材料力学试题05
05受弯构件斜截面受剪承载力计算
Asi M ui M u As
图5－13
2、纵向钢筋的弯起（如图5－23） (1)钢筋理论充分利用点 图中1、2、3点：是③、②、①号钢筋充分利用 点（图5-23）； （2）钢筋理论不需要点 图中的2、3、a点是③、②、①号钢筋不需要点 （图5-23）； ； (3) 以③号纵向钢筋弯起为例（图5-23） ： 将③号钢筋在E、F点弯起，在G、H点穿过中 和轴进入受压区，对正截面抗弯消失。 分别以E、F点作垂线与③号钢筋交于e、f点。以 G、H点作垂线与②号钢筋交于g、h点，Mu图变成 aigefhb，Mu图>M图，此称之包络图或称材料图
若不满足，则按计算配箍筋 ②最小配箍率（按计算配箍筋）
nAsv1 ft sv sv ,min 0.24 bs f yv
（3）按计算配置腹筋（限制剪压破坏）
当不满足上述（1）、（2） 按计算配制箍筋Asv和弯起筋Asb
三、计算截面位置与剪力设计值的取值
1、计算截面位置：斜截面受剪承载力薄弱部位 截面的抗剪能力沿梁长也是变化的。在剪力或抗剪
hw— 截面的腹板高度，矩形截面取有效高度h0， T形截面取有 效高度减去翼缘高度，工形截面取腹板净高；
βc— 混凝土强度影响系数， （见表5－1）
hf h0 h0 h0 hf
hw
(b) hw = h0 – hf
h
hw hf
(a) hw = h0
(c) hw = h0 – hf – hf
图5－13 hw 取值示意图
临界斜裂缝。梁破坏时与斜裂缝相交的腹筋达
到屈服强度，剪压区的混凝土的面积越来越小，
达到混凝土压应力和剪应力的共同作用下的复
材料力学性能05_冲击
高强低韧材料1和高韧低强材料2 的A-N曲线有一个交点。说明在 大能量低冲击寿命下，高韧低强 材料2的多冲抗力居上，而在小 能量高冲击寿命时，高强低韧材 料的多冲抗力居上。因此，材料 抵抗大能量一次冲击的能力主要 取决于材料的塑性和韧性，而抵 抗小能量多次冲击的能力则主要 取决于材料的强度。
2020/7/9
18/24
SHPB冲击试验与应力波分析
SHPB实验原理是将试样夹持于两个 细长弹性杆(入射杆与透射杆)之间， 由圆柱形子弹以一定的速度撞击入射 弹性杆的另一端，产生压应力脉冲并 沿着入射弹性杆向试样方向传播。当 应力波传到入射杆与试样的界面时， 一部分反射回入射杆，另一部分对试 样加载并传向透射杆，通过贴在入射 杆与透射杆上的应变片可记录人射脉 冲，反射脉冲及透射脉冲。当材料在 受冲击时瞬间变形可近似地视为恒应 变率，由一维应力波理论可以确定试 样上的应变率、应力、应变。
(2) 弹塑性响应 当冲击载荷产生的应力超过屈服强度而低于104MPa时，材料的响应可用耗散过程来 描述，同时应考虑大变形、粘滞性、热传导等，本构方程十分复杂，呈非线性。
(3) 流体动力学—热力学响应 当冲击载荷产生的应力超过材料强度几个数量级，达到106MPa或更高，材料可作为 非粘性可压缩流体处理，其真实结构可不予考虑，材料的响应可用热力学参数来描 述，其本构关系可用状态方程表示，也为非线性。
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材料的冲击破坏
载荷以高速度作用于材料的现象称为冲击。材料在冲击载荷作用下 发生的破坏与静载破坏有着不同的特点。冲击破坏过程中的应力波效应 是造成这一差异的主要根源。此外材料的应变率性效应也会对材料的冲 击破坏产生影响。设法在实验测试中将材料的应力波效应与应变率效应 解耦是测定材料动态本构关系的关键。
材料力学考试题及答案
材料力学考试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 材料力学中，下列哪项不是应力的分类？A. 正应力B. 剪应力C. 拉应力D. 扭应力答案：C2. 材料力学中，下列哪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：D3. 在拉伸试验中，下列哪项是正确的？A. 弹性模量是应力与应变的比值B. 屈服强度是材料开始发生塑性变形的应力C. 抗拉强度是材料在拉伸过程中的最大应力D. 所有选项都是正确的答案：D4. 根据胡克定律，下列哪项描述是错误的？A. 弹性范围内，应力与应变成正比B. 弹性模量是比例极限C. 应力是单位面积上的力D. 应变是单位长度的变形量答案：B5. 材料力学中，下列哪项不是材料的失效形式？A. 屈服B. 断裂C. 疲劳D. 腐蚀答案：D二、填空题（每空1分，共10分）1. 材料在受到拉伸力作用时，其内部产生的应力称为________。
答案：正应力2. 材料在受到剪切力作用时，其内部产生的应力称为________。
答案：剪应力3. 材料力学中，材料在外力作用下发生形变，当外力去除后，材料能够恢复原状的性质称为________。
答案：弹性4. 材料力学中，材料在外力作用下发生形变，当外力去除后，材料不能恢复原状的性质称为________。
答案：塑性5. 材料力学中，材料在外力作用下发生形变，当外力去除后，材料部分恢复原状的性质称为________。
答案：韧性三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述材料力学中应力和应变的关系。
答案：材料力学中，应力和应变的关系可以通过胡克定律来描述，即在弹性范围内，应力与应变成正比，比例系数即为弹性模量。
2. 描述材料力学中材料的屈服现象。
答案：材料力学中，屈服现象指的是材料在受到外力作用时，从弹性变形过渡到塑性变形的临界点，此时材料的应力不再随着应变的增加而增加。
3. 解释材料力学中的疲劳破坏。
答案：材料力学中的疲劳破坏是指材料在循环加载下，即使应力水平低于材料的静态强度极限，也会在经过一定循环次数后发生破坏的现象。
材料力学考试和答案
材料力学考试和答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料力学中，下列哪个量是标量？A. 应力B. 应变C. 位移D. 力答案：C2. 材料力学中，下列哪个量是矢量？A. 应力B. 应变C. 位移D. 温度答案：A3. 材料力学中，下列哪个量是二阶张量？A. 应力B. 应变C. 位移D. 力答案：A4. 在材料力学中，下列哪个量是描述材料弹性特性的？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 屈服强度答案：C5. 材料力学中，下列哪个量是描述材料塑性特性的？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 屈服强度答案：D6. 在材料力学中，下列哪个量是描述材料断裂特性的？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 断裂韧性答案：D7. 材料力学中，下列哪个量是描述材料硬度特性的？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 布氏硬度答案：D8. 在材料力学中，下列哪个量是描述材料疲劳特性的？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 疲劳寿命答案：D9. 材料力学中，下列哪个量是描述材料蠕变特性的？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 蠕变速率答案：D10. 在材料力学中，下列哪个量是描述材料热膨胀特性的？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 热膨胀系数答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料力学中，应力的单位是________。
答案：帕斯卡（Pa）2. 材料力学中，应变的单位是________。
答案：无单位（无量纲）3. 材料力学中，弹性模量的单位是________。
答案：帕斯卡（Pa）4. 材料力学中，屈服强度的单位是________。
答案：帕斯卡（Pa）5. 材料力学中，断裂韧性的单位是________。
答案：帕斯卡·平方米根号米（Pa·m^(1/2)）6. 材料力学中，布氏硬度的单位是________。
答案：布氏硬度值（HB）7. 材料力学中，疲劳寿命的单位是________。
05材料力学-轴向拉伸与压缩
§5.2 拉、压杆的强度计算
保证构件不发生强度破坏并有一定安全余量的条件准则。
N ( x) max max( ) A( x)
依强度准则可进行三种强度计算： ① 校核强度：
其中：[]—许用应力， max—危险点的最大工作应力。
max
P
② 设计截面尺寸： Amin N max
1
引
言
构件是各种工程结构组成单元的统称。机械中的轴、杆
件，建筑物中的梁、柱等均称为构件。当工程结构传递运动或
承受载荷时，各个构件都要受到力的作用。为了保证机械或建 筑物的正常工作，构件应满足以下要求： 强度要求 所谓强度，是指构件抵抗破坏的能力。 刚度要求 所谓刚度，是指构件抵抗变形的能力。
稳定性要求 所谓稳定性，是指构件保持其原有平衡形态的
22
均匀材料、均匀变形，内力当然均匀分布。 2. 拉伸应力：
P
N(x)
N ( x) A
轴力引起的正应力 —— ： 在横截面上均布。
3. 危险截面及最大工作应力： 危险截面：内力最大的面，截面尺寸最小的面。 危险点：应力最大的点。
N ( x) max max( ) A( x)
23
能力。 构件的强度、刚度和稳定性问题与其所选用材料的力学性
质有关，而材料的力学性质必须通过实验来测定。
2
杆件在不同的外力作用下将产生不同形式的变形，主要有： 1．轴向拉伸和压缩 ：其受力特点是：作用在杆件的力，大 小相等、方向相反，作用线与杆件的轴线重合，因此在这种外 力作用下，变形特点是：杆件的长度发生伸长或缩短。起吊重 物的钢索、桁架的杆件、液压油缸的活塞杆等的变形，都属于
05工程力学（静力学和材料力学）第2版课后习题答案_范钦珊主编_第5章_轴向拉伸与压缩
eBook工程力学（静力学与材料力学）习题详细解答（教师用书）(第5章)范钦珊 唐静静2006-12-18第5章轴向拉伸与压缩5－1试用截面法计算图示杆件各段的轴力，并画轴力图。
解：(a)题(b)题(c)题(d)题习题5－1图F NxF N(kN)x-3F Nx A5－2 图示之等截面直杆由钢杆ABC 与铜杆CD 在C 处粘接而成。
直杆各部分的直径均为d ＝36 mm ，受力如图所示。
若不考虑杆的自重，试求AC 段和AD 段杆的轴向变形量AC l Δ和AD l Δ解：()()N N 22ssππ44BCAB BC AB ACF l F l l d dE E Δ=+33321501020001001030004294720010π36.××+××=×=××mm ()3N 232c100102500429475286mm π10510π364..CDCD AD AC F l l l d E ΔΔ×××=+=+=×××5－3 长度l ＝1.2 m 、横截面面积为1.10×l0－3 m 2的铝制圆筒放置在固定的刚性块上；-10F N x习题5－2图刚性板固定刚性板A E mkN习题5－4解图直径d ＝15.0mm 的钢杆BC 悬挂在铝筒顶端的刚性板上；铝制圆筒的轴线与钢杆的轴线重合。
若在钢杆的C 端施加轴向拉力F P ，且已知钢和铝的弹性模量分别为E s ＝200GPa ，E a ＝70GPa ；轴向载荷F P ＝60kN ，试求钢杆C 端向下移动的距离。
解： a a P A E l F u u ABB A −=−（其中u A = 0）∴ 935.0101010.11070102.1106063333=×××××××=−B u mm钢杆C 端的位移为33P 32s s601021100935450mm π20010154...BC C B F l u u E A ×××=+=+=×××5－4 螺旋压紧装置如图所示。
材料力学习题05 .ppt
z 75
b
a y
150
注：正号表示a、b两点为拉应力；负号则表示
d点为压应力。
11
[例6-8] 图示大梁由NO.50a工字钢制成，跨中作用一集
中力 F 140 kN 。试求梁危险截面上的最大正应力 max
以及翼缘与腹板交界处a点的正应力。
解:(1)画计算简图，求反力
FRA FRB 70kN
20
C1
1 zC1
截面关于y轴对称，所以形心
2
C
zC
C必在对称轴y轴上，故只需求出 140 形心的y坐标即可。
C2
zC 2
yC
O
20
z
该截面图形可视为由矩形1、2组合而成
yC
A1 yC1 A2 yC 2 A1 A2
100 20 150 140 20 70 100 20 140 20
果 1600cm3 相差不到5，这在工程设计中是允许
的。
18
[例6-11]图示槽形截面铸铁梁。已知截面的 y1 77mm、
y2 120mm 、 Iz 5260 104 mm4 ；铸铁材料的许用
拉应力 t 30MPa 、许用压应力 c 90MPa 。试
确定此梁的许可载荷。
139 mm
26
200
n
Iz
I zC i a2 Ai
30 C
z
yC
170
i 1
y
30
A
ql
FRA
FRA FRB 2
y
q
B
hC
z
l
FRB
b
(a)
作弯矩图
M max
05.材料力学-拉伸与压缩-
8、公式的使用条件
(1) 轴向拉压杆 (2) 除外力作用点附近以外其它各点处。 （范围：不超过杆的横向尺寸）
27
[例4] 简易旋臂式吊车如图 a)所示。斜杆AB为横截面直径 d＝20 mm的钢材，载荷W=15 kN。 求当W移到A点时，斜杆AB横截面 应力(两杆的自重不计)。 解 (1) 受力分析 当W移到 A点时，斜杆AB受到的拉力最
故有 F W 15 38.7 kN max sin 0.388 (2) 求应力。斜杆AB横截面正应力为
FN Fmax 38.7 103 123 106 Pa 123MPa A A 202 106 29 4
三、拉（压）杆斜截面上的应力
设有一等直杆受拉力P作用。 F 求：斜截面k-k上的应力。 解：采用截面法 由平衡方程：F=F F
② 代替：任取一部分，其弃去部分对留下部分的作用，用作用
在截开面上相应的内力（力或力偶）代替。 ③ 平衡：对留下的部分建立平衡方程，根据其上的已知外力来 计算杆在截开面上的未知内力（此时截开面上的内力 对所留部分而言是外力）。
10
例：已知外力 F，求：1-1截面的内力FN 。
解： ①截开。 F 1—1 F
解： 求OA段内力FN1：设截面如图
X 0
FD FC FB FA FN1 0
FN1 2F
14
F 4F 8F 5F FN1 0
O
求AB 段内力：
A
FA FN2
B
FB B FB FN3
C
FC C FC C FC FN4
D
FD D FD D FD D FD
F
FN
A FN
FN A
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，下列哪个选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. 材料在受到外力作用时，若外力移除后材料能恢复原状，则该材料表现出的特性是：A. 塑性B. 弹性C. 脆性D. 韧性3. 材料力学中，下列哪种应力不是基本应力类型？A. 正应力B. 剪应力C. 拉应力D. 弯应力4. 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. 材料发生塑性变形的应力5. 根据材料力学的胡克定律，当材料受到正应力作用时，其应变与应力的关系是：A. 正比B. 反比C. 无关系D. 非线性关系6. 材料力学中，下列哪种情况下材料的应力状态是平面应力？A. 材料的三个主应力中有一个为零B. 材料的三个主应力都非零C. 材料的三个主应力中有两个为零D. 材料的三个主应力都为零7. 材料力学中，下列哪个选项不是材料的疲劳破坏的特点？A. 循环加载B. 低应力水平C. 无明显征兆D. 应力水平高8. 材料在受到拉伸时，其横截面积的变化趋势是：A. 增加B. 减小C. 不变D. 先增加后减小9. 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. 应力水平B. 材料的微观结构C. 材料的宏观结构D. 材料的化学成分10. 材料力学中，下列哪个选项不是材料的疲劳破坏的预防措施？A. 避免应力集中B. 提高应力水平C. 采用表面处理D. 选择适当的材料答案：1-5 DBBCA 6-10 ACCBD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定义及其物理意义。
答：弹性模量，也称为杨氏模量，是材料在受到正应力作用时，其应力与应变的比值。
它反映了材料抵抗变形的能力，数值越大，表示材料越硬。
剪切模量，也称为刚度模量，是材料在受到剪应力作用时，其应力与剪应变的比值。
材料力学试题及答案
材料力学试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 材料力学中，下列哪一项不是应力的基本类型？A. 正应力B. 剪应力C. 拉应力D. 扭应力答案：C2. 材料力学中，弹性模量E的单位是：A. PaB. N/m²C. kg/m·s²D. J/m³答案：B3. 根据胡克定律，当材料受到拉伸时，其应力与应变的关系为：A. σ = EεB. σ = 1/EεC. ε = E/σD. ε = σ/E答案：D4. 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. 磁性答案：D5. 材料力学中，泊松比μ的取值范围是：A. 0 < μ < 0.5B. 0 < μ ≤ 0.5C. -1 < μ < 0D. -1 ≤ μ < 0答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 当材料受到拉伸时，其应力与应变的关系遵循_______定律。
答案：胡克2. 材料的弹性模量E和剪切模量G之间的关系为：G = E /(2(1+μ))，其中μ为_______。
答案：泊松比3. 在材料力学中，材料的强度通常用_______来表示。
答案：屈服强度4. 材料在受到拉伸时，其应力与应变的关系是_______的。
答案：线性5. 材料力学中，材料的塑性变形是指在_______作用下，材料发生永久变形的现象。
答案：应力三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述材料力学中应力集中的概念及其对材料强度的影响。
答案：应力集中是指在材料的几何形状突变处，应力值显著增大的现象。
这种现象会导致材料在应力集中区域的应力水平远高于材料的平均应力水平，从而增加了材料在这些区域发生破坏的风险，降低了材料的实际强度。
2. 描述材料力学中材料的疲劳破坏过程及其影响因素。
答案：材料的疲劳破坏是指在周期性变化的应力作用下，材料在远低于其静载强度的情况下发生断裂的现象。
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 。
材料力学试题带答案解析
材料力学试题带答案解析一、填空题（每题5分，共25分）1. 材料力学的任务是研究材料在外力作用下的________、________和________。
答案：变形、破坏、强度解析：材料力学主要研究材料在外力作用下的力学行为，包括变形、破坏和强度等三个方面。
变形是指材料在力的作用下发生的形状和尺寸的改变；破坏是指材料在力的作用下失去承载能力；强度是指材料抵抗破坏的能力。
2. 材料的屈服强度是指材料在受到________作用时，能够承受的最大________。
答案：拉伸、应力解析：屈服强度是指材料在受到拉伸作用时，能够承受的最大应力。
当材料受到的应力超过屈服强度时，材料将发生塑性变形。
3. 在弹性范围内，胡克定律的表达式为________。
答案：σ = Eε解析：胡克定律是描述材料在弹性范围内应力与应变关系的定律。
其中，σ表示应力，E表示弹性模量，ε表示应变。
在弹性范围内，应力与应变呈线性关系。
4. 材料的弹性模量越大，表示材料的________越大。
答案：刚度解析：弹性模量是衡量材料刚度的重要指标，弹性模量越大，表示材料在受到外力作用时，抵抗变形的能力越强，即刚度越大。
5. 材料的泊松比是指材料在受到________作用时，横向应变与纵向应变的比值。
答案：拉伸解析：泊松比是描述材料在受到拉伸或压缩作用时，横向应变与纵向应变比值的系数。
当材料受到拉伸作用时，横向应变与纵向应变呈反比关系。
二、选择题（每题5分，共25分）1. 下列哪种材料具有较大的屈服强度？（）A. 钢材B. 铝材C. 木材D. 塑料答案：A解析：钢材是一种具有较高屈服强度的材料，相比铝材、木材和塑料，其屈服强度更大。
2. 下列哪种情况下，材料的泊松比最小？（）A. 拉伸B. 压缩C. 剪切D. 扭转答案：B解析：泊松比是描述材料在受到拉伸或压缩作用时，横向应变与纵向应变比值的系数。
在压缩情况下，材料的泊松比最小。
3. 下列哪个参数可以表示材料的抗剪强度？（）A. 屈服强度B. 抗压强度C. 抗拉强度D. 剪切模量答案：D解析：剪切模量是描述材料在受到剪力作用时，抵抗变形的能力的参数，可以表示材料的抗剪强度。
(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）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=，三、题三图所示圆轴，受e M 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）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672.5610z I -=⨯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 ）)F F 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 ）50kN AB0.75m∆=∆+∆+∆3212l l l(3）物理条件EA l F l N 11=∆，EA l F l N 22=∆，EAlF 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 F kN F F N N N 67.10,33.5231===二、(15分）以手柄和半个键为隔离体，S 0, 204000O M F F ∑=⨯-⨯=取半个键为隔离体，bs S 20F F F ==由剪切：S[]s F A ττ=≤，720 N F = 由挤压:bs bs bs bs[][], 900N FF A σσ=≤≤取[]720N F =. 三、（15分）e A B M M M +=0AB ϕ=， A B M a M b ⋅=⋅得 e B a M M a b =+, eA b M M a b=+当a b >时d ≥b a >时d ≥。
材料力学试卷试题(附参考答案)
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）)(b2/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）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（单位：mm ）200kN 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 。
（14分）C六、 如图所示的结构中，各杆的重量不计，杆AB 可视为刚性杆。
材料力学(05)第九章-2
t
t x
45 x t
2
t
1
E x t
2 2
( t x )
cos 90 xy sin 90 cos( 90) xy sin( 90)
45
x t
2
x t
T
Page7
例：t=2mm，D=40mm；P=40kN； E铝=70GPa， E钢=210GPa，μ铝=0.35 求： 钢(t)
薄壁圆筒的周向应力：
δ
p
p
D
根据平衡条件：
2 t l l sin p
0
D 2
d
2 t l p Dl
周向正应力： t
pD 2
Page4
MECHANICS OF MATERIALS
强度条件：
1 t
t x
pD 2 ,
2 x
1、外力分析：
将各横向力向轴线简化， 根据平衡方程，求出各外载荷的大小
Mx 0
z
M2
x
F2z
F1 R1 F2 z R2 F2 sin R2
F2 F1 R1 R 2 sin
y F1 M1
F2y
求出所有支座反力
z
Page21
MECHANICS OF MATERIALS
MECHANICS OF MATERIALS
解得：
p
AF
EAD A 1 A E S 2t
代入中，得到σ钢(t):
钢(t )
D 2t p 4 AF
1 A 2t E A D D ES 3 4 0.35 40 10
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中国农业大学2006 ~2007 学年春季学期材料力学课程考试试题题号一二三四五六七八总分得分对象：水利、土木05级各专业，满分100，共6题，共4页，将答题写在试题上，草稿纸不交。
2007年4月15日一. 填空题，本大题共8小题，每小题5分，本大题共40分1. 低碳钢的弹性模量E、强度极限σb是在拉伸曲线的阶段中和阶段末测得。
2. 纯弯曲梁由两种材料制成。
上部材料的弹性模量为E，下部分材料的弹性模量为3E，该梁的等效截面惯性矩为I z*= ；梁中最大应力为σmax= 。
3. 如图连接件，铆钉中的切应力为τ= 。
铆钉中的最大挤压应力为σbs= 。
4.标出图示杆件的危险截面、危险点，不求应力，只绘出危险点的应力单元体。
5.试求图示单元体±45°方向的线应变。
材料E=200GPa，泊松比μ=0.28。
ε-45°= ；ε45°= 。
考生诚信承诺1. 本人清楚学校关于考试管理、考场规则、考试作弊处理的规定，并严格遵照执行。
2. 本人承诺在考试过程中没有作弊行为，所做试卷的内容真实可信。
学院：班级：学号：姓名：6. 图中情况(b)为缓冲重物的水平冲击，在情况(a)上增加了低刚度的垫片。
试问情况(b)的动荷因数约是情况(a)的。
7. 材料的疲劳极限比静强度极限是大还是小？并作简单解释。
答：8. 假定截面上剪力铅直向下，定性地标出图示各截面上弯曲切应力方向和弯曲中心位置。
二. 绘制结构的剪力、弯矩图。
（15分）三. 如图结构，AB长l=4m，CB、BD各长a=1m，各杆截面统一，材料许用应力[σ]=100MPa，F=1kN。
试按第三强度理论设计合理的d。
（15分）四. 图示结构，l、梁AB的EI、杆BC的EA和载荷q已知。
试求杆BC的内力。
（10分）学院：班级：学号：姓名：五. 图示结构，材料许用应力[σ]=120MPa；梁的长度l=1m，横截面积A=3.55×10-3m2，抗弯系数W=2.37×10-4m3；斜杆的直径d=0.04m，稳定因数υ=0.378。
试求该结构合理的允许载荷[F]。
（10分）六. 梁AB选用25b热轧工字钢，材料的弹性模量E=210GPa，截面的抗弯系数为W z=4.23×10-4m3，梁的长度l=4m；在梁的跨度中点集中力F=ql，均匀线载荷集度q=10kN/m；梁的[w max/l]=0.005。
试校核梁的刚度，并计算梁底边纵向线段的总伸长量。
（10分）材料力学试题标准答案和记分规则对象：水利、土木05级各专业，满分100，共6题，共4页，将答题写在试题上，草稿纸不交。
2007年4月15日一. 填空题，本大题共8小题，每小题5分，本大题共40分1. 低碳钢的弹性模量E是在拉伸曲线的比例弹性都对阶段测得，强度极限σb是在强化阶段末测得。
错1 扣2分，错2全扣2. 纯弯曲梁由两种材料制成上部材料的弹性模量为E，下部分材料的弹性模量为3E，该梁的等效截面惯性矩为I z*= 2b4/3 或2b4/9 ；）梁中最大应力为σmax= 9M e/2b3。
错1 扣2分，错2全扣3. 如图连接件，铆钉中的切应力为τ= 2F/πd2。
铆钉中的最大挤压应力为σbs= F/2t1d。
错1 扣2分，错2全扣4. 标出图示杆件的危险截面、危险点，不求应力，只绘出危险点的单元体应力。
错1 扣2分，错2全扣5. 试求图示单元体±45°方向的线应变。
材料E=200GPa，泊松比μ=0.28。
ε-45°= 4×10-4；ε45°= -1.12×10-4。
错1 扣2分，错2全扣6. 图中情况(b)为缓冲重物的水平冲击，在情况(a)上增加了低刚度的垫片。
试问情况(b)的动荷因数约是情况(a)的1/10 （5分）。
7. 材料的疲劳极限比静强度极限是大还是小？并作简单解释。
答：小（4分），疲劳裂纹是经形核、微观、宏观扩展逐步形成，不像静载情况一次加载至断裂（1分）。
8.假定截面上剪力铅直向下，定性地标出图示各截面上弯曲切应力方向和弯曲中心位置。
弯曲中心各1分， 切应力方向1 分二. 绘制结构的剪力、弯矩图。
（15分） 剪力图7分，4值2线1连续；弯矩图8分，4值3线1零点。
图全反，扣1分若图错，支座反力（矩）对，最多给4分()RyD F ql =↑ ()RyA F ql =↑ A M q l =(逆时针)三. 如图结构，AB 长l =4m ，CB 、BD 各长a =1m ，各杆截面统一，材料许用应力[σ]=100MPa ，F =1kN 。
试按第三强度理论设计合理的d 。
（15分） 解： 内力：m.kN 1m .kN 22m .kN 33m .kN 4========Fa M Fa M Fa T Fl M BD BC A A （7分）危险截面A （1分）强度：[][][]m07986.0532323233222233r =⨯=+≥≤+=σπσπσπσFaT M d T M d AA A A （7分）四. 图示结构，l 、梁AB 的EI 、杆BC 的EA 和载荷q 已知。
试求杆BC 的内力。
（10分） 解：ql 2ql 2ql2/2lM 图静定基：（1分） 协调：l w w F B q B ∆=+ 位移：EAXll EI Xl w EI ql w FBqB=∆-==38347分 协调方程错扣2分结果：()I Al Aql AI l Iql EA l EI l EIql X 38313838232334+=+=+=（2分）五. 图示结构，材料许用应力[σ]=120MPa ；梁的长度l =1m ，横截面积A =3.55×10-3m 2，抗弯系数W =2.37×10-4m 3；斜杆的直径d =0.04m ，稳定因数υ=0.378。
试求该结构合理的允许载荷[F ]。
（10分） 解：梁内力：Fl M F F ==max N 2（2分） 杆压力：F F 22N =（1分）梁强度：[][]kN09.252211max 1N =+≤≤⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=+=Wl A F W l A F W M A F σσσ（3分）杆稳定：[][]kN 15.2028422N=≤≤=σϕπσϕπσd F d F （3分）结论：[]{}kN 15.2009.25,15.20m in ==F （1分）六. 梁AB 选用25b 热轧工字钢，材料的弹性模量E =210GPa ，截面的抗弯系数为W z =4.23×10-4m 3，梁的长度l =4m ；在梁的跨度中点集中力F =ql ，均匀线载荷集度q =10kN/m ；梁的[w max /l ]=0.005。
试校核梁的刚度，并计算梁底边纵向线段的总伸长量。
（10分） 解：刚度：⎥⎦⎤⎢⎣⎡≤⨯=⨯+⨯=+=---l w EI ql EI ql l w max 33433max 10953.110202.110510.7483845合格 4分 1分底边纵向线段的总伸长量：()m 10502.12454882d 22233332022-⨯==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∆-=⎰EW ql ql ql EW x x q qlx EWl x q qlxx Ml （5分）中国农业大学2006 ~2007 学年春季学期材料力学课程考试试题(B卷) 题号一二三四五六七八总分得分对象：水利、土木05级各专业，满分100，共6题，共4页，将答题写在试题上，草稿纸不交。
2007年4月15日一. 填空题，本大题共8小题，每小题5分，本大题共40分1. 在进行强度分析时，衡量低碳钢构件失效的关键极限应力是。
导致铸铁在扭转试验中破坏的关键应力是。
2. 纯弯曲梁由两种材料制成。
中部材料的弹性模量为E，上、下部分材料的弹性模量为3E，该梁的等效截面惯性矩为I z*= ；梁中最大应力为σmax= 。
3. 梁受力、支撑如图，若使用积分法求梁的挠曲线方程，应考虑将梁如何分段？并列出足够的定解条件。
分为段，定解条件为。
4. 标出图示梁的危险点，不求应力，只绘出危险点的应力单元体。
5. 试求图示单元体的主应力和最大切应力。
σ1= ；σ2= ；σ3= ；τmax= ；考生诚信承诺1. 本人清楚学校关于考试管理、考场规则、考试作弊处理的规定，并严格遵照执行。
2. 本人承诺在考试过程中没有作弊行为，所做试卷的内容真实可信。
专业：班级：学号：姓名：成绩：6. 图中杆1、2、3截面圆形，直径为d，AC杆长度为l。
试计算这三杆的应变能。
杆1 ，杆2 ，杆3 。
7. 交变应力造成的疲劳破坏与静载荷造成的破坏有何不同：。
8. 定性地在截面B上标出不使梁发生扭转的F作用位置，以及截面上的切应力方向。
二. 绘剪力、弯矩图。
（15分）三. 轴的受力如图，水平力F=20kN平行于z轴，a=0.5m，C轮直径D C=0.6m，K轮直径D K=0.8m，此轴材料[σ]=80MPa，试用第三强度理论设计该轴的直径d（15分）。
四. 图示结构，AB、BC的EI以及长度a和载荷F都已知。
试求C的约束力。
（10分）五. 图示结构，载荷F=20kN，材料许用应力[σ]=120MPa；梁选用工字钢20a，横截面积A=3.55×10-3m2，抗弯系数W z=2.37×10-4m3；斜杆的直径d=0.08m，稳定因数约为υ=0.463。
试求分析结构的安全性。
（10分）六．圆轴直径为d，材料切变模量G已知，现测得表面A点-45°方向线应变为ε-45°，试求外力矩M e（10分）。
材料力学试题(B卷)标准答案和记分规则对象：水利、土木05级各专业，满分100，共6题，共4页，将答题写在试题上，草稿纸不交。
2007年4月15日一. 填空题，本大题共8小题，每小题5分，本大题共40分1. 在进行强度分析时，衡量低碳钢构件失效的关键极限应力是屈服极限（3分）。
导致铸铁在扭转试验中破坏的关键应力是切应力（2分）。
2. 纯弯曲梁由两种材料制成中部材料的弹性模量为E，上下部分材料的弹性模量为3E。
该梁的等效截面惯性矩为I z*= 11b4/6（3分）；梁中最大应力为σmax= 6M e/11b3（2分）。
3. 梁受力、支撑如图，若使用积分法求梁的挠曲线方程，应考虑将梁如何分段？并列出足够的定解条件。
分为2（1分）段，定解条件为w A=0，θA=0，w B-=w B+，w C=0（4分）。
4. 标出图示梁的危险点，不求应力，只绘出危险点的应力单元体。
危险点（2分），应力单元体（3分）。
5. 试求图示单元体的主应力和最大切应力。
σ1= 80MPa（2分）；σ2= 60MPa（1分）；σ3= 0（1分）；τmax= 40MPa（1分）；6. 图中杆1、2、3截面圆形，直径为d，AC杆长度为l。