材料力学试卷(手动组卷)
材料力学试卷试题(附答案)
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 的物块,求梁的最大弯曲动应力。(4分)
6.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 。(4分)
7.两块相同钢板用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)
(14分)
五、圆截面直角弯杆ABC放置于图示的水平位置,已知 ,水平力 ,铅垂均布载荷 ,材料的许用应力 ,试用第三强度理论设计杆的直径 。(14分)
8.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)
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 。
(12分)
四、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示,其中 。已知许用拉应力 ,许用压应力 。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?
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 ,挖去的正方形边长为 ,若 ,求该截面的弯曲截面系数 。(6分)
2. 已知某点处的应力状态如图所示, 弹性模量 ,泊松比 ,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)
材料力学试卷(手动组卷)
题目部分,(卷面共有53题,314.0分,各大题标有题量和总分)一、选择题(24小题,共72.0分)(3分)[1]下列结论中哪些是正确的?(1)荷载的量纲可以是[力],[力] [长度],[力][长度]-1,[力][长度]-2或[力][长度]-3.(2)内力的量纲可以是[力]或[力][长度].(3)应力的量纲只能是[力]/[长度]2.A、(1),(2)B、(2),(3).C、(1),(3).D、全对.(3分)[2]若采用O xyz坐标系,并使x轴与杆轴重合.则下列结论中哪些是正确的?(1)杆件横截面上一点处,总应力P可分解为正应力和剪应力,它们之间存在下列关系:(2)杆件横截面上一点处,剪应力可分解为方向的分量和z方向的分量,且。
(3)设横截面面积为A,则该截面上的轴力,剪力.(4)设横截面面积为A,则该截面上的剪力分量A、(1),(2).B、(3),(4)。
C、(1),(2),(3),D、(1),(3),(4).(3分)[3]下列结论中哪些是正确的?(1)若物体产生位移,则必定同时产生变形.(2)若物体各点均无位移,则该物体必定无变形.(3)若物体产生变形,则物体内总有一些点要产生位移。
A、(1),(2).B、(2),(3).C、全对.D、全错.(3分)[4]低碳钢材料在轴向拉伸和压缩时,下列正确的有()A、比例极限相等B、屈服极限相等C、强度极限相等D、弹性模量相等(3分)[5]铸铁试件扭转破坏的破坏面为_______。
A、沿横截面Ⅰ-Ⅰ剪断B、沿螺旋面Ⅱ(与试件轴线夹角)拉断C、沿螺旋面Ⅲ(与试件轴线夹角)拉断D、沿横截面Ⅰ-Ⅰ拉断(3分)[6]根据均匀性假设,可认为构件的_____在各点处相同。
A、应力B、应变C、材料的弹性常数D、位移(3分)[7]钢制实心轴和铝制空心圆轴(内外径之比α=d/D=0.6)的长度及横截面积均相等,钢的许可切应力[τ1]=80MPa,铝的许可切应力[τ2]=50MPa。
材料力学试题和答案解析7套
材料⼒学试题和答案解析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A 3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N 016⼯字钢,I z =1130cm 4,W z =141cm 3,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。
aa3、梁弯曲剪应⼒的计算公式zzQS =τ,若要计算图⽰矩形截⾯A 点的剪应⼒,试计算z S 。
4、试定性画出图⽰截⾯截⾯核⼼的形状(不⽤计算)。
4/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 。
(完整版)材料力学试题及答案
一、一结构如题一图所示。
钢杆1、2、3的横截面面积为A=200mm 2,弹性模量E=200GPa,长度l =1m 。
制造时3杆短了△=0。
8mm.试求杆3和刚性梁AB 连接后各杆的内力。
(15分)aalABC123∆二、题二图所示手柄,已知键的长度30 mm l =,键许用切应力[]80 MPa τ=,许用挤压应力bs[]200 MPa σ=,试求许可载荷][F 。
(15分)三、题三图所示圆轴,受eM 作用。
已知轴的许用切应力[]τ、切变模量G ,试求轴直径d 。
(15分)四、作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。
(15分)五、小锥度变截面悬臂梁如题五图所示,直径2bad d =,试求最大正应力的位置及大小。
(10分)六、如题六图所示,变截面悬臂梁受均布载荷q 作用,已知q 、梁长l 及弹性模量E .试用积分法求截面A 的得分评分人F键40633400Aal bM eBd a a aqqaqa 2dbBda AF挠度w A 和截面C 的转角θC .(15分)七、如图所示工字形截面梁AB ,截面的惯性矩672.5610zI -=⨯m 4,求固定端截面翼缘和腹板交界处点a 的主应力和主方向。
(15分)一、(15分)(1)静力分析(如图(a))1N F2N F3N F图(a)∑=+=231,0N N N yF F F F(a)∑==31,0N N CF F M(b)(2)几何分析(如图(b))1l∆2l∆3l∆∆图(b)wql /3x lhb 0b (x )b (x )BAC 50kN AB0.75m303030140150zya∆=∆+∆+∆3212l l l(3)物理条件EA l F l N 11=∆,EA l F l N 22=∆,EAl F l N 33=∆ (4)补充方程∆=++EAlF EA l F EA l F N N N 3212 (c) (5)联立(a)、(b)、(c)式解得:kN FkN FF N N N 67.10,33.5231===二、(15分)以手柄和半个键为隔离体,S0, 204000OM F F ∑=⨯-⨯=取半个键为隔离体,bsS20F F F ==由剪切:S []s FA ττ=≤,720 N F = 由挤压:bs bs bs bs[][], 900N FF Aσσ=≤≤取[]720N F =.三、(15分)eABM M M +=0ABϕ=, A B M a M b ⋅=⋅得 e B a M M a b =+, e A b MM a b=+当a b >时 e316π ()[]M ad a b τ≥+;当b a >时 e316π ()[]M bd a b τ≥+。
材料力学的试题及答案
材料力学的试题及答案一、选择题1. 材料力学中,下列哪个选项不是材料的基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度答案:D2. 根据材料力学的理论,下列哪个选项是正确的?A. 材料在弹性范围内,应力与应变成正比B. 材料在塑性变形后可以完全恢复原状C. 材料的屈服强度总是高于其抗拉强度D. 材料的硬度与弹性模量无关答案:A二、填空题1. 材料力学中,应力是指_______与_______的比值。
答案:单位面积上的压力;受力面积2. 在材料力学中,材料的弹性模量E与_______成正比,与_______成反比。
答案:杨氏模量;泊松比三、简答题1. 简述材料力学中材料的三种基本变形类型。
答案:材料力学中材料的三种基本变形类型包括拉伸、压缩和剪切。
2. 描述材料的弹性模量和屈服强度的区别。
答案:弹性模量是指材料在弹性范围内应力与应变的比值,反映了材料的刚性;屈服强度是指材料开始发生永久变形时的应力值,反映了材料的韧性。
四、计算题1. 已知一材料的弹性模量E=200 GPa,杨氏模量E=210 GPa,泊松比ν=0.3,试计算该材料的剪切模量G。
答案:G = E / (2(1+ν)) = 200 / (2(1+0.3)) = 200 / 2.6 ≈ 76.92 GPa2. 某材料的抗拉强度为σt=300 MPa,若该材料承受的应力为σ=200 MPa,试判断材料是否发生永久变形。
答案:由于σ < σt,材料不会发生永久变形。
五、论述题1. 论述材料力学在工程设计中的重要性。
答案:材料力学是工程设计中的基础学科,它提供了对材料在力作用下行为的深入理解。
通过材料力学的分析,工程师可以预测材料在各种载荷下的响应,设计出既安全又经济的结构。
此外,材料力学还有助于新材料的开发和现有材料性能的优化。
2. 讨论材料的疲劳寿命与其力学性能之间的关系。
答案:材料的疲劳寿命与其力学性能密切相关。
材料的疲劳寿命是指在循环载荷作用下材料能够承受的循环次数。
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,弹性模量E的单位是()。
A. N/mB. N·mC. PaD. m/N答案:C2. 材料力学中,材料的屈服强度通常用()表示。
A. σyB. σsC. σbD. E答案:A3. 根据胡克定律,当应力超过材料的弹性极限时,材料将()。
A. 保持弹性B. 发生塑性变形C. 发生断裂D. 无法预测答案:B4. 材料力学中,第一强度理论认为材料破坏的原因是()。
A. 最大正应力B. 最大剪应力C. 最大正应变D. 最大剪应变答案:A5. 下列哪种材料不属于脆性材料()。
A. 玻璃B. 铸铁C. 混凝土D. 铝答案:D6. 材料力学中,梁的弯曲应力公式为()。
A. σ = Mc/IB. σ = Mc/IbC. σ = Mc/ID. σ = Mc/Ib答案:C7. 在材料力学中,梁的剪应力公式为()。
A. τ = VQ/IB. τ = VQ/ItC. τ = VQ/ID. τ = VQ/It答案:B8. 材料力学中,梁的挠度公式为()。
A. δ = (5PL^3)/(384EI)B. δ = (5PL^3)/(384EI)C. δ = (PL^3)/(48EI)D. δ = (PL^3)/(48EI)答案:C9. 材料力学中,影响材料屈服强度的因素不包括()。
A. 材料的微观结构B. 加载速度C. 温度D. 材料的密度答案:D10. 材料力学中,影响材料疲劳强度的因素不包括()。
A. 应力集中B. 表面粗糙度C. 材料的硬度D. 材料的导热性答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,材料在外力作用下,其形状和尺寸发生的变化称为______。
答案:变形2. 材料力学中,材料在外力作用下,其内部产生的相互作用力称为______。
答案:应力3. 材料力学中,材料在外力作用下,其内部产生的相对位移称为______。
答案:应变4. 材料力学中,材料在外力作用下,其内部产生的单位面积上的力称为______。
材料力学试题及答案全
材料力学试题一、填空题(共15分)1、 (5分)一般钢材的弹性模量E = 210 GPa ;吕材的弹性模量E = 70 GPa2、 (10分)图示实心圆锥杆受扭转外力偶作用,材料的剪切弹性模量为G ,该杆的man τ1、(5(A )各向同性材料;(B )各向异性材料; (C 正确答案是 A 。
2、(5分)边长为d 杆(1)是等截面,杆(2荷系数d k 和杆内最大动荷应力d σ论:(A )()(,)()(1max 21d d d k k σ<<(B )()(,)()(1max 21d d d k k σ><(C )()(,)()(1max 21d d d k k σ<>(D )1max 21()(,)()(d d d k k σ>>正确答案是 A 。
三、计算题(共75分) 1、(25应力相等,求:(1)直径比21/d d ; (2)扭转角比AB φ解:AC 轴的内力图:(105);(10355M Nm M BC AB ⨯=⨯= 由最大剪应力相等:8434.05/3/16/1050016/10300321323313max==⨯=⨯==d d d d W M n n ππτ 由;594.0)(23232;41221242411=••=•=⇒∴⋅=d M M M d G d G a M GI l M n n n n BC AB P n ππφφφ(2)2、(3、(15分)有一厚度为6mm 的钢板在板面的两个垂直方向受拉,拉应力分别为150Mpa 和55Mpa ,材料的E=2.1×105Mpa ,υ =0.25。
求钢板厚度的减小值。
解:钢板厚度的减小值应为横向应变所产生,该板受力后的应力状态为二向应力状态,由广义胡克定律知,其Z 向应变为:0244.010)55150(101.225.0)(69-=⨯+⨯-=+-=y x z E σσνε则 mm t Z Z 146.0-=⨯=∆ε(本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。
材料力学试题及答案
材料力学试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪个选项是材料力学的基本假设之一?A. 材料是各向同性的B. 材料是各向异性的C. 材料是均匀的D. 材料是线弹性的答案:A2. 在材料力学中,下列哪个公式表示杆件的正应力?A. σ = F/AB. τ = F/AC. σ = F/LD. τ = F/L答案:A3. 当材料受到轴向拉伸时,下列哪个选项是正确的?A. 拉伸变形越大,材料的强度越高B. 拉伸变形越小,材料的强度越高C. 拉伸变形与材料的强度无关D. 拉伸变形与材料的强度成正比答案:B4. 下列哪种材料在拉伸过程中容易发生断裂?A. 钢材B. 铸铁C. 铝合金D. 塑料答案:B5. 下列哪个选项表示材料的泊松比?A. μ = E/GB. μ = G/EC. μ = σ/εD. μ = ε/σ答案:C二、填空题(每题10分,共30分)6. 材料力学研究的是材料在______作用下的力学性能。
答案:外力7. 材料的强度分为______强度和______强度。
答案:屈服强度、断裂强度8. 材料在受到轴向拉伸时,横截面上的正应力公式为______。
答案:σ = F/A三、计算题(每题25分,共50分)9. 一根直径为10mm的圆钢杆,受到轴向拉伸力F=20kN 的作用,求杆件横截面上的正应力。
解:已知:d = 10mm,F = 20kNA = π(d/2)^2 = π(10/2)^2 = 78.5mm^2σ = F/A = 20kN / 78.5mm^2 = 255.8N/mm^2答案:杆件横截面上的正应力为255.8N/mm^2。
10. 一根长度为1m的杆件,受到轴向拉伸力F=10kN的作用,已知材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.3,求杆件的伸长量。
解:已知:L = 1m,F = 10kN,E = 200GPa,μ = 0.3ε = F/(EA) = 10kN / (200GPa × π(10mm)^2) =0.025δ = εL = 0.025 × 1000mm = 25mm答案:杆件的伸长量为25mm。
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。
材料力学试卷(手动组卷)
材料力学试卷(手动组卷)题目部分,(卷面共有53题,314.0分,各大题标有题量和总分)一、选择题(24小题,共72.0分)(3分)[1]下列结论中哪些是正确的?(1)荷载的量纲可以是[力],[力] [长度],[力][长度]-1,[力][长度]-2或[力][长度]-3.(2)内力的量纲可以是[力]或[力][长度].(3)应力的量纲只能是[力]/[长度]2.A、(1),(2)B、(2),(3).C、(1),(3).D、全对.(3分)[2]若采用O xyz坐标系,并使x轴与杆轴重合.则下列结论中哪些是正确的?(1)杆件横截面上一点处,总应力P可分解为正应力和剪应力,它们之间存在下列关系:(2)杆件横截面上一点处,剪应力可分解为方向的分量和z方向的分量,且。
(3)设横截面面积为A,则该截面上的轴力,剪力.(3分)[5]铸铁试件扭转破坏的破坏面为_______。
A、沿横截面Ⅰ-Ⅰ剪断B、沿螺旋面Ⅱ(与试件轴线夹角)拉断C、沿螺旋面Ⅲ(与试件轴线夹角)拉断D、沿横截面Ⅰ-Ⅰ拉断(3分)[6]根据均匀性假设,可认为构件的_____在各点处相同。
A、应力B、应变C、材料的弹性常数D、位移(3分)[7]钢制实心轴和铝制空心圆轴(内外径之比α=d/D=0.6)的长度及横截面积均相等,钢的许可切应力[τ1]=80MPa,铝的许可切应力[τ2]=50MPa。
仅从强度条件考虑,能承受较大扭矩的是_______。
A、铝制空心轴B、钢制实心轴C、承载能力相同D、无法判断(3分)[8]对于受扭的圆轴,关于如下结论:①最大剪应力只出现在横截面上;②在横截面上和包含杆件的纵向截面上均无正应力;③圆轴内最大拉应力的值和最大剪应力的值相等。
现有四种答案,正确的是_____。
A、②③对B、①③对C、①②对D、全对(3分)[9]在图示四个轴力中,_____________。
A、为正,为负;B、为正,为负;C、和为正,为负;D、为正,为负。
材料力学试题(含答案)
材料力学试题(含答案)一、选择题1.图示结构中,AB 杆将发生的变形为:()A.弯曲变形B.拉压变形C.弯曲与压缩的组合变形D.弯曲与拉伸的组合变形2.图示简支梁上作用有集中力F 和均布载荷q ,则C 截面处()。
A .剪力图有突变,弯矩图光滑连续B .剪力图有尖角,弯矩图光滑连续C .剪力图有尖角,弯矩图有尖角D .剪力图有突变,弯矩图有尖角3.以下说法错误的是()。
A 构件材料的极限应力由计算可得B 塑性材料已屈服极限为极限应力C 脆性材料以强度极限作为极限应力D 材料的破坏形式主要有2种4.图示梁上a 点的应力状态有下列四种答案,正确的是()。
二、填空题1.(2分)一受扭圆轴如图示,其截面m-m 上的扭矩T 等于。
2.(4分,每空1分)在拉伸试验中,低碳钢材料试件屈服时试件表面会出现与轴线约成的滑移线,这是因为该面上作用有最大应力;铸铁材料试件将沿着被拉断,断裂发生在最大应力作用面。
3.(4分,每空1分)梁在发生对称弯曲时,横截面上正应力沿截面高度按分布;中性轴上点的正应力为;矩形截面梁横截面上的切应力沿截面高度按FqABC 题1-2图A B C D题1-4图题2-1图分布;截面边缘上点的切应力为;4.(5分)已知AB 杆直径d =30mm ,a =1m ,E =210GPa 。
若测得AB 杆应变ε=7.15×10–4时,则载荷P 的值为。
三、计算题1.(15分)已知外伸梁AB 的载荷图、弯矩图和截面图,C 为截面形心。
B 截面上边缘处的应力为MPa 60=σ,求(1)全梁上的最大拉应力max t σ;(2)全梁上的最大压应力max c σ。
题3-1图2.(15分)平行杆系1、2、3悬吊着刚性横梁AB 如图所示。
在横梁上作用有荷载G 。
如杆1、2、3的截面积、长度、弹性模量均相同,分别为A 、l 、E 。
试求三根杆的轴力N1、N2、N3。
题3-2图3.(15分)如图所示圆轴,已知直径100d mm =,4T kN m =⋅,400F kN =,15e mm =,屈服极限200s MPa σ=,安全系数2n =,试求:(1)指出危险点并画出相应微单元体的应力状态图;(2)按第三强度理论校核轴的强度。
材料力学考试试题及答案
材料力学考试试题及答案一、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能?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度2. 材料在拉伸过程中,若应力超过屈服点后继续增加,材料将进入:A. 弹性阶段B. 塑性阶段C. 断裂阶段D. 疲劳阶段3. 材料的弹性模量E表示的是:A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的弹性程度D. 材料的屈服强度4. 根据材料力学理论,下列哪一项不是材料的疲劳破坏特点?A. 疲劳破坏是局部的B. 疲劳破坏是突然的C. 疲劳破坏是可预测的D. 疲劳破坏是累积的5. 在材料力学中,下列哪一项不是材料的失效模式?A. 屈服B. 断裂C. 腐蚀D. 疲劳6. 材料的屈服强度和抗拉强度之间的关系是:A. 屈服强度总是大于抗拉强度B. 屈服强度总是小于抗拉强度C. 屈服强度等于抗拉强度D. 两者之间没有固定关系7. 材料的疲劳寿命与下列哪一项无关?A. 应力水平B. 材料的微观结构C. 环境温度D. 材料的密度8. 材料的冲击韧性通常用下列哪一项来表示?A. 抗拉强度B. 屈服强度C. 硬度D. 冲击吸收能量9. 材料的疲劳寿命与加载频率的关系是:A. 正相关B. 负相关C. 无关D. 先正相关后负相关10. 在材料力学中,下列哪一项不是材料的应力-应变曲线的特点?A. 弹性阶段B. 屈服阶段C. 塑性阶段D. 线性阶段二、简答题(每题10分,共20分)1. 请简述材料的弹性模量和屈服强度的区别和联系。
2. 材料的疲劳破坏与静载下的破坏有何不同?三、计算题(每题15分,共30分)1. 已知一材料的弹性模量E=200 GPa,泊松比ν=0.3。
若材料受到拉伸力F=10 kN,试计算材料的应变ε和应力σ。
2. 某材料的疲劳寿命S-N曲线已知,当应力水平为σ=200 MPa时,疲劳寿命N=1000次。
若应力水平降低到150 MPa,根据Basis Goodman关系,计算新的疲劳寿命。
材料力学试题及答案7套
材料力学试卷1一、结构构件应该具有足够的 、 和 。
(本题3分)二、低碳钢拉伸破坏经历了四个典型阶段: 阶段、阶段、 阶段和阶段。
衡量材料强度的指标是 、 。
(本题6分)三、在其他条件不变的前提下,压杆的柔度越大,则临界应力越 、临界力越 ;材料的临界柔度只与有关。
(本题3分) 四、两圆截面杆直径关系为:123D D =,则12Z Z I I =;12Z Z W W =;12P P I I =;12P P W W =; (本题8分)五、已知构件上危险点的应力状态,计算第一强度理论相当应力;第二强度理论相当应力;第三强度理论相当应力;第四强度理论相当应力。
泊松比3.0=μ。
(本题15分)六、等截面直杆受力如图,已知杆的横截面积为A=400mm 2, P =20kN 。
试作直杆的轴力图;计算杆的最大正应力;材料的弹性模量E =200Gpa ,计算杆的轴向总变形。
(本题15分)七、矩形截面梁,截面高宽比h=2b ,l =4米,均布载荷q =30kN /m 许用应力[]MPa 100=σ, 1、画梁的剪力图、弯矩图 2、设计梁的截面 (本题20分)。
八、一圆木柱高l=6米,直径D=200mm,两端铰支,承受轴向载荷F=50kN,校核柱子的稳定性。
已知木材的许用应力[]MPa10=σ,折减系数与柔度的关系为:23000λϕ=。
(本题15分)九、用能量法计算结构B点的转角和竖向位移,EI已知。
(本题15分)材料力学试卷2一、(5分)图(a )与图(b )所示两个矩形微体,虚线表示其变形后的情况,确定该二微体在A 处切应变b aγγ的大小。
二、(10分)计算图形的惯性矩yz I I 。
图中尺寸单位:毫米。
三、(15分)已知构件上危险点的应力状态,计算第三强度理论相当应力;第四强度理论相当应力。
四、(10分)画图示杆的轴力图;计算横截面上最大正应力;计算杆最大轴向应变ε。
已知杆的横截面积A =400 mm 2,E =200GPa 。
材料力学试卷试题(附参考答案)
材料力学试卷试题(附参考答案)材料力学试卷试题一、选择题(每题共10分,共5题,计50分)1. 下面哪项不属于材料力学的基本假设?A. 弹性材料的应力-应变关系符合胡克定律。
B. 材料的体积不随外力的作用发生改变。
C. 在材料的应力达到极限时将发生塑性变形。
D. 材料在外力作用下会发生应变。
2. 受力体系中,若要使物体保持静止,则下面哪个条件必须满足?A. 所有受力的合力为零。
B. 所有受力的合力的矩为零。
C. 所有受力的合力和合力矩皆为零。
D. 所有受力的大小均为零。
3. 弹簧常数为k,弹簧长度为l,当受到外力F时,弹簧发生形变Δl,弹性势能为U。
则下面哪个公式正确?A. U = F/ΔlB. U = F·ΔlC. U = 1/2k(Δl)^2D. U = k/2Δl4. 一根弹性绳子的上端系在固定点,下端挂着一个质量为m的小球,长度为l。
如果小球偏离平衡位置的距离为x,则绳子受力的大小为多少?A. mgx/lB. mg/lxC. mx/lgD. mg/l5. 压力是物体受到的外力作用面积单位所计算出的量。
压力的计算公式为?A. P = F/AB. P = F×AC. P = F-AD. P = A/F二、简答题(共10分,计20分)1. 什么是材料力学的研究对象?并介绍材料力学的主要内容。
(要求回答清晰明了,条理清晰)2. 说明静力平衡的条件,并举例说明其应用。
(要求回答准确,能说明条件的必要性,并给出具体应用例子)三、计算题(共15分,计30分)1. 一个质量为2kg的物体受到两个力的作用,分别为10N和20N。
这两个力的夹角为60°,求物体所受合力的大小和方向。
(要求列出计算步骤,有清晰的计算过程和结果)2. 一个弹簧的斜率为k,长度为l,质量为m的物体悬挂在该弹簧下方,当物体达到平衡时,弹簧的形变为Δl。
求物体所受重力的大小。
(要求列出计算步骤,有清晰的计算过程和结果)3. 一个桥梁的两个支座分别承受20kN和30kN的垂直压力,支座之间的距离为4m。
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。
材料力学试卷及答案
一、 低碳钢试件的拉伸图分为 __________ 、 __________ 、 _________ 、 ______ 四个阶段。
(10分) 二、 三角架受力如图所示。
已知 F=20kN,拉杆BC 采用Q235圆钢,[钢]=140MPa 压杆AB 采用横截 面为正方形的松木,[木]=10MPa ,试用强度条件选择拉杆 BC 的直径d 和压杆AB 的横截面边长a 。
(15 分)F三、 实心圆轴的直径 D = 60 mm 。
传递功率P = 70 kW ,轴的转速n = 180 r/min ,材料的许用切应 力[]=100 MPa,试校核该轴的强度。
(10分)四、 试绘制图示外伸梁的剪力图和弯矩图,q 、a 均为已知。
(15分)五、 图示为一外伸梁,l=2m ,荷载F=8kN,材料的许用应力[]=150MPa,试校核该梁的正应力强 度。
(15分)六、单元体应力如图所示,试计算主应力,并求第四强度理论的相当应力m m(10分)《材料力学》试卷(1)答案及评分标准100mm七、图示矩形截面柱承受压力F 1=100kN 和F 2=45kN 的作用,F 2与轴线的偏心距 e=200mm 。
b=180mm , h=300mm 。
求 max 和 min 。
(15 分)八、图示圆杆直径 d=100mm ,材料为Q235钢,E=200GPa分) p =100,试求压杆的临界力F cr 。
(10一、弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩断裂阶段。
评分标准:各2.5分。
二、d=15mm; a=34mm.评分标准:轴力5分,d结果5分,a结果5分。
三、=87. 5MP a,强度足够.评分标准:T 3分,公式4分,结果3分。
四、评分标准:受力图、支座反力5分,剪力图5q分,弯矩图5分。
五、max =155.81图pa>[ : =100 MPa,但没超过许用应力甲| 5%,安全.评分标准:弯矩图5分,截面几何参数3分,,正应力公式5分,结果2分。
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,以下哪个选项不是应力的类型?A. 正应力B. 剪应力C. 拉应力D. 扭应力2. 材料力学中,下列哪个量是标量?A. 应力B. 应变C. 位移D. 力3. 根据胡克定律,下列哪个描述是正确的?A. 应力与应变成正比B. 应变与应力成正比C. 应力与应变成反比D. 应变与应力成反比4. 在材料力学中,弹性模量E的单位是什么?A. PaB. N/m²C. J/m³D. kg/m·s²5. 材料力学中,下列哪个选项不是材料的力学性能?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 热膨胀性6. 以下哪个选项不是材料力学中常见的破坏形式?A. 拉伸破坏B. 压缩破坏C. 剪切破坏D. 腐蚀破坏7. 材料力学中,下列哪个选项不是材料的基本力学性质?A. 弹性B. 硬度C. 韧性D. 塑性8. 根据材料力学中的弯曲理论,下列哪个描述是正确的?A. 弯曲应力与材料的厚度成正比B. 弯曲应力与材料的厚度成反比C. 弯曲应力与材料的厚度无关D. 弯曲应力与材料的厚度成正比9. 材料力学中,下列哪个选项不是疲劳破坏的特点?A. 循环加载B. 低应力水平C. 局部应力集中D. 一次性加载10. 材料力学中,下列哪个选项不是材料的疲劳寿命的影响因素?A. 材料的疲劳极限B. 应力幅值C. 材料的硬度D. 材料的密度二、填空题(每空1分,共20分)11. 材料力学中,应力的定义是单位面积上的______。
12. 材料在拉伸过程中,当应力超过材料的______时,材料将发生塑性变形。
13. 材料力学中,弹性模量E的国际单位制单位是______。
14. 材料力学中,材料的断裂韧性通常用符号______表示。
15. 在材料力学中,材料的疲劳寿命通常用符号______表示。
16. 材料力学中,材料的硬度可以通过______测试来测定。
17. 材料力学中,材料的塑性可以通过______测试来测定。
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材料力学试卷(手动组卷)题目部分,(卷面共有53题,314.0分,各大题标有题量和总分)一、选择题(24小题,共72.0分)(3分)[1]下列结论中哪些是正确的?(1)荷载的量纲可以是[力],[力] [长度],[力][长度]-1,[力][长度]-2或[力][长度]-3.(2)内力的量纲可以是[力]或[力][长度].(3)应力的量纲只能是[力]/[长度]2.A、(1),(2)B、(2),(3).C、(1),(3).D、全对.(3分)[2]若采用O xyz坐标系,并使x轴与杆轴重合.则下列结论中哪些是正确的?(1)杆件横截面上一点处,总应力P可分解为正应力和剪应力,它们之间存在下列关系:(2)杆件横截面上一点处,剪应力可分解为方向的分量和z方向的分量,且。
(3)设横截面面积为A,则该截面上的轴力,剪力.(4)设横截面面积为A,则该截面上的剪力分量A、(1),(2).B、(3),(4)。
C、(1),(2),(3),D、(1),(3),(4).(3分)[3]下列结论中哪些是正确的?(1)若物体产生位移,则必定同时产生变形.(2)若物体各点均无位移,则该物体必定无变形.(3)若物体产生变形,则物体内总有一些点要产生位移。
A、(1),(2).B、(2),(3).C、全对.D、全错.(3分)[4]低碳钢材料在轴向拉伸和压缩时,下列正确的有()A、比例极限相等B、屈服极限相等C、强度极限相等D、弹性模量相等(3分)[5]铸铁试件扭转破坏的破坏面为_______。
A、沿横截面Ⅰ-Ⅰ剪断B、沿螺旋面Ⅱ(与试件轴线夹角)拉断C、沿螺旋面Ⅲ(与试件轴线夹角)拉断D、沿横截面Ⅰ-Ⅰ拉断(3分)[6]根据均匀性假设,可认为构件的_____在各点处相同。
A、应力B、应变C、材料的弹性常数D、位移(3分)[7]钢制实心轴和铝制空心圆轴(内外径之比α=d/D=0.6)的长度及横截面积均相等,钢的许可切应力[τ1]=80MPa,铝的许可切应力[τ2]=50MPa。
仅从强度条件考虑,能承受较大扭矩的是_______。
A、铝制空心轴B、钢制实心轴、承载能力相同D、无法判断(3分)[8]对于受扭的圆轴,关于如下结论:①最大剪应力只出现在横截面上;②在横截面上和包含杆件的纵向截面上均无正应力;③圆轴内最大拉应力的值和最大剪应力的值相等。
现有四种答案,正确的是_____。
A、②③对B、①③对C、①②对D、全对(3分)[9]在图示四个轴力中,_____________。
A、为正,为负;B、为正,为负;C、和为正,为负;D、为正,为负。
(3分)[10]一等直杆的横截面形状为任意三角形。
当轴力作用线通过该三角形的( )时,其横截面上的正应力均匀分布。
A、垂心B、重心C、内切圆心D、外接圆心(3分)[11]工程上通常把延伸率_______的材料称为脆性材料。
A、B、C、D、(3分)[12]如图示圆轴在BC段受集度为t的均布力偶作用,其扭矩图应为_____。
(3分)[13]由实心杆1和圆管2构成的一次超静定组合杆,左端固定,右端固接一刚性板上,受外力偶矩m 作用如图所示。
实心杆、圆管的抗扭刚度分别是和。
设B端1、2两杆横截面上的扭矩分别为和,B截面相对A截面的扭转角分别是和,变形协调方程为,则内杆的相对扭转角是=__________,外管的相对扭转角是_____。
A、 B、C、D、(3分)[14]一受扭等截面直杆,分别采用圆形、正方形和矩形三种截面,且三种截面的横截面面积相等,其中最大剪应力值是在_____。
(3分)[15]B(3分)[16]在高温短期静载下,低碳钢的__________随着温度升高而单调降低。
A、E和B、E和C、D、(3分)[17]由变形公式,即可知,弹性模量__________。
A、与应力的量纲相同B、与载荷成正比C、与杆长成正比D、与横截面面积成反比(3分)[18]图示阶梯形杆,变形程度最严重的杆段和变形程度最轻的杆段分别是________。
A、AB、BC B、BC、CD C、CD、AB D、BC、AB(3分)[19]图示两拉杆,一为圆截面,一为正方形截面。
若两杆的材料、横截面面积及所受载荷相同,长度不同,则两杆的____________不同。
A、轴向正应力B、轴向线应变C、轴向伸长D、横向线应变(3分)[20]图示杆件受到大小相等的四个轴向力P的作用。
其中_______段的变形为零。
A、ABB、ACC、ADD、BC(3分)[21]刚性梁AB,由三根材料相同的杆支承,如图所示。
当在梁AB的中点施加集中力P时,三杆具有相等的_____________。
A 、轴力N B、应力C、伸长D、应变(3分)[22]图示铆接件,设钢板和铝铆钉的挤压应力分别为则二者的大小关系是________。
A、 B、C、 D、是不确定的。
(3分)[23]一单向均匀拉伸的板条如图所示。
若受力前在其表面画上两个正方形a和b,则受力后正方形a、b分别为_________。
A、正方形、正方形B、正方形、菱形C、矩形、菱形D、矩形、正方形(3分)[24]设直径为d 、D的两个实心圆截面,其极惯性矩分别为、抗扭截面模量分别为。
则内、外半径分别为d、D的空心圆截面的极惯性矩和抗扭截面模量W n分别为________________A、B、C、D、二、填空题(6小题,共13.0分)(1分)[1]对某种低碳钢材料进行拉伸试验时,测得其弹性模量。
若在超过屈服极限后继续拉伸,当试件横截面上的应力时,测得轴向线应变,然后立即卸载,则试件的轴向塑性(残余)应变为________。
(2分)[2]图示等直杆两端固定,各段的抗拉(压)刚度相同,则两端的支反力分别为=___________,=______________。
(3分)[3]图(a)所示结构中,AB为刚性杆,1、2两杆的EA相同,线膨胀系数,2杆由于制造不准,短了微量。
结构装配后再加P力,且各杆温度均升高,其受力图和变形图分别如图(b)、(c)所示。
变形协调方程为_____________,物理方程为=_____________=________________。
(2分)[4]图示结构中,AB、CD为两平行的刚性杆,其间均匀连有n(数目很大)根高强度纤维。
(1)当时,每根纤维所受拉力N=__________________。
(2)当时,有____________根纤维不受力,受力最大的纤维位于______________,其拉力值等于_____________。
(2分)[5]图示受扭圆轴,若使B截面相对于A截面的扭转角,则AC和CB两段长度之比=__________。
(3分)[6]矩形截面杆受扭时,横截面周边上各点的剪应力方向是___________,发生在_______________,四个角点处的剪应力为______________。
三、判断是非(2小题,共2.0分)(1分)[1]圆杆受扭时,杆内各点处于纯剪切状态。
()(1分)[2]材料相同的圆杆,它们的剪切强度条件和扭转强度条件中,许用剪应力的意义相同,数值相等. ( )四、解答题(21小题,共227.0分)(8分)[1]在图(a)所示结构中,AB和CD杆均为刚性杆,AC和BC杆的抗拉(压)刚度为EA。
分别表示1杆的伸长和2杆的缩短量。
(1)检查图(b)所示变形图是否正确?图中,分别为A、C变形后位置。
(2)节点A的水平位移_________________,铅垂位移_______________.(10分)[2]图为变截圆钢杆ABCD,已知,,,,,,。
(11分)[3]两根水平刚性杆AB和CD用铁丝联接,如图所示,两铁丝长度均匀L,弹性模量均为E,直径分别为和,竖直载荷P作用在杆的中点E和F上。
求点E和F之间的距离增大了多少?(10分)[4]如图所示,刚性梁AB,由三根材料相同,截面积均为A的杆悬挂,求P力作用下三杆的轴力和变形。
(9分)[5]两等直圆杆的直径、承受的转矩都相等,但材料不同,杆1的剪变模量为,杆2为,且,设两杆横截面上的最大剪应力和单位长度扭转角分别分与和与,试问两杆的的和分别为多大?(10分)[6]一外径 D=50mm,内径d=30mm的空心钢轴(图),在转矩T=1.6作用下,测得相距为20cm的两截面的相对扭转角,已知钢的弹性模量E=210GPa,试求材料的泊松比。
(12分)[7]两端直径,长度的锥形圆杆,与外径d=12cm中间具有相同锥形孔的空心圆杆配合成组合轴,如图所示,组合轴承受转矩作用,设两杆接触面粘结牢固,不发相对转动,且两杆的剪变摸量之比。
试求实心圆锥形杆内的最大剪应力。
(10分)[8]直径为的等截面钢轴由的电动机带动(图a),钢轴转速,齿轮B、D、E的输出功率分别为、,。
轴的许用剪应力,不考虑弯曲的影响,试求一、轴的扭矩图及危险截面位置。
二、校核轴的强度。
(12分)[9]联轴器采用直径为d的螺栓连接,螺栓的排列如图所示,在半径为的圆上4只,在半径为的圆上6只。
螺栓的许用应力为,轴每分钟的转数为n。
若不计圆盘间的摩擦,试求该联轴器所能传递的功率()。
(10分)[10]轴向压缩时的最大剪应力发生在的斜截面上,而由铸铁压缩试验可见,试样破坏时并不是沿,而是大致沿的斜截面剪断的。
这是为什么?(8分)[11]如图所示正方形桁架结构(O处两杆相互无约束),各杆横截面积均为F,材料均相同,弹性模量为E。
试求各杆的内力及A、C两点间距离的改变。
(10分)[12]图所示各结构中,试判别带编号的构件是否是轴向拉伸(压缩)。
(8分)[13]材料力学中所说的内力,有哪些特征?(18分)[14]试分别求图ab中图(1)所示各杆在截面1-1、2-2、3-3上的轴力,并作轴力图。
(9分)[15]三角架ABC由AC和BC二杆组成。
杆AC由两根No.12b的槽钢组成,许用应力为[σ]=160MPa;杆BC为一根No.22a的工字钢,许用应力为[σ]=100MPa。
求荷载F的许可值[F]。
(8分)[16]在图示简易吊车中,BC为钢杆,AB为木杆。
木杆AB的横截面面积A1=100cm2,许用应力[]1=7MPa;钢杆BC的横截面面积A2=6cm2,许用应力[]2=160MPa。
试求许可吊重P。
(15分)[17]如图示某起重机的吊具,吊钧与吊板通过销轴联结,起吊重物F。
己知:F=40kN,销轴直径D=22mm,吊钧厚度t=20mm。
销轴许用应力:。
试校核销轴的强度。
(25分)[18]等截面传动轴的转速n=150r/min,由A转输入功率N A=8kW,由B、C、D各轮输出功率分别为N B=3kW,N C=1kW,N D=4kW。
己知轴的许用剪应力[τ]=60MPa,剪切弹性模量G=80GPa,[θ]=20/m。
要求首先安排各轮的位置,然后绘出传动轴的扭矩图,并确定轴的直径。