2003年同济大学材料力学考研试题
材料力学考研真题十一套
材料力学考研真题【2 】1一.作图示构造的内力争,个中P=2qa,m=qa²/2.(10分)二.已知某构件的应力状况如图,材料的弹性模量E=200GPa,泊松比µ=0.25.试求主应力,最大剪应力,最大线应变,并画出该点的应力圆草图.（10分）三.重为G的重物自高为h处自由落下,冲击到AB梁的中点C,材料的弹性模量为E,试求梁内最大动挠度.（8分）四.钢制平面直角曲拐ABC,受力如图.q=2.5πKN/m,AB段为圆截面,[σ]=160MPa,设L=10d,P x=qL,试设计AB段的直径d.（15分）五.图示钢架,EI为常数,试求搭钮C阁下两截面的相对转角（不计轴力及剪力对变形的影响）.（12分）六.图示梁由三块等厚木板胶合而成,载荷P可以在ABC梁上移动.已知板的许用曲折正应力为[σ]=10Mpa,许用剪应力[τ]=1Mpa,胶合面上的许用剪应力[τ]胶=0.34Mpa,a=1m,b=10cm,h=5cm,试求允许荷载[P].（10分）七.图示一转臂起重机架ABC,个中AB为空心圆截面杆D=76mm,d=68mm,BC为实心圆截面杆D1=20mm,两杆材料雷同,σ=200Mpa,σs=235Mpa,E=206Gpa.取强度安全系数n=1.5,稳固安全系数pn st=4.最大起重量G=20KN,临界应力经验公式为σcr=304-1.12λ（Mpa）.试校核此构造.（15分）八.程度曲拐ABC为圆截面杆,在C段上方有一铅垂杆DK,制作时DK杆短了△.曲拐AB和BC段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GI P和EI.且GI P=45EI.杆DK抗拉刚度为EA,且EA=225EIa.试求：（1）在AB段杆的B端加多大扭矩,才可使C点刚好与D点相接触？（2）若C.D两点相接触后,用搭钮将C.D两点连在一路,在逐渐撤除所加扭矩,求DK杆内的轴力和固定端处A截面上的内力.（15分）九.火车车轴受力如图,已知a.L.d.P.求轴中段截面边缘上随意率性一点的轮回特点r,平均应力σm和应力幅σa.（5分）2一.作梁的内力争.（10分）二.直径d=100mm的圆轴,受轴向拉力P和力偶矩m的感化,材料的弹性模量E=200Gpa,泊松比μ=0.3,现测得圆轴表面轴向线应变ε0=500×10-6,45偏向线应变ε45=400×10-6.试求P和m.（10分）三.已知直径为d的钢制圆轴受力如图.（1）试肯定可能安全点的地位,并用单元体表示其应力状况;（2）若此圆轴单向拉伸时的许用应力为[σ],试列出校核此轴强度的强度前提.（10分）四.已知图示构造中各杆的直径均为d,以及E.G.m.a试求:（1）A端在y-z平面内的转角θA;（2）若在A端沿z偏向再加上一分散力P,问θA的变化值是若干？（10分）五.已知钢架受力如图,试求: A处的束缚反力.（12分）六.构造如图所示,横梁AC为T型截面铸铁梁.已知其许用拉应力[σt]=40Mpa,许用压应力[σc]=160Mpa,I Z=800cm4,y1=5cm,y2=9cm,BD杆用A3钢制成,直径d=24cm,E=200Gpa,λp=100,λs=60,经验公式为σcr=（304-1.12λ）Mpa,稳固安全系数n st=2.5.试校核该构造是否安全？（12分）七.已知: a.b两种材料的σ-ε曲线,若取安全系数n=2,是分离求出其许用应力[σ];并解释何谓冷作硬化现象？（6分）八.已知如图,（1）.试列出求解AB梁曲折变形所需的挠曲线近似微分方程.（不必积分）（2）.列出肯定积分常数所需的全体前提.（6分）九.试指出下面各截面梁在P的感化下,将产生什么变形？（6分）十.求下列构造的弹性变形能.（E.G均为已知）（6分）十一.已知某材料的σ-1=300Mpa,σb=700Mpa,σ0=450Mpa,用此材料制成的构件的有用应力分散系数Kσ=2.0,尺寸系数εσ=0.8,表面质量系数β=0.9.试作出此构件的持久极限简化折线.（6分）十二.已知如图,一重量为Q的冲击物,以速度v程度冲击杆AB,试依据能量守恒定律,推导程度冲击时的动荷系数.（6分）3一.已知：q.a,试作梁的内力争.（10分）二.图示矩形截面杆,上.下表面的轴向线应变分离为：εa=1×10-3,εb=0.4×10-3,E=210Gpa1）试求拉力P和偏幸距e;2）并画出横截面上的正应力散布图.（10分）三.铸铁梁上感化有可移动的荷载P,已知：y1=52mm,y2=88mm,I z=763cm4,铸铁拉伸时的σb=120Mpa,紧缩时的σb=640Mpa,安全系数n=4.试肯定铸铁梁的允许荷载P;并求τmax（10分）四.某低碳钢构件内安全点的应力状况如图,已知：σs=220Mpa,σb=400Mpa,安全系数n=2,E=200Gpa,µ=0.31）试求该点的最大线应变;2）画出该点的应力圆草图;3）并对该点进行强度校核.（10分）五.直径为d的钢制圆轴受力如图.已知：P1=20KN,P2=10KN,m=20KN·m,q=5KN/m,[σ]=160Mpa,试设计AB轴的直径.（10分）六.已知：q.l.EI试求：等直梁间铰B阁下两侧截面的相对转角.（10分）七.圆截面杆AB.BC的直径.材料均雷同,已知：p.a,E=2.5G,且CD杆的EA=2EI/5a2,试求：CD杆的内力.（12分）八.已知某合金钢材料的持久极限曲线.试求：1）A.B.C.D各点的轮回特点r;2）σ-1和σb;3）G点的σmax和σmin.（8分）九.图示等截面钢架,受到重量为G=300N的物体冲击,已知：E=200Gpa,试求：钢架内的最大应力.（10分）十.图示正方形桁架,五根杆均为直径d=5cm的圆截面杆,材料为A3钢,E=200Gpa,σp=200Mpa,σs=240Mpa,a=304Mpa,b=1.12Mpa,若取强度安全系数n=2,稳固安全系数n st=3,试肯定构造的允许荷载P.（10分）4一.做图示构造中AD段的内力争.（15分）二.圆轴受弯扭组合变形,m1=m2=150N·m,d=50mm,E=200Gpa,µ=0.3;试画出安全点的应力状况,并求其主应力.最大剪应力.最大线应变值.三.钢制实心圆截面轴AC,[σ]=140Mpa,L=100cm,a=15cm,皮带轮直径D=80cm,重Q=2KN,皮带程度拉力F1=8KN,F2=2KN,试设计AC轴的直径d.（15分）四.矩形截面组合梁,已知材料的弹性模量E.a.b.h,在突加重物Q的感化下,测得中央铰B左.右的相对转角=2,求Q值及梁内横截面上的最大正应力.（15分）五.圆截面平面曲拐OAB与直杆CD直径.材料均雷同.已知P.L,且GI p=0.8EI,EA=0.4EI/L2,求O端的束缚反力.（20分）六.矩形截面悬臂梁,已知材料的弹性模量E.L.b.h,在上顶面感化着均布切向荷载q,求轴线上B点的程度位移U B.垂直位移V B.杆件的弹性变形能U.（20分）七.AB为T形截面铸铁梁,已知I Z=4×107mm4,y1=140mm,y2=60mm,许用拉应力[σt]=35Mpa,许用压应力[σc]=140Mpa.CD为圆截面钢杆,直径d=32mm,E=200Gpa,σp=200Mpa,σs=240Mpa,[σ]=120Mpa,n st=3,l=1m,直线经验公式为：σc r=（304-1.12λ）Mpa.当载荷在AB规模内移动时,求此构造的允许荷载[p].（20分）注：n st为划定的稳固安全系数.八.列出求解AB梁曲折变形所需的挠曲线近似微分方程（不必积分）;写出肯定积分常数所需的全体前提;画出挠曲线的大致外形.已知：q.a.弹簧刚度K,EI为常数.（10分）九.分离画出低碳钢.铸铁试件在扭转试验中的受力争;将要损坏时横截面上的应力散布图;破环件的断口情势,剖析损坏原因.若测得低碳钢损坏时的扭矩为m1,铸铁损坏时的扭矩为m2,写出盘算剪切强度极限的表达式（试件直径均为d）.（10分）十.圆轴AB以等角速度ω反转展转,已知：P.L.d.ω,求安全点的轮回特点r;平均应力σm;应力幅σa,画出该点的σ～t曲线.（10分）5一.绘图示梁的剪力争和弯矩图.（15分）二.直径为d的钢制圆轴受力如图所示,已知材料的许用应力为[σ],m=qL2,P=qL,试用第三强度理论设计该圆周的直径d.（15分）三.已知平面曲拐ABC和DF梁的抗弯刚度为EI.抗扭刚度为GI p和CD杆的抗拉刚度为EA,设EI=4GI P=2EAL2.试求CD杆的内力.（20分）四.构造受力如图所示,横梁AB为T字形截面铸铁梁,已知其许用拉应力为[σ]=40Mpa,许用拉应力为[σt]=160Mpa,I z=800cm4,y1=50mm,y2=90mm;CD杆用A3钢制成,截面为圆c形,d=30mm,E=200Gpa,λp=100,λs=60,经验公式为：σcr=（304-1.12λ）Mpa,稳固安全系数n st=3.试校核该构造是否安全.载荷P可在AB梁上移动.（20分）五.构造受力如图所示,设弹簧刚度为K=5EI/L3,试求C截面的挠度f c.（15分）六.某一钢构造安全点处的应力状况如图所示,已知E=200GPa,μ=0.3,σ=200MPa,σb=400MPa,安全系数n=2.试求：（1）图示单元体的主应力; s（2）最大剪应力;（3）最大线应变;（4）画出响应的三向应力圆草图;（5）对该点进行强度校核.（15分）七.已知某材料的持久极限曲线如图所示,试求（1）A.B.C.D各点的轮回特点r;（2）σ-1和σb;（3）G点的σmaz和σmin;（4）画出响应的持久极限曲线的简化折线.（7分）八.构造如图所示,试求构造在静荷载q和动荷载G=qL冲击下D点的挠度f D,设qL4=4hEI,EI为梁的抗弯刚度.（15分）九.圆轴受力如图所示,已知：E=200GPa,μ=0.3,d=100mm,现测得圆轴表面A点沿轴线偏向的线应变为ε0°=5×10-4,沿45°偏向的线应变为ε45°=4×10-4,试求外荷载P和M.（15分）十.构造受力如图所示,个中U为构造的弹性变形能,试问的力学意义是什么？十一.一弹性体在广义力P1和P2配合感化下,1.2两点产生的广义位移分离为Δ1和Δ2;设P1单独感化1点时,在1.2两点产生的位移分离为Δ11和Δ21;设P2单独感化2点时,在1.2两点产生的位移分离为Δ12和Δ22.试证实：P1×Δ=P2×Δ21.（8分）126一.画出图示梁的剪力争和弯矩图.（15分）二.构造受力如图所示,已知平面钢架ABCD的抗弯刚度为EI,EF杆的抗拉刚度为EA,设3EI=EAL2.试求E.F两点的相对位移.（20分）三.直径为D的钢制圆轴受力如图所示,材料的许用应力为[Σ],已知L.P.M=4PL,试用第三强度理论设计该轴的直径D.（15分）四.已知某钢构造安全点处的应力状况如图所示,E=200GP A,Μ=0.25.试求：（1）图示单元体的主应力;（2）最大剪应力;（3）最大线应变;（4）画出响应的三向应力圆草图.（15分）五.图示为平面直角钢架ABC,受一重物G自高度为H处自由下降在A点处,.（15分）设EI为钢架的抗弯刚度,试求直角钢架ABC内最大动弯矩MMAX,D六.已知构造某点的交变应力随时光的变化曲线如图所示,试求：（1）轮回特点R ;（2）平均应力ΣM ;（3）应力幅度ΣA ;（4）在ΣM —ΣA坐标系中,标出该应力轮回对应点,并求出自原点动身且经由过程该点的射线与程度轴ΣM 的夹角Α.（10分）七.一等直杆受轴向拉伸,当应力达到Σ=250MP A 时,其应变Ε=2×10-3,已知E=200GP A ,L=300MM ,试求此杆的塑性应变.（7分）八.图示为一等直杆受偏幸拉伸,试肯定其随意率性X截面上的中性轴方程.若设Y P =H /6,Z P =B /6,求个中性轴在Y 轴和Z 轴上的截距（A Y =？.A Z =？）各为若干？（8分）7一.绘图示梁的剪力争和弯矩图.（15分）二.1.什么是材料的力学性质？2.为什么要研讨材料的力学性质？3.今有一新研制的金属（塑性）材料,请写出应测定该材料的力学性质的名称和符号（10个或10个以上）.（15分）三.有一长L=10M,直径D=40CM的原木,[Σ]=6MP A,欲加工成矩形截面梁,且梁上感化有可移动荷载F,试问：1.当H .B 和X 为何值时,梁的承载才能最大？2.求响应的许用荷载[F].（15分）四.钢制圆轴受力如图所示,已知E=200GP A ,Μ=0.25,F 1=ΠKN,F 2=60ΠKN,M E =4ΠKN ·M ,L=0.5M ,D =10CM ,ΣS =360MP A ,ΣB =600MP A ,安全系数N =3.（1）试用单元体表示出安全点的应力状况;（2）试求安全点的主应力和最大线应变;（3）对该轴进行强度校核.（15分）五.钢制圆轴受力如图所示,已知材料的许用应力为[Σ]=100MP A ,直径D =5CM ,E=200GP A ,Μ=0.25,今测得圆轴上表面A 点处的周向线应变Ε0=240×10-6,-45°偏向线应变Ε-45°=-160×10-6.试求M 1和M 2,并对该轴进行强度校核.（15分）六.直径为D的钢制平面曲拐圆轴受力如图所示,已知材料的许用应力为[Σ]=160MP A,Q=20KN/M,F1=10KN,F2=20KN,L=1M,试设计AB轴的直径D.七.构造受力如图所示,已知M E.A,钢架各杆EI为常数,试求B截面的转角（不计剪力和轴力的影响）,并画出挠曲线的大致外形.（10分）八.已知平面钢架EI为常数,试问：若在C处下端增长一刚度为K=3EI/A3（单位：N/M）的弹性支座后,该钢架的承载才能（强度）将进步若干倍？（20分）=5×10-九.已知矩形截面铝合金杆A点处的纵向线应变ΕX4,E=70GP A,H=18CM,B=12CM,试求荷载F.（10分）十.已知槽形截面铸铁梁AB,其许用拉应力为[Σ]=30MP A,许用压应力为[ΣT]=120MP A,I Z=18800CM4,Y1=96MM,Y2=164MM,CD杆材料为Q235,直径CD=50MM,L=1M,E=200GP A,ΣP=200MP A,ΣS=240MP A,稳固安全系数N ST=3,经验公式为：Σ=（304-1.12Λ）MP A.今有一重为G=200N从高度为CRH=10CM自由落到AB梁B点,试校核AB梁的强度和CD杆的稳固性.（20分）8一.绘图示梁的内力争.（15分）二.某构件安全点的因力状况如图,材料的E=200GPa,u=0.3,sδ=240MPa,bδ =400 MPa.试求：1.主因力;2. 最大切因力;3. 最大线因变;4. 画出因力争草图;5. 设n=1.6,校核其强度.（15分）三.钢制平面直角曲拐OBC,受力如图,3/q kN m π=,OB 段为圆截面,L=10D,[]160MPa σ=.1. 用单元体表示出安全点的因力状况;2. 设计OB 段的直径D.（15分）四.已知具有中央铰的组合梁EI 为常数.重量为G 的物体从H 高处自由下落,冲击到B 截面. 1. 求A 的截面转角;2. 画出挠曲线的大致外形.（15分）五.已知梁EI 为常数.今欲使梁的挠曲线在/3x L 处消失一拐点,求12/e e M M 的比值,并求此时该点的挠度.（15分）六.分离画出铸铁试件在拉伸.紧缩.扭转试验中试件的受力简图;损坏件的草图;安全点的因力状况;在单元体上标出损坏件的草图;安全点的因力状况;在单元体上标出损坏面的方位;在因力争上标出对应的损坏点;剖析引起损坏的原因;依据损坏的现象对铸铁抗压.抗拉.抗扭的才能给出结论.（15分）七.求BC杆的内力,设2/.（20分）EA EI a八. 1.何谓材料的持久极限？影响构件的持久极限的重要身分又那些？写出脉动轮回下,构件持久极限与材料持久极限的关系式.2.图示EBD 为构件的持久极限简化折线.P 为次构件的工作因力点.试求：P 点的,m pσ;该构件的安全系数;轮回特点.（10分）九BH 梁和CK 杆横截面均为矩形截面（H=60MM ,B=40MM ）,L=2.4M ,材料均为Q235,[]200,200,240,120,3p s st E GPa GPa GPa GPa n σσσ=====,经验公式(304 1.12)cr MPa σλ=-.1. 当载荷在BH 梁上无冲击地移动时,求允许载荷[]F ;2. 为进步构造的承载才能,可采取哪些改良措施.（定性评论辩论,可图示）（20分）十.依据强度理论,树立纯剪切因力状况的强度前提.对朔性材料,证实：材料的许用切因力[]τ与许用拉因力[]σ的关系是[][](0.5~0.6)τσ=.（10分）9一.已知：q.a,试作梁的内力争.（10分）二.图示矩形截面杆,上.下表面的轴向线应变分离为：εa=1×10-3,εb=0.4×10-3,E=210Gpa1）试求拉力P和偏幸距e;2）并画出横截面上的正应力散布图.（10分）三.铸铁梁上感化有可移动的荷载P,已知：y1=52mm,y2=88mm,I z=763cm4,铸铁拉伸时的σb=120Mpa,紧缩时的σb=640Mpa,安全系数n=4.试肯定铸铁梁的允许荷载P;并求τmax（10分）四.某低碳钢构件内安全点的应力状况如图,已知：σs=220Mpa,σb=400Mpa,安全系数n=2,E=200Gpa,µ=0.31）试求该点的最大线应变;2）画出该点的应力圆草图;3）并对该点进行强度校核.（10分）五.直径为d的钢制圆轴受力如图.已知：P1=20KN,P2=10KN,m=20KN·m,q=5KN/m,[σ]=160Mpa,试设计AB轴的直径.（10分）六.已知：q.l.EI试求：等直梁间铰B阁下两侧截面的相对转角.（10分）七.圆截面杆AB.BC的直径.材料均雷同,已知：p .a,E=2.5G,且CD杆的EA=2EI/5a2,试求：CD杆的内力.（12分）八.已知某合金钢材料的持久极限曲线.试求：1）A.B.C.D各点的轮回特点r;2）σ-1和σb;3）G点的σmax和σmin.（8分）九.图示等截面钢架,受到重量为G=300N的物体冲击,已知：E=200Gpa,试求：钢架内的最大应力.（10分）十.图示正方形桁架,五根杆均为直径d=5cm的圆截面杆,材料为A3钢,E=200Gpa,σp=200Mpa,σs=240Mpa,a=304Mpa,b=1.12Mpa,若取强度安全系数n=2,稳固安全系数n st=3,试肯定构造的允许荷载P.（10分）10一.选择题（每题5分,共20分）1．图示等直杆,杆长为3a,材料的抗拉刚度为EA,受力如图.杆中点横截面的铅垂位移有四种答案：（A ）0; （B ）)/(EA Fa ; （C ）)/(2EA Fa ; （D ）)/(3EA Fa .准确答案是①2.图示圆轴受扭,则A.B.C 三个横截面相对于D 截面的扭转角有四种答案： （A ）DA DB DC φφφ==;（B ）0,DA DBDCφφφ==;（C ）2DA DB DC φφφ==;（D ）,0DA DC DB φφφ==;准确答案是②3.材料雷同的悬壁梁I.II,所受载荷及截面尺寸如图所示,关于它们的最大挠度有下列结论：（A ）I 梁最大挠度是II 梁的1/4倍; （B ）I 梁最大挠度是II 梁的1/2倍; （C ）I 梁最大挠度是II 梁的2倍; （D ）I.II 梁的最大挠度相等.确答案是③4．关于图于单元体属于哪种应力状况,有下列四种答案：（A）单向应力状况; （B）二向应力状况;（C）三向应力状况; （D）纯剪应力状况.准确答案是④.二.填空题（每题5分,共20分）1.矩形截面木拉杆衔接如图示,这时接头处的切应力τ=①;挤压应力bsσ＝②.2.已知图（a）梁B端挠度为4/(8)ql EI,转角为3/(6)ql EI,则图（b）梁C截面的转角为_________③___________3. a.b.c.三种材料的应力应变曲线如图所示.个中强度最高的材料是④,弹性模量最小的材料是⑤,塑性最好的材料是⑥ .4．用积分法求图示变形时, 边界前提为⑦; 持续前提为 ⑧.三．盘算题 （15分） 作梁的F S 图. M 图 四 盘算题（15分）如图所示的构造,横梁AB .立柱CB 的材料均为低碳钢,许用应力MPa 160][=σ,AB 梁横截面为正方形,边长b ＝120mm ,梁AB 长l ＝3m ,CB 柱为圆形截面,其直径d ＝30mm ,CB 柱长1l ＝1m ,,试肯定此构造的可载荷[]q .n st ＝2.25,E ＝200GPa,1011=λ. 五．盘算题（20分）截面为27525b h mm ⨯=⨯的矩形铝合金简支梁,跨中增长一弹簧刚度18/K KN m =的弹簧.重量Q ＝250N 的重物从高H ＝50mm 处自由落下,如图所示.若铝合金的弹性模量E ＝70GPa .求冲击时,梁内的最大正应力.六盘算题（20分）两个单元体的应力状况分离如图（a）.（b）所示,σ和τ数值相等.试依据第三强度理论比较两者的安全程度.七．盘算题（20分）如图所示矩形梁中性层上C点处,测得与轴线成45︒偏向的线应变为ε.矩形截面梁高为h,宽为b,弹性模量为E,泊松比为v,求载荷F.八．盘算题（20分）已知刚架两杆抗弯刚度均为EI,不计剪力和轴力对刚架变形的影响,用力法正则方程求支座A.B的反力.11一．已知AC.BC杆布置及长度如图所示,求C点的水温和竖直位移.二．两实心圆筒衔接方法如图所示,数值已在图中标出,单位（mm）,且M1=1.717kN*m, M2=1.665kN*m. 求：最大剪应力及其产生最大剪应力的地位;最大相对转角.三．T型梁荷载及尺寸大小如图所示,[σ拉]=40MPa, [σ压]=100Mpa.验证该梁是否安全.四．圆直杆两头铰接,长度L=1.5m,直径D=50mm,材料为A3钢,E=200Gpa .求此圆直杆的临界承载力.五．已知q.a.I.各杆材料雷同,求BC杆的轴力,并画出AB.CD杆的弯矩图.六．圆筒截面如图所示,受外力感化而迁移转变,转速n=120rad/min,圆筒表面45°偏向є=0.0002,E=200Gpa,泊松比u=0.28求圆筒轴承迁移转变所传递的功率.七．由一向杆相连的两轮可在统一平面内迁移转变,杆的截面如图所示,轮轴转速n=120rad/min, r=150mm,杆的比重γ=9.5g/cm3,L=2m, b=25cm, h=50cm , 求杆的最大正应力.。
同济大学-材料力学-习题解答3(练习册P71-P74等)
R
zC
O R
z1
z2
Iz = IzC+Ab2
yC
4R yC = 3p
P282：附录A 第四项
IzC = Iz1 -
1 2
pR2×yC2
Iz2 = IzC +
1 2
pR2×( R+yC )2
=( 5 p + 8
4 )R4 3
= 3.30R4
P111 58-4 等边角钢 (型钢)
查表：导学篇 附录B-1 P374中L 100×10
=-
1 2
qx2
+
2qax
-
2qa2
=-
1 2
q×(2a-x)2
P74 40-2-3
xx
xF
x
A
C
FA
1F 3
mA = 0
Fy = 0
1
1
DB
FB = 3 F
FA = 3 F
F
FB
AC段： FS(x) = FA
=
1 3F
1F 3
M(x) = FA×x
=
1 3
Fx
CD段：FS(x) = FA-F
=-
1 q 23
截面法!
错误较多！
A
B
1
M1
q 23
A FS1
B M2
B
FS2 M3
FS3
C Fy = 0 FS1 + F - q×2 = 0
F
FS1 = q×2 - F = 10 kN
C mA = 0 F×4 - M1 - 2q×1 = 0
F
M1 = F×4 - 2q×1 = 20 kN·m
材料力学考研真题汇编
材料力学考研真题汇编材料力学是研究材料的力学性质和力学行为的一门学科，对于考研生来说，掌握材料力学的知识是非常重要的。
通过回顾和解析材料力学的考研真题，可以对自己的学习情况进行评估，同时也能够了解考研中常见的题型和考点。
本文将对过去几年的材料力学考研真题进行汇编，以供考生参考。
一、弹性力学1.某材料的应力-应变关系如下：σ = 100ε + 100ε^2其中，σ为应力（MPa），ε为应变。
试求该材料的杨氏模量和泊松比。
2.某材料的应力平面通过破裂试验得到应力状态如下：σx = 200 MPa，σy = 100 MPa，τxy = -50 MPa其中，σx和σy为正应力，τxy为剪应力。
求该材料的主应力和主应力方向。
二、塑性力学1.某材料的双曲线本构模型的刚度系数为E，材料的屈服应力为σy。
试证明，材料在屈服点处的杨氏模量为E。
2.某材料的流动应力及其斜率如下：σ = 200 MPa，dσ/dε = 100 MPa其中，σ为应力，ε为塑性应变。
求该材料的动力学硬化指数n。
三、断裂力学1.某材料的断裂韧性为20 kJ/m²，断裂强度为600 MPa。
试求该材料的断裂韧性标准值。
2.某材料的塑性断裂该尔基安准则为：KIC = σ√(πa)其中，KIC为断裂韧性，σ为材料的应力，a为裂纹长度。
试求该材料的塑性断裂该尔基安准则的参数C。
四、复合材料力学1.某复合材料的体积分数为60%，纵向和横向的弹性模量分别为E1 = 200 GPa和E2 = 100 GPa。
试求该复合材料的等效弹性模量。
2.某玻璃纤维增强复合材料的纵向和横向的应力应变关系分别为：σ1 = 100ε1，σ2 = 50ε2其中，σ1和σ2为应力，ε1和ε2为应变。
试求该复合材料的等效切变模量。
通过解析以上问题，我们可以看到材料力学考研真题涵盖了弹性力学、塑性力学、断裂力学和复合材料力学等多个方面的知识点。
在复习过程中，我们需要对这些知识点进行充分的理解和掌握，同时也要注重解题的方法和技巧。
材料力学考研题型
题型一：内力图的绘制（2000）一、作图示结构的内力图，其中P=2qa,m=qa²/2。
(10分) （2001）一、作梁的内力图。
（10 分）（2002）一、已知：q、a，试作梁的内力图。
（10 分）（2003）一、做图示结构中 AD 段的内力图。
（15 分）（2004）一、画图示梁的剪力图和弯矩图。
（15 分）（2005）一、画出图示梁的剪力图和弯矩图。
（15 分）（2006）一、画图示梁的剪力图和弯矩图。
（15 分）（2007）一、画图示梁的内力图。
（15 分）（2009）画图示梁的剪力图和弯矩图，已知 q , l, Me=ql 。
(15 分)题型二：弯曲强度及变形（2000）六、图示梁由三块等厚木板胶合而成，载荷 P 可以在 ABC 梁上移动。
已知板的许用弯曲正应力为[σ]=10Mpa ，许用剪应力[τ]=1Mpa，胶合面上的许用剪应力[τ]胶=0.34Mpa，a=1m，b=10cm，h=5cm，试求许可荷载[P]。
（10 分）（2001）八、已知如图，（1）、试列出求解 AB 梁弯曲变形所需的挠曲线近似微分方程。
（不必积分）（2）、列出确定积分常数所需的全部条件。
（6 分）（2002）三、铸铁梁上作用有可移动的荷载 P，已知：y1=52mm，y2=88mm，Iz=763cm ，铸铁拉伸时的σb=120Mpa，压缩时的σb=640Mpa，安全系数 n=4。
（10 分）试确定铸铁梁的许可荷载 P；并求τm ax（2003）八、列出求解 AB 梁弯曲变形所需的挠曲线近似微分方程（不必积分）；写出确定积分常数所需的全部条件；画出挠曲线的大致形状。
已知：q、a、弹簧刚度 K，EI 为常数。
（10 分）（2006）三、有一长 L=10M，直径 D=40CM 的原木，[σ]=6MPA,欲加工成矩形截面梁，且梁上作用有可移动荷载 F，试问：1、当 H、B 和 X 为何值时，梁的承载能力最大？2、求相应的许用荷载[F]。
材料力学A3习题
拉伸与压缩1. 图示结构，AF为刚性杆，CD杆为钢制，其面积A＝200mm2，弹性模量E＝2.0×105MPa。
B处弹簧刚度k＝3×103N/mm，l＝1m。
若CD杆的许用应力[σ]＝160MPa，试求荷载F的容许值。
(西南交大2003年)2. 图示结构C结点与滑块铰接，不计滑块与滑槽间摩擦力，滑块只可能沿滑槽上下自由移动，AC与BC两杆面积均为A=100mm2，材料的弹性模量均为E=2.0⨯105MPa，膨胀系数α=12⨯10-6(1/℃)。
求当BC杆升温50C0，而AC杆温度不变时C处的位移值。
(西南交大2002年)3. 图示杆系中AC、BC杆的直径分别为d1=10mm 、d2=20mm，两杆材料均为Q235钢，许用应力[σ] = 170MPa，试按强度条件确定容许F值。
(西南交大2001年)4．图示两端固定的杆件，在距左端x处作用一轴向力F，杆横截面面积为A，材料的许用拉应力为[σt]，许用压应力为[σc]，且[σc] =3[σt]。
求x为何值时F的许可值最大?其值[ F ]max 为多少？(西南交大1999年)5. 图示结构中①、②、③三杆的材料相同，弹性模量均为E，线膨胀系数均为α。
三杆的横截面面积分别为A1、A2、A3，各杆的长度如图所示。
横杆CD为钢杆。
受力如图所示，各杆温度同时上升t∆℃。
求①、②、③三杆的轴力。
(西南交大1998年)6. 图示结构中，BC为刚性梁，杆①、②、③的材料、横截面面积均相同，在横梁BC上作用一可沿横梁移动的载荷F，其活动范围为a≤。
计算各杆的最大轴力值。
(西南x20≤交大1997年)7、空心圆截面钢杆,其外径D=40mm，内径d=20mm，承受轴向拉力F=180kN，钢材的弹性常数E=2.0⨯105MPa及v=0.3。
求m—m横截面上a、b两点的相对位移和b、c两点的相对位移。
(西南交大1991年)m-m横截面8、AC及BC两钢杆的抗拉刚度为EA，在C点铰接处受一铅垂向下的力F作用。
1996—2012年同济大学结构力学与材料力学(808真题分类)
材料力学拉压2007200820102011二、如图所示杆系结构中，各杆EA均相同，许用拉应力均为[σ]，试求：(1)、当A点处作用竖向力F P时，求F P的最大值；(2)、若已知AB杆哎制造时比原尺寸长∆，求各杆初始应力。
一、图示结构AB杆为实心圆杆，其截面抗扭刚度为GI P；CD杆为刚性杆，竖杆CF、DH位于与平面yAz平行的同一平面内，其截面轴向刚度为EA。
已知绕x轴的力矩Mx作用在B 结点处，试求CF、DH杆的轴力以及AB杆所受的扭矩。
扭转20072008200920102011平面弯曲、应力状态、强度理论、组合变形200720082009四、图示工字钢制成的简支梁，腹板位于竖直平面内，截面高度为25cm，翼缘宽度和厚度各为11.8cm和 1.3cm，腹板厚度为1cm。
材料的容许正应力[σ]=160MPa，容许剪应力[τ]=100MPa，试用第三强度理论对该梁进行强度校核。
五、截面半径为R的圆直杆AB和BC在水平面内，A端固定，AB与BC刚接且相互垂直，弹性模量为E，泊松比为ν。
通过C截面形心，垂直于BC杆张拉一根拉锁CD，CD与y方向成θ角。
测得H截面g点处沿x正方向的线应变为ε0。
试求：(1)拉索的张力N CD;(2)H截面h 点处，在杆件表面上与x正方向和y正方向均成45°角的线应变ε45°。
2010二、根据弯矩、剪力、荷载间的关系作出图示多跨静定梁的剪力图和弯矩图。
四、如图所示，悬臂梁截面为矩形b×h=90×180，承受荷载，，悬臂梁材料的弹性模量E=10GPa，试求：(1)梁内最大x向正应力及其作用点位置；(2)梁的最大转角；(3)梁矩形截面的截面核心。
五、弹性体内某点的应力状态为平面应力状态，如图所示，，，，材料的弹性模量为E=210GPa，泊松比为v=0.3。
(1)试用解析法求该点的主应力，并画出主应力单元体；(2)求该点的最大剪应力；(3)求该点的主应变。
同济结力与材力真题2009年之前
∑F
P = 1 在 HE 上移动时
y
3 5 = 0 ⇒ N a × × 2 + RE = 0 ⇒ N a = − RE 5 6
∑F
y
3 5 = 0 ⇒ N a × × 2 − RD = 0 ⇒ N a = RD 5 6
利用桁架支座反力 RD、RE 的影响线，即可绘出 N a 的影响线。
6、采用先处理法列出图示刚架的结构刚度方程。已知各杆的 EI = 1800kN m 2 ，弹簧刚 度 k = 800 kN ma − N AE ×
1 2 0 × 2a − N AE × × 3a − P 1 × 3a − P 2a = 5 5
P + 3P2 5 − 1 (↓) 解得： N AE = (P − 1+P 2 ) ， RB = 4 2
3、 用力法求解图示结构， 并绘出最终弯矩图。 除 AB 杆为刚性杆件外， 其余各杆的 EI = 常数，且不考虑杆件的轴向变形影响。
mω12 − k11 4.7622 − 27 A21 = = = 1.853 k12 −12
求第二主振型。设 A12 = 1 ，并将 ω2 代人式 (a ) 的第一个方程中，得
形成整体坐标系下的单元刚度矩阵
v2 θ3 θ 2400 − 1200 1200 1 100 −300 v2 (2) (1) [ k ] = v [k ] = −1200 2 −300 1200 θ −1200 800 3 1200 − 1200 2400 θ 2
3m
a
3m
D
B
5
−
A
1
D
QC左影响线
D A
−
E
M C影响线
同济大学1991-2010年历年【结构力学】考研真题
l
l
E
六：不经计算，求做图示结构弯矩图的大致轮廓，已知弯曲刚度为 EI， 横梁 EI1 = ∞。
EI1 ∞ EI1 ∞
EI1 ∞
q
七；求图示结构 B 处质点的动位移幅值，并绘制动力弯矩图，已知 P=5kN，θ = 20π ,m=100kg,
截面惯性矩 I = 4 ×103 cm4 ，弹性模量 E = 2 ×107 N / cm 2 。
3l
5EI
3EI
3EI
4l
3l
2l
题5图
6. 采用先处理法列出图示刚架的结构刚度方程，已知各杆的EI=1800KN·m2弹
簧刚度k=800KN/m。不计杆件的轴向变形。
8KN m
3m 6m
k 10KN 5KN
4m
12EI
⎡ l3 ⎢ 6EI
[k]t
=
⎢ l2 ⎢⎢⎢⎣−61lE22lI3EI
6EI l2
2m 2m 2m 2m 2m 2m 2m 2m 2m 2m
二、试作出图示刚架弯矩图，并求斜杆的剪力。已知各杆 EI 相同。
C
4m
4m
4m a a
2kN/m
G
F
D 3kN/m
4m
A 3kN m
3kN B
3m
4m
三、利用给定的基本结构，写出在支座位移 a、θ作用下求解刚架的力法方程，并求系数和自由项。
(a)
4kN EI
2m
A
C EI D
20kN
EI
EI
EI
h
EA
EI
EI
h
EA
EI
EI
h
4m
2m
l
同济大学土木材料力学与结构力学考研历年真题试题
6.试计算图示结构在弹性阶段的失稳临界荷载 。（8分）
7.图示圆形薄壁截面悬臂梁在其自由端受 两个荷载的作用， 作用于截面的最低点A处， 作用于外壁上的B处，半径 与竖向轴的夹角为 。 的方向与oy轴平行， 平行于xoy平面，且与ox轴的正向成 夹角。已知梁的长度为l=100cm，截面的外径D=18cm，壁厚t=1.0cm，材料 。试用第四强度理论校核强度。（16分）
132
A F
5.定性判断作M图（其他均为EI）
q
EI=∞
q
2EI
6.作M图与Q图
10KN/m
5KN
20KN/m
7）求自振频率w（2）求β及作M图。
PSINθt
EI/L2
9.作M图
图9-1图9-2
以下两题为选做题，分别为材料力学的压杆稳定和结构力学的刚度矩阵。
1.针对图中（1）若为脆性材料（2）若为塑性材料分别校核强度。
-60
80
-28
2已知均匀风力为2KN/m求最大主应力与主剪应力。
1m
0.5m
1m
160mm
5m
200mm
图2-1广告牌正面图及尺寸图2-2杆横向剖面图及尺寸
3.求指定截面的正应力与剪应力。
A10KN
300mm
A200mm
4.第一题求出最大拉力，第二小题是要求作图。（具体题目不清楚，但此题见可参考真题）
1.图示由铜套管和钢圆柱组成的构件置于刚性平面和刚性垫块之间，已知套管和钢柱的横截面面积分别为 和 ，其材料弹性模量分别为 和 ，荷载 ，试确定套管和钢柱的竖向应力。忽略套管和钢柱之间的相互作用。（15分）
材料力学考研真题十一套
材料力学考研真题1一、作图示结构的内力图，其中P=2qa,m=qa²/2。
(10分)二、已知某构件的应力状态如图，材料的弹性模量E=200GPa,泊松比µ=0.25。
试求主应力，最大剪应力，最大线应变，并画出该点的应力圆草图。
（10分）三、重为G的重物自高为h处自由落下，冲击到AB梁的中点C，材料的弹性模量为E，试求梁内最大动挠度。
（8分）四、钢制平面直角曲拐ABC，受力如图。
q=2.5πKN/m，AB段为圆截面，[σ]=160MPa，设L=10d，P=qL,试设计AB段的直径d。
（15分）x五、图示钢架，EI为常数，试求铰链C左右两截面的相对转角（不计轴力及剪力对变形的影响）。
（12分）六、图示梁由三块等厚木板胶合而成，载荷P可以在ABC梁上移动。
已知板的许用弯曲正应力为[σ]=10Mpa，许用剪应力[τ]=1Mpa，胶合面上的许用剪=0.34Mpa，a=1m，b=10cm，h=5cm，试求许可荷载[P]。
（10分）应力[τ]胶七、图示一转臂起重机架ABC ，其中AB 为空心圆截面杆D=76mm ，d=68mm ，BC 为实心圆截面杆D 1=20mm ，两杆材料相同，σp =200Mpa ，σs =235Mpa ，E=206Gpa 。
取强度安全系数n=1.5，稳定安全系数n st =4。
最大起重量G=20KN ，临界应力经验公式为σcr =304-1.12λ（Mpa ）。
试校核此结构。
（15分）八、水平曲拐ABC 为圆截面杆，在C 段上方有一铅垂杆DK ，制造时DK 杆短了△。
曲拐AB 和BC 段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GI P 和EI 。
且GI P =45EI 。
杆DK 抗拉刚度为EA ，且EA=225EI a。
试求： （1）在AB 段杆的B 端加多大扭矩，才可使C 点刚好与D 点相接触？（2）若C 、D 两点相接触后，用铰链将C 、D 两点连在一起，在逐渐撤除所加扭矩，求DK 杆内的轴力和固定端处A 截面上的内力。