材料力学试卷448学时
材料力学试题及参考答案全
精心整理江苏科技大学学年第二学期材料力学试题（A 卷）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 A 2，若载荷 P 使刚梁平行下移，则其横截面面积（）题号一二三四五六总分得分、 选择题 （ 20A 1 和A 、 A 1〈A 2 题答准不内线封密------------------------------B 、C 、 A 1〉A 2A 1=A 2D 、A 1、A 2 为任意2、建立圆周的扭转应力公式τ ρ=M ρρ/I ρ时需考虑下列题因素一中、的1哪几个？答： 扭矩 M T 与剪应力τ ρ的关系 M T =∫A τρρdA ρρ 1） 2） 3） 4） 变形的几何关系（即变形协调条件） 剪切虎克定律极惯性矩的关系式 I T =∫A ρ2dAA 、（1）B 、（1）（2）C 、（1）（2）（3）D 、 全部 3、 A 、 B 、 C 、 D 、 二向应力状态如图所示，其最大主应力σ 1=（） 2σ 3σ 4σ题一、3图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（）A 、提高到原来的 2 倍B 、提高到原来的 4 倍、降低到原来的倍题一、 4二题图、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） 精心整理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 P 1/P 2=（）A 、2B 、4C 、8D 、16、作图示梁的剪力图、弯矩图 １５分）题答准不内线封四、电动机功率为 9kW ，转速为 715r/min ，皮带轮直径 D=250mm ， 轴外伸部分长度为l=120mm ， 主轴直径 d=40mm ，〔σ〕 =60MPa ，用第三强三题图 三题图五、重量为 Q 的重物自由下落 的垂直位移。
材料力学试卷及答案
一、判断题(正确记为√，错误记为×。
1×10＝10分)1．某拉伸试件的断口形状如图1－1，此试件是脆性材料。
A2．挤压强度计算中，挤压面积就是挤压中的接触面积。
B3．轴向拉压杆件中的工作应力与材料的弹性模量E成正比。
B4．圆轴扭转时，横截面上的剪应力垂直于半径。
A （图1－1）5．面积不为零的平面图形对任意一轴的惯性矩（Iz）恒大于零。
A6．若梁的某截面上剪力为零，则该截面的弯矩图形一定是抛物线的顶点。
B7．梁上两截面之间没有集中力偶作用，则两截面弯矩之差等于两截面之间的剪力图面积。
A8．若梁某截面的上表面弯曲正应力为-120MPa，则该截面的下表面弯曲正应力为＋120MPa。
B9．梁变形时，挠度最大处转角也最大。
B10．用16Mn合金钢替代低碳钢，不能减小梁的变形程度。
A二、单项选择题(2．5×10＝25分)1.虎克定律使用的条件是：A．σ＜σp B．σ＞σp C．σ＜σs D．σ＞σs2．实心圆截面杆直径为D，受拉伸时的绝对变形为mm=∆。
仅当直径变为2D时，绝对变形l∆为：l1A．1mm B．1/2mm C．2mm D．1/4mm3．图2－1为一联接件，销钉直径为d，两块板厚均为t。
销钉的受剪切面积是：A．d×2t B．π×d×t C．π×d2/4 D．d×t（图2－1）4．圆轴受扭转时，传递功率不变，仅当转速增大一倍时，最大剪应力：A．增加一倍 B．增加两倍 C．减小两倍 D．减小一倍5．如下有关塑性材料许用应力的说法中，正确的是：A．许用应力等于比例极限除以安全系数B．许用应力等于屈服极限除以安全系数C ．许用应力等于强度极限除以安全系数D ．许用应力等于比例极限6．纯弯曲变形的矩形截面梁，仅当梁高度由h 增大到2h 时，最大正应力是原最大正应力的：A ．1／2B ．1／4C ．1／8D ．1／167．横力弯曲时，矩形截面梁的横截面上：A ．中性轴上剪应力最小、上下表面正应力最小。
材料力学考试试卷
材料力学考试试卷一、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. 导热性2. 在拉伸试验中，材料达到屈服点时，其应力-应变曲线会出现：A. 弹性阶段B. 屈服阶段C. 强化阶段D. 断裂阶段3. 根据材料力学理论，下列哪一项不是材料的失效形式？A. 屈服B. 断裂C. 腐蚀D. 疲劳4. 材料的屈服强度是指：A. 材料开始发生塑性变形时的应力B. 材料发生断裂时的应力C. 材料达到最大应力时的应变D. 材料发生弹性变形时的应力5. 在材料力学中，下列哪一项不是材料的力学性能指标？A. 弹性模量B. 泊松比C. 硬度D. 密度二、简答题（每题10分，共30分）6. 简述材料力学中弹性模量和剪切模量的定义及其物理意义。
7. 解释什么是材料的屈服现象，并说明屈服强度在工程设计中的重要性。
8. 描述材料的疲劳现象，并解释为什么疲劳寿命是工程设计中需要考虑的重要因素。
三、计算题（每题25分，共50分）9. 一个直径为d的圆杆受到轴向拉伸力P，已知材料的弹性模量为E，求圆杆的轴向变形量。
10. 假设一个矩形截面梁受到均布载荷q，梁的截面宽度为b，高度为h，材料的剪切模量为G。
求梁在载荷作用下的剪切力和剪切变形。
四、论述题（共30分）11. 论述材料在不同加载条件下的力学行为，并讨论如何通过材料选择和设计来提高结构的承载能力和耐久性。
五、案例分析题（共30分）12. 给出一个实际工程案例，分析该案例中材料选择和结构设计的关键因素，并讨论如何通过材料力学原理来优化设计。
注意：- 请在答题纸上作答，保持字迹清晰。
- 选择题请在答题纸上用2B铅笔涂黑正确选项。
- 简答题和论述题请条理清晰，逻辑严密。
- 计算题请写出详细的计算步骤和结果。
祝考试顺利！。
材料力学试题(附完整答案)
大 连 理 工 大 学课 程 名 称：材料力学 试 卷： A一．选择题：（每小题3分，共15分） 1. 图示简支梁挠曲线大致形状为 A 。
2. 某梁横截面形状有四种，如图所示。
若外力作用线与图中虚线重合，则发生斜弯曲变形的梁为 D 。
3. 下列说法正确的是 C 。
A. 拉压杆内不存在切应力。
B. 拉压杆内各点的应力应变关系满足胡克定律。
姓名： 学号： 院系： 级 班题一、1图(B)(C)(A)(D)C. 杆件受压后体积会变小。
D. 滑移线是由切应力造成的。
4. 混凝土立柱所受压力的作用线与轴线平行但不重合，若力的作用点在截面核心区域内，则横截面上 B 。
A. 只存在拉应力。
B. 只存在压应力。
C. 既存在拉应力，又存在压应力。
D. 既存在正应力，又存在切应力。
5. 图示平面刚架分别受到集中力（图a ）和集中力偶（图b ）的作用，若F 与e M 数值上相等，则 D 。
A. b a B C θθ=b a B C w w =b a B C w 和θ数值相等 D. b a B C w θ和数值相等二、（15分）图示结构中杆AB 、CD 材料相同，横截面也相同，均为矩形截面，截面的高08=h mm ，宽03=b mm 。
材料的100P =λ，600=λ，206=E GPa ，304=a MPa ，12.1=b MPa ，若规定稳定安全因数3=w n ，试根据稳定条件求结构的许可荷载[q ]。
CD 杆为压杆 8.8003.0289.017.0=⨯⨯==ilμλ题一、5图F(a)(b)p 0λλλ<<为中长杆kN 7.51303.008.010)8.8012.1304()(6cr =⨯⨯⨯⨯-=-=A b a F λ171.2kN 37.513][cr cr ===w n F F取AB 杆为对象，列平衡方程∑=0A M ，075.0][5.11][cr =⨯-⨯q F ，kN/m 152][=q三、（15分）作图示外伸梁的剪力图和弯矩图，方法不限。
材料力学教学大纲(48学时)
《材料力学》教学大纲制订单位：机械工程学院安全工程系执笔人：李晋一、课程基本信息1．课程中文名称：材料力学2．课程英文名称：Mechanics of materials3．适用专业：非金属材料专业4．总学时：48学时（其中理论40学时，实验8学时）5．总学分：3学分二、本课程在教学计划中的地位、作用与任务本课程是非金属材料管理专业的一门专业基础课，通过本门课程的学习，可以使学生掌握基本受力构件的强度、刚度和稳定性控制方法，从而为工程项目决策提供基本技术手段。
三、理论教学内容与教学基本要求（40学时）1、第一章绪论（2学时）材料力学的任务。
变形固体的基本假设。
外力及其分类。
内力、截面法和应力的概念。
变形与应变。
杆件变形的基本形式。
2、第二章拉伸、压缩与剪切（4学时）轴向拉伸与压缩的概念与实例。
轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力。
直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力。
材料在拉伸时的力学性能。
材料在压缩时的力学性能。
失效、安全系数和强度计算。
轴向拉伸或压缩时的变形。
轴向拉伸或压缩时的变形能。
拉伸、压缩静不定问题。
3、第三章扭转（4学时）扭转的概念与实例。
外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图。
纯剪切。
圆轴扭转时的应力。
圆轴扭转时的变形。
4、第四章弯曲内力（4学时）弯曲的概念与实例。
受弯杆件的简化。
剪力和弯矩。
剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图。
载荷集度、剪力和弯矩间的关系。
5、第五章弯曲应力（4学时）纯弯曲。
纯弯曲时的正应力。
横力弯曲时的正应力。
弯曲剪应力。
提高弯曲强度的措施。
6、第六章弯曲变形（6学时）工程中的弯曲变形问题。
挠曲线的微分方程。
用积分法求弯曲变形。
用叠加法求弯曲变形。
简单静不定梁。
提高弯曲刚度的一些措施。
7、第七章应力状态和强度理论（6学时）应力状态概述。
两向和三向应力状态的实例。
两向应力状态分析—解析法。
两向应力状态分析—图解法。
三向应力状态。
广义虎克定律。
强度理论概述。
四种常用强度理论。
8、第八章组合变形（6学时）组合变形和叠加原理。
材料力学试卷试题(附答案)
一、简单计算题（共38分）1．如图所示是一枚被称为“孔方兄”的中国古钱币，设圆的直径为d ，挖去的正方形边长为b ，若2/d b =，求该截面的弯曲截面系数Z W 。
（6分）2. 已知某点处的应力状态如图所示，,MPa 100,MPa 60==στ弹性模量GPa 200=E ，泊松比25.0=ν，求该点处的三个主应力及最大正应变。
（6分）3．试画出低碳钢的拉伸应力－应变曲线，并在图上标出4个极限应力。
（4分）y4．已知交变应力的,MPa 5,MPa 3min max -==σσ， 求其应力循环特征r 及应力幅度a σ。
（4分）5．如图所示为矩形截面悬臂梁，在梁的自由端突然加一个重为Q 的物块，求梁的最大弯曲动应力。
（4分）Qhb6．如图所示为两根材料相同的简支梁，求两梁中点的挠度之比b a w w /。
（4分）7．两块相同的钢板用5个铆钉连接如图所示，已知铆钉直径d ，钢板厚度t ，宽度b ，求铆钉所受的最大切应力，并画出上钢板的轴力图。
（6分） )(b 2/L 2/L )(a P8．超静定结构如图所示，所有杆件不计自重，AB为刚性杆，试写出变形协调方程。
（4分）Pa a a 2/AF二、作图示梁的剪力图与弯矩图。
（10分）三、不计剪力的影响，已知EI ，试用能量法求图示悬臂梁自由端的挠度A w 。
（12分）2A C四、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示，其中4cm 5.6012,mm 5.157==Z C I y 。
已知许用拉应力MPa 40][=t σ，许用压应力MPa 160][=C σ。
试按正应力条件校核梁的强度。
若载荷不变，但将截面倒置，问是否合理？为什么？ （14分）（单位：mm ）200五、圆截面直角弯杆ABC 放置于图示的水平位置，已知cm 50=L ，水平力kN 40=F ，铅垂均布载荷m /kN 28=q ，材料的许用应力MPa 160][=σ，试用第三强度理论设计杆的直径d 。
材料力学试卷及答案
材料力学试卷及答案题目部分，(卷面共有21题,100.0分,各大题标有题量和总分)一、选择题(包括单选和多选) (14小题,共42.0分)(3分)[1]圆轴受扭时，轴表面各点处于______。
A、单向应力状态.B、二向应力状态．C、三向应力状态．D、各向等应力状态．(3分)[2]决定截面弯曲中心位置的因素为( )。
A、截面的形状及尺寸B、截面形状尺寸及材料的力学性质C、梁的受力情况和约束情况D、截面形状尺寸及梁的受力情况(3分)[3]由脆性材料所制成的构件，其危险点处的应力状态如下列各图。
当对它们进行强度校核时，宜用第一强度理论的为( )，宜用第二或莫尔强度理论的为( )，宜用莫尔强度理论的为( )。
(3分)[4]空心圆轴，其内外径之比为α,扭转时轴内的最大切应力为τ，这时横截面上内边缘处的切应力为( )。
A、OB、ατC、τ／αD、(1-α4)τ(3分)[5]图所示交变应力的循环特征r=____。
A、-0.6B、0.6C、-1.7D、1.7(3分)[6]若两等直杆的横截面积A，长度L相同．两端所受的轴向拉力P也相同，但材料不同，则两杆的应力和伸长是否相同?A、和均相同．B、相同，不同．C、和均不同．D、不同，相同．(3分)[7]已知交变应力的平均应力，应力幅。
则其最大应力=_______，最小应力=___________；循环特征=_________。
(3分)[8]如图所示，AC梁在C端装有一个无摩擦滑轮，且通过钢索挂着一个重量为P的物体，B截面的弯矩值为_________。
A、B、C、D、(3分)[9]在下列四种情况中_________称为纯弯曲。
A、载荷作用在梁的纵向对称面内；B、载荷仅有集中力偶，无集中力和分布载荷；C、梁只发生弯曲，不发生扭转和拉压变形；D、梁的各个截面上的均无剪力，且弯矩为常量。
(3分)[10]图示开口薄壁圆环等截面直杆。
当轴向拉力作用线通过截面的形心C，而不过弯曲中心A时，该杆的变形状态为（）。
材料力学试卷及答案7套.
材料力学试卷1一、绘制该梁的剪力、弯矩图。
（15分）二、梁的受力如图,截面为T 字型，材料的许用拉应力[σ+]=40MPa ，许用压应力[σ-]=100MPa 。
试按正应力强度条件校核梁的强度。
（20分）m8m 2m2M三、求图示单元体的主应力及其方位，画出主单元体和应力圆。
（15分）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) 30170302002m3m1m30五、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，σs=275MPa，σcr=338-1.12λ,，λp=90，λs=50，强度安全系数n=2，稳定安全系数n st=3，AB梁为N016工字钢，I z＝1130cm4，W z＝141cm3，BC杆为圆形截面，直径d=60mm。
（20分）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）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mm l 1000=，直径mm d 10=，拉断后标距的长度变为mm l 1251=，断口处的直径为mm d 0.61=，试计算其延伸率和断面收缩率。
2、试画出图示截面弯曲中心的位置。
aa4、试定性画出图示截面截面核心的形状（不用计算）。
h4/h矩形 圆形 矩形截面中间 挖掉圆形圆形截面中间 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E 1＝10GPa ；钢拉杆的横截面面积A 2＝250mm 2,弹性模量E 2=210GPa 。
试求拉杆的伸长l ∆及梁中点沿铅垂方向的位移∆。
（14分）F sMmkN q /20=kN20mkN ⋅160ABCm10m2kN P 20001=，受m kN q /1=的风力作用。
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材料力学试卷4（48学时）
适用专业：采矿工程（专升本）
一、概念题（25分）
1. 梁发生平面弯曲时，其横截面绕（ ）旋转。
A.梁的轴线； B.中性轴；
C.截面的对称轴；
D.截面的上（或下）边缘。
2. 圆轴弯扭组合变形，应力状态如图示，其中M W σ=，P T W τ=，用第三强度理论计算相当应力，选（ ）。
A. 31r σσ=；
B. ()3123r σσμσσ-+=
C. 3r W σ=
D. 13
32
r σσσ-= 3. 基本变形构件的变形能：轴向拉伸或压缩变形能 ；扭转变形能 ；弯曲变形能 。
4. 对称循环下的交变应力的循环特性、平均应力和应力幅分别是（ ）。
5. 重物Q 自h 高度自由下落冲击到 构件上，D =2d ，图 ( ) 构件的动 应力最大。
A.图（a ）
B.图（b ）
C.图（c ）
二、圆轴受力如图示，已知材料[]100MPa τ=，98010Pa G =⨯，[]2m θ=o ,
60mm AB d =，50mm BC d =，试校核此轴的强度和刚度。
（15分）
2min max max .1,,;.1,0,m a m a A r B r σσσσσσσ === =-==min max max
.1,,;.1,0,m a m a C r D r σσσσσ
σσ =-== ===
（b ）
/2
/2
三、绘图示梁的剪力图和弯矩图。
（15分）
四、T形截面悬臂梁，材料的许用拉应力[]40MPa
t
σ=，许用压应力
[]160MPa
c
σ=，截面对形心轴z的惯性矩64
101.810cm
z
I-
=⨯，
1
9.64cm
y=，试计算梁的许可载荷F。
（15分）
五、正交圆截面刚架在同一水平面内，尺寸及受力如图，已知截面直径
mm
d100
=，KN
P2
1
=，MPa
100
]
[=
σ。
按第三强度理论校核强度。
（15分）
六、圆截面压杆一端固定，一端自由如图，材料为Q235，E＝200GPa，，50
d mm
=，
1 .5
l m
=，安全因数为3
=
st
n，6.
61
=
s
λ，100
=
p
λ，中柔度杆的经验公式为
)
(
12
.1
304MPa
cr
λ
σ-
=，确定压杆的许可载荷P。
（15分）
l
P
A
B
2Pa
a
4P
a
A B C
m
2
1
ρ
A
B
C
m
2
答 案
材料力学试卷4（48）
一、概念题（25分） 1. B ； 2. C ； 3.
222,,222P N l T l M l U U U EA GI EI
===
； 4. B ； 5. A
二、（15分） 解：1）画扭矩图
AB 段扭矩3kNm ，BC 段扭矩2kNm
2）最大切应力 AB 段：36max 333
1616310Nm 70.710Pa =70.7MPa 0.06m AB AB
P T T W d τππ⨯⨯====⨯⨯ BC 段：36max 333
1616210Nm 81.510Pa =81.5MPa 0.05m
BC BC
P T T W d τππ⨯⨯====⨯⨯ 3）最大单位长度扭转角
A B 段：439243218018032310180 1.6980100.06AB AB AB
P AB T T GI G d θππ
ππ⨯⨯⨯=⋅=⋅==⨯⨯⨯o BC 段：3max
49243218018032210180 2.3380100.05
BC BC P T T GI G d θππππ⨯⨯⨯=⋅=⋅==⨯⨯⨯o []max =81.5MPa <100MPa ττ=，[]max 2.33m 2m θθ=>=o o ， 不安全。
三、（15分）
解：1）约束反力 ()
2,2()A A F P M Pa =↑=逆时针 ； 2）画剪力图和弯矩图
四、（15分）
+
S
F 4P
M
2Pa
－
+
2Pa
五、（15分） 解：1）内力
危险截面在固定端A 处：2m 2kN =4kN m M =⨯⋅ 2m 2kN =4kN m T =⨯⋅
2）校核杆的强度
22
34r z P M T W W σ⎛⎫⎛⎫
=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
2
2
33633
3241016410457.610Pa 57.6MPa 0.10.1ππ⎛⎫⎛⎫⨯⨯⨯⨯=+=⨯= ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭
[]357.6MPa <100MPa r σσ== 安全
六、（15分） 解：1）计算柔度
l
i
μλ=
426444
I d d
i A d ππ=
== 0.7μ=
440.7 1.5
840.05
l
l i
d μμλ⨯⨯=
=
== 84100P λλ=<=，8461.6s λλ=>=为中柔度杆。
2）由稳定条件确定临界载荷
由经验公式计算临界载荷
304 1.12304 1.1284209.9MPa cr a b σλλ=-=-=-⨯=
2
2
30.05209.941210N 412KN 4
4
cr cr cr d P A ππσσ⨯=⋅=⋅
=⨯
=⨯=
[]cr
P n n P =
> []
412137.3kN 3cr P P n <=
= 压杆许可载荷为137.3kN P <。