴横截面上(半径)处剪应力最大,中心处剪应力(为零)。
4.外径为D,内径为d= 0.5D的空心圆轴,两端受扭转外力偶矩m作用时,轴内最大剪应力为 。若轴的外径不变,内径改为 ,则轴内的最大剪应力变为(0.6 )。
5.扭转应力公式 适用(实心圆)或(空心圆)截面直杆。
6.材料相同的两根圆轴,一根为实心轴,直径为 ;另一根为空心轴,内径 ,外径为 , 。若两轴横截面上的扭矩T和最大剪应 均相同,则两轴的横截面积之比 ()。
材料力学试题及答案
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学主要研究的是材料在外力作用下的______。
A. 化学变化B. 物理变化C. 力学性质D. 热学性质2. 材料力学中,应力的定义是单位面积上的______。
A. 力B. 位移C. 速度D. 加速度3. 弹性模量是描述材料______的物理量。
A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度4. 材料力学中,材料的屈服强度是指材料在______条件下的应力。
A. 弹性变形B. 永久变形C. 断裂D. 疲劳5. 材料力学中,拉压杆件的承载能力主要取决于其______。
A. 长度B. 直径C. 材料种类D. 表面处理6. 材料力学中,剪切应力的计算公式是______。
A. τ = F/AB. τ = F/LC. τ = Fb/AD. τ = Fb/L7. 材料力学中,梁的弯曲问题主要考虑的是______。
A. 材料的弹性模量B. 梁的截面形状C. 梁的长度D. 梁的重量8. 材料力学中,疲劳破坏是指材料在______作用下发生的破坏。
A. 静载荷B. 动载荷C. 冲击载荷D. 温度变化9. 材料力学中,材料的断裂韧性是指材料在______条件下的抗断裂能力。
A. 静载荷B. 动载荷C. 冲击载荷D. 疲劳10. 材料力学中,安全系数是指实际承载能力与______的比值。
A. 设计载荷B. 最大载荷C. 极限载荷D. 疲劳载荷答案:1-5 C A A B B 6-10 C B B D C二、填空题(每空1分,共10分)1. 材料力学中的______是指材料在受到外力作用时,其形状和尺寸发生改变的能力。
2. 当材料受到的应力超过其______时,材料将发生永久变形。
3. 在材料力学中,______是指材料在受到外力作用时,其内部各点的应力状态。
4. 材料力学中,______是指材料在受到外力作用时,其内部各点的位移状态。
5. 材料力学中,______是指材料在受到外力作用时,其内部各点的应变状态。
材料力学的试题及答案
材料力学的试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学研究的对象是什么?A. 材料的化学性质B. 材料的力学性质C. 材料的热学性质D. 材料的电学性质2. 材料力学中,下列哪一项不是基本力学性质?A. 弹性B. 韧性C. 硬度D. 塑性3. 材料力学中,应力的定义是什么?A. 力与面积的比值B. 力与体积的比值C. 力与长度的比值D. 面积与力的比值4. 材料力学中,下列哪一项不是材料的基本变形形式?A. 拉伸B. 压缩C. 扭转D. 膨胀5. 材料力学中,弹性模量表示什么?A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的弹性D. 材料的塑性二、简答题(每题10分,共30分)6. 简述材料力学中材料的三种基本力学性质。
7. 解释材料力学中的应力-应变曲线,并说明其各阶段的意义。
8. 什么是材料的屈服强度,它在工程设计中的重要性是什么?三、计算题(每题25分,共50分)9. 一根直径为20mm,长度为200mm的圆杆,在两端受到100kN的拉伸力。
如果材料的弹性模量为200GPa,求圆杆的伸长量。
10. 一个直径为50mm,长为100mm的空心圆筒,内径为40mm,受到一个扭矩为500N·m。
如果材料的剪切模量为80GPa,求圆筒的最大剪切应力。
答案一、选择题1. B. 材料的力学性质2. C. 硬度3. A. 力与面积的比值4. D. 膨胀5. C. 材料的弹性二、简答题6. 材料力学中材料的三种基本力学性质包括弹性、塑性和韧性。
弹性是指材料在受到外力作用后能恢复原状的能力;塑性是指材料在达到一定应力后,即使撤去外力也不会完全恢复原状的性质;韧性是指材料在断裂前能吸收和分散能量的能力。
7. 应力-应变曲线是描述材料在受力过程中应力与应变之间关系的曲线。
它通常包括弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。
弹性阶段表示材料在受力后能够完全恢复原状;屈服阶段是材料开始产生永久变形的点;强化阶段是材料在屈服后继续承受更大的应力而不断裂;颈缩阶段是材料接近断裂前发生的局部变细现象。
习题( 材料力学部分)
一、填空题(请将答案填入划线内。
)1、材料力学是研究构件 , , 计算的科学。
2、构件在外力作用下,抵抗_______的能力称为强度 , 抵抗_______的能力称为刚度,保持_______________的能力称为稳定性 。
3、在强度计算中,根据强度条件可以解决三方面的问题:即 、 、 和 。
4、杆件变形的基本形式有___、___、___、___。
5、研究杆件内力的基本方法是___________。
6、材料的破坏通常分为两类,即_______和____。
7.杆件沿轴向方向伸长或缩短,这种变形形式称为 。
8. 在低碳钢的拉伸试验中,材料的应力变化不大而变形显著增加的现象称为 。
9.因截面形状尺寸突变而引起局部应力增大的现象,称为 。
10、低碳钢拉伸图可以分为四个阶段,它们分别是 ________阶段,________阶段,_________阶段和 ____ ___阶段。
11.扭转的变形特点是截面绕轴线发生相对12.直杆受力后,杆件轴线由直线变为曲线,这种变形称为 。
13、矩形截面杆最大的扭转剪应力发生在__;最大的弯曲剪应力发生在___。
14、根据弯曲正应力强度条件,截面的合理程度由___值决定。
15.梁的弯矩方程对轴线坐标x 的一阶导数等于____________方程。
16、描述梁变形通常用——和——两个位移量。
17.梁有三种类型,即, 、 和18、单元体内切应力等于零的平面称为 ,该平面上的应力称为19.由构件内一点处切取的单元体中,正应力最大的面与切应力最大的面夹角为__________度。
20、构件某点应力状态如右图所示,则该点的主应力分别为___。
21.横力弯曲时,矩形截面梁横截面中性轴上各点处于____________应力状态。
22.圆轴弯扭组合变形时,除轴心外,各点处的三个主应力σ1,σ2,σ3中,等于零的主应力是____________。
23、压杆的柔度,综合反映了影响压杆稳定性的因素有___、___、___。
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第二章 轴向拉伸与压缩
1、试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并做轴力图。
(1) (2)
2、图示拉杆承受轴向拉力F =10kN ,杆的横截面面积A =100mm 2。
如以α表示斜截面与横
截面的夹角,试求当α=10°,30°,45°,60°,90°时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。
3、一木桩受力如图所示。
柱的横截面为边长200mm 的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E =10GPa 。
如不计柱的自重,试求:
(1)作轴力图;
(2)各段柱横截面上的应力; (3)各段柱的纵向线应变;
(4)柱的总变形。
4、(1)试证明受轴向拉伸(压缩)的圆截面杆横截面沿圆周方向的线应变d ε,等于直径方向的线应变d ε。
(2)一根直径为d =10mm 的圆截面杆,在轴向拉力F 作用下,直径减小0.0025mm 。
如材料的弹性摸量E =210GPa ,泊松比ν=0.3,试求轴向拉力F 。
(3)空心圆截面钢杆,外直径D =120mm,内直径d =60mm,材料的泊松比ν=0.3。
当其受轴向拉伸时, 已知纵向线应变ε=0.001,试求其变形后的壁厚δ。
5、图示A和B两点之间原有水平方向的一根直径d=1mm的钢丝,在钢丝的中点C加一竖直荷载F。
已知钢丝产生的线应变为ε=0.0035,其材料的弹性模量E=210GPa,钢丝的自重不计。
试求:
(1) 钢丝横截面上的应力(假设钢丝经过冷拉,在断裂前可认为符合胡克定律);
(2) 钢丝在C点下降的距离∆;
(3) 荷载F的值。
6、简易起重设备的计算简图如图所示.一直斜杆AB应用两根63mm×40mm×4mm不等边角钢组
[σ=170MPa。
试问在提起重量为P=15kN的重物时,斜杆AB是否满足强度成,钢的许用应力]
条件?
7、一结构受力如图所示,杆件AB,AD均由两根等边角钢组成。
已知材料的许用应力[σ=170MPa,试选择杆AB,AD的角钢型号。
]
E
8、一桁架受力如图所示。
各杆都由两个等边角钢组成。
已知材料的许用应力][σ=170MPa ,试选择杆AC 和CD 的角钢型号。
9、简单桁架及其受力如图所示,水平杆BC 的长度l 保持不变,斜杆AB 的长度可随夹角θ的变化而改变。
两杆由同一材料制造,且材料的许用拉应力与许用压应力相等。
要求两杆内的应力同时达到许用应力,且结构总重量为最小时,试求: (1) 两杆的夹角θ值; (2) 两杆横截面面积的比值。
第三章 扭 转
1、一传动轴作匀速转动,转速n =200r/min ,轴上转有五个轮子,主动轮II 输入的功率为60kW ,从动轮,I ,III ,IV ,V ,依次输出18kW ,12kW ,22kW ,和8kW 。
试作轴的扭矩图。
2
M
2、空心钢轴的外径D =100mm ,内径d =50mm 。
已知间距为l =2.7m 的两横截面的相对扭转角
=1.8°,材料的切变模量G =80GPa 。
试求:
(1)轴内的最大切应力;
(2)当轴以n =80r/min 的速度旋转时,轴所传递的功率。
3、实心圆轴的直径d =100mm ,长l =1m ,其两端所受外力偶矩e M =14 kN ·m ,材料的切变模量G =80GPa 。
试求:
(1)最大切应力及两端截面间的相对扭转角;
(2)图示截面上A , B , C 三点处切应力的数值及方向; (3) C 点处的切应变。
4、图示等直圆杆,已知外力偶矩A M =2.99 kN ·m ,B M =7.20 kN ·m ,C M =4.21 kN ·m ,许用切应力][τ=70Mpa ,许可单位长度扭转角]'[ϕ=1(°)/m ,切变模量G =80GPa 。
试确定该轴的直径d 。
5、阶梯形圆杆, AE 段为空心,外径D =140mm ,内径d =100mm ;BC 段为实心,直径
d =100mm 。
外力偶矩A M =18 kN ·m ,B M =31 kN ·m ,C M =14 kN ·m 。
已知: ][τ=80MPa,
]'[ϕ=1.2(°)/m , G =80GPa 。
试校核该轴的强度和刚度。
第四章 弯曲应力
1、试求图示各梁中指定截面上的剪力和弯矩。
(1) (2
2、试写出下列各梁的剪力方程和弯矩方程,并作剪力图和弯矩图。
(1) (2)
(3) (4)
3、试利用荷载集度,剪力和弯矩间的微分关系作下列各梁的剪力图和弯矩图。
(1) (2)
(3) (4)
4、试作下列具有中间铰的梁的剪力图和弯矩图。
5、矩形截面的悬臂梁受集中力和集中力偶作用,如图所示。
试求截面m -m 和固定端截面
n -n 上A , B ,C ,D 四点处的正应力。
6、正方形截面的梁按图a ,b 所示的两种方式放置。
试求:
(1)若两种情况下横截面上的弯矩M 相等,比较横截面上的最大正应力;
(2)对于h =200mm 的正方形,若如图C 所示切去高度为u =10mm 的尖角,则弯曲截面系数Z W 与未切角时(图b )相比有何变化?
(3)为了使弯曲截面系数Z W 最大,则图C 中截面切去的尖角尺寸u 应等于多少?这时的Z
W
比未切去尖角时增加百分之多少?
7、由两根28a 号槽钢组成的简支梁受三个集中力作用,如图所示。
已知该梁材料为Q235钢,其许用弯曲正应力为][σ=170MPa 。
试求梁的许可荷载F 。
8、起重机连同配重等重P =50Kn ,行走于两根工字钢所组成的简支梁上,如图所示。
起重机的起重量F =10kN 。
梁材料的许用弯曲正应力][σ=170Mpa 。
试选择工字钢的号码。
设全部荷载平均分配在两根梁上。
9、一矩形截面简支梁由圆柱形木料锯成。
已知F =5kN ,a =1.5m ,][σ=10MPa 。
试确定弯曲截面系数为最大时矩形截面的高宽比
b
h
,以及梁所需木料的最小直径d 。