材料力学复习题(附答案)

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材料力学试题及答案

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。

材料力学题库题库练习题复习题带答案

材料力学题库题库练习题复习题带答案

拉伸与压缩一、选择填空1、 轴向拉伸细长杆件如图所示,__________A .1-1、2-2面上应力皆均匀分布;B .1-1面上应力非均匀分布,2-2面上应力均匀分布;C .1-1面上应力均匀分布,2-2面上应力非均匀分布;D .1-1、2-2面上应力皆非均匀分布。

2、塑性材料试件拉伸试验时,在强化阶段发生__________A .弹性变形;B .塑性变形;C .线弹性变形;D .弹性与塑性变形3、图示平板,两端收均布载荷q 作用,若变形前在板的表面上画上两条平行线AB 和CD (如图所示),则变形后 A AB //CD ,α角减小 B AB //CD ,α角不变 C AB //CD ,α角增大 D AB 不平行于CD ,4、图示超静定直杆的横截面面积为A ,AC 段和CB 段材料相同,在集中力P 作用时,A 、B 两端的支反力为B DCA qqαA. 2P R R B A == B. 322PR R B A ==C. 433PR R B A ==D. 54PR R B A ==5、设杆件横截面面积为A ,轴力为N;该横截面上某点B 处的微小面积为∆A ,∆A 上的微小内力为∆N ,则下列结论中正确的是 (1).=AN为该横截面上的平均正应力. (2).B σ=AN∆∆为点B 处微小面积上的平均正应力.(3).ANA B ∆∆=→∆0limσ为点B 处的正应力.(4).点B 可选在横截面上的任一点处,故横截面上某点处的正应力可表示为A NA ∆∆=→∆0limσ A 、(1),(2) 。

B 、(3),(4)。

C 、(1),(2),(3)。

D 、全对。

6、图示桁架,1、2两杆为铝杆,3杆为钢轩今欲使3杆的内力增大,正确的做法是 。

7、阶梯形杆(如图所示),横截面面积分别为A A A A ==212,,长度分别为l 和2/l ,材料的弹性模量均为E 。

杆件受轴向拉力P 作用时,最大的线应变是 。

材料力学复习题(答案)

材料力学复习题(答案)

工程力学B 第二部分:材料力学扭转1、钢制圆轴材料的剪切弹性模量G=80Gpa,[τ]=50Mpa,mo1][='ϕ,圆轴直径d=100mm;求(1)做出扭矩图;(2)校核强度;(3)校核刚度;(4)计算A,B两截面的相对扭转角.解:3maxmax361030.57[]50(0.1)16tTMPa MPaWττπ⨯===<=⨯030max00 max941806101800.44[]18010(0.1)32m mpTGIϕϕπππ⨯''=⨯=⨯=<=⨯⨯⨯3094(364)2101800.0130.738010(0.1)32ABpTlradGIφππ+-⨯⨯===⨯=⨯⨯⨯∑2、图示阶梯状实心圆轴,AB段直径d1=120mm,BC段直径d2=100mm 。

扭转力偶矩M A=22 kN•m,M B=36 kN•m,M C=14 kN•m。

材料的许用切应力[τ ] = 80MPa ,(1)做出轴的扭矩图;(2)校核该轴的强度是否满足要求。

解:(1)求内力,作出轴的扭矩图(2)计算轴横截面上的最大切应力并校核强度AB段:11,max1tTWτ=()333221064.8MPaπ1201016-⨯==⨯⨯[]80MPaτ<=BC段:()322,max332141071.3MPaπ1001016tTWτ-⨯===⨯⨯[]80MPaτ<=综上,该轴满足强度条件。

3、传动轴的转速为n=500r/min,主动轮A输入功率P1=400kW,从动轮B,C 分别输出功率P2=160kW,P3=240kW。

已知材料的许用切应力[τ]=70MP a,单位长度的许可扭转角[ϕ, ]=1º/m,剪切弹性模量G=80GP a。

(1)画出扭矩图。

(2)试确定AB段的直径d1和BC段的直径d2;(3)主动轮和从动轮应如何安排才比较合理?为什么?解:(1)mNnPM.7639500400954995491e1=⨯==,mNnPM.3056500160954995492e2=⨯==mNnPM.4583500240954995493e3=⨯==,扭矩图如下(2)AB段,按强度条件:][163maxτπτ≤==dTWTt,3][16τπTd≥,mmd2.821070763916361=⨯⨯⨯≥π按刚度条件:m p d GT GI T 004max1][18032180='≤⨯=⨯='ϕπππϕ,4218032π⨯⨯≥G T d mm d 4.86108018076393242901=⨯⨯⨯⨯≥π综合强度和刚度条件得到:mm d 871= BC 段,按强度条件:mm d 3.691070458316362=⨯⨯⨯≥π; 按刚度条件:mm d 0.76108018045833242902=⨯⨯⨯⨯≥π综合强度和刚度条件得到:mm d 762=(3)将主动轮放置中央B 点,受力合力,此时m N T .4583max =弯曲内力4、(1)做出梁的剪力图和弯矩图;(2)求最大剪力maxsF 和弯矩maxM数值。

材料力学复习题答案

材料力学复习题答案

材料力学复习题答案1. 材料力学中,材料的弹性模量(E)表示材料抵抗形变的能力,其单位是帕斯卡(Pa)。

若某材料的弹性模量为200 GPa,试计算该材料在受到10 MPa应力作用下产生的应变。

答案:根据胡克定律,应变(ε)等于应力(σ)除以弹性模量(E),即ε = σ/E。

将给定的数值代入公式,得到ε = 10 MPa / 200 GPa = 0.00005 或5×10^-5。

2. 简述材料在拉伸过程中的四个阶段,并说明各阶段的特点。

答案:材料在拉伸过程中的四个阶段包括弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和断裂阶段。

弹性阶段中,材料在外力作用下发生形变,当外力移除后,材料能恢复原状。

屈服阶段开始时,材料的形变不再与应力成正比,即使应力不再增加,形变也会继续增加。

强化阶段中,材料在屈服后继续承受应力,需要更大的应力才能使形变继续增加。

最后,在断裂阶段,材料因无法承受进一步的应力而发生断裂。

3. 计算圆轴在扭转时的剪切应力。

已知圆轴的直径为50 mm,材料的剪切模量为80 GPa,扭矩为500 N·m。

答案:圆轴在扭转时的剪切应力(τ)可以通过公式τ = T·r/J计算,其中T为扭矩,r为圆轴的半径,J为极惯性矩。

对于直径为50 mm的圆轴,半径r = 25 mm = 0.025 m。

极惯性矩J = π·r^4/2 = π·(0.025)^4/2 ≈ 9.82×10^-6 m^4。

代入公式得到τ = 500 N·m × 0.025 m / 9.82×10^-6 m^4 ≈ 127.6 MPa。

4. 描述梁在弯曲时的正应力和剪切应力的分布规律。

答案:梁在弯曲时,正应力沿着梁的横截面高度线性分布,最大正应力出现在横截面的最外层纤维上,且与中性轴的距离成正比。

剪切应力在梁的横截面上分布不均匀,最大剪切应力出现在中性轴处,向两侧逐渐减小至零。

(完整版)材料力学试题及答案

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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≥+。

材料力学试题及答案

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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。

材料力学试题及答案

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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

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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7套

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;计算杆内的最大正应力;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 。

材料力学试题及答案

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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。

材料力学期末复习题及答案

材料力学期末复习题及答案

材料力学期末复习题一、填空题(共15分)1、 (5分)一般钢材的弹性模量E = 210 GPa ;铝材的弹性模量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τ1、(5(A )各向同性材料;(B )各向异性材料; (C )各向同性材料和各向异性材料。

(D 正确答案是 A 。

2、(5分)边长为d 的正方形截面杆(1)和(2)面,杆(2对于这两种情况的动荷系数d k 有下列结论:(A );)()(,)()(2max 1max 21d d d d k k σσ<< (B );)()(,)()(2max 1max 21d d d d k k σσ>< (C );)()(,)()(2max 1max 21d d d d k k σσ<> (D )2max 1max 21)()(,)()(d d d d k k σσ>>。

正确答案是 A 。

三、计算题(共75分)1、(25求:(1)直径比21/d d ; (2)扭转角比BC AB φφ/解:AC 轴的内力图:)(105);(10355Nm M 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)(213232;41221242411=••=•=⇒∴⋅=d d M M M d G d G a M GI l M n n n n BC AB P n ππφφφKNm2、(解: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材料力学各章重点一、绪论1.各向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同的 A 。

(完整版)材料力学复习题(附答案)

(完整版)材料力学复习题(附答案)

一、填空题1.标距为100mm的标准试件,直径为10mm,拉断后测得伸长后的标距为123mm,缩颈处的最小直径为6.4mm,则该材料的伸长率δ=23%,断面收缩率ψ=59.04%。

2、构件在工作时所允许产生的最大应力叫许用应力σ,极限应力与许用应力的比叫安全系数n。

3、一般来说,脆性材料通常情况下以断裂的形式破坏,宜采用第一二强度理论。

塑性材料在通常情况下以流动的形式破坏,宜采用第三四强度理论。

4、图示销钉的切应力τ=(Pπdh ),挤压应力σbs=(4Pπ(D2-d2))(4题图)(5题图)5、某点的应力状态如图,则主应力为σ1=30Mpa,σ2=0,σ3=-30Mpa。

6、杆件变形的基本形式有拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲四种。

7、低碳钢在拉伸过程中的变形可分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段四个阶段。

8、当切应力不超过材料的剪切比例极限时,切应变γ和切应力τ成正比。

9、工程实际中常见的交变应力的两种类型为对称循环,脉动循环。

10、变形固体的基本假设是:连续性假设;均匀性假设;各向同性假设。

11、低碳钢拉伸时大致分为以下几个阶段:弹性;屈服;强化;缩颈。

12、通常计算组合变形构件应力和变形的过程是:先分别计算每种基本变形各自引起的应力和变形,然后再叠加。

这样做的前提条件是构件必须为线弹性、小变形杆件。

13、剪切胡克定律的表达形式为τ=Gγ。

14、通常以伸长率 <5%作为定义脆性材料的界限。

15、提高梁弯曲刚度的措施主要有提高抗弯刚度EI、减少梁的跨度、改善梁的载荷作用方式。

16、材料的破坏按其物理本质可分为屈服和断裂两类。

二、选择题1、一水平折杆受力如图所示,则AB杆的变形为(D)。

(A)偏心拉伸;(B)纵横弯曲;(C)弯扭组合;(D)拉弯组合。

2、铸铁试件试件受外力矩Me作用,下图所示破坏情况有三种,正确的破坏形式是(A)3、任意图形的面积为A,Z0轴通过形心O,Z1轴与Z0轴平行,并相距a,已知图形对Z1轴的惯性矩I1,则对Z0轴的惯性矩I Z0为:(B)(A )00Z I =;(B )20Z Z I I Aa =-;(C )20Z Z I I Aa =+;(D )0Z Z I I Aa =+。

材料力学考试试题及答案

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

材料力学试题及答案

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 1和A 2,若载荷P 使刚梁平行下移,则其横截面面积()。

A 、A 1〈A 2B 、A 1 〉A 2 C 、A 1=A 2D 、A 1、A 2为任意2、建立圆周的扭转应力公式τρ=M ρρ/I ρ时需考虑下列因素中的哪几个?答:( )(1) 扭矩M T 与剪应力τρ的关系M T =∫A τρρdA(2) 变形的几何关系(即变形协调条件) (3) 剪切虎克定律(4) 极惯性矩的关系式I T =∫A ρ2dAA 、(1)B 、(1)(2)C 、(1)(2)(3)D 、全部 3、二向应力状态如图所示,其最大主应力σ1=() A 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ4、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C 、降低到原来的1/2倍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 、2 B 、4C 、8 D 、16 6、下列结论中正确的是 ( )A 、材料力学主要研究各种材料的力学问题B 、材料力学主要研究各种材料的力学性质C 、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律D 、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系7、有两根圆轴,一根为实心轴,直径为D 1,另一根为空心轴,内外径比为d 2/D 2=0.8。

若两轴的长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同,则它们的重量之比W 2/W 1为( ) A 、0.74 B 、0.62 C 、0.55 D 、0.47 8、材料的失效模式 B 。

A 只与材料本身有关,而与应力状态无关;B 与材料本身、应力状态均有关;C 只与应力状态有关,而与材料本身无关;题一、3图题一、5图题一、4题一、1D 与材料本身、应力状态均无关。

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(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。

(完整版)材料力学_考试卷集(含答案)

(完整版)材料力学_考试卷集(含答案)

《材料力学》考试题集一、单选题1.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2.一直拉杆如图所示,在P力作用下。

(A) 横截面a上的轴力最大(B) 横截面b上的轴力最大(C) 横截面c上的轴力最大(D) 三个截面上的轴力一样大3.在杆件的某一截面上,各点的剪应力。

(A)大小一定相等(B)方向一定平行(C)均作用在同一平面内(D)—定为零4.在下列杆件中,图所示杆是轴向拉伸杆。

P (A) (B)(C) (D)5.图示拉杆承受轴向拉力P的作用,斜截面m-m的面积为A,则σ=P/A为。

(A)横截面上的正应力(B)斜截面上的剪应力(C)斜截面上的正应力(D)斜截面上的应力6.解除外力后,消失的变形和遗留的变形。

(A)分别称为弹性变形、塑性变形(B)通称为塑性变形(C)分别称为塑性变形、弹性变形(D)通称为弹性变形7.一圆截面轴向拉、压杆若其直径增加—倍,则抗拉。

(A)强度和刚度分别是原来的2倍、4倍(B)强度和刚度分别是原来的4倍、2倍(C)强度和刚度均是原来的2倍(D)强度和刚度均是原来的4倍8.图中接头处的挤压面积等于。

P(A)ab (B)cb (C)lb (D)lc9.微单元体的受力状态如下图所示,已知上下两面的剪应力为τ则左右侧面上的剪应力为。

(A)τ/2(B)τ(C)2τ(D)010.下图是矩形截面,则m—m线以上部分和以下部分对形心轴的两个静矩的。

(A)绝对值相等,正负号相同(B)绝对值相等,正负号不同(C)绝对值不等,正负号相同(D)绝对值不等,正负号不同11.平面弯曲变形的特征是。

(A)弯曲时横截面仍保持为平面(B)弯曲载荷均作用在同—平面内;(C)弯曲变形后的轴线是一条平面曲线(D)弯曲变形后的轴线与载荷作用面同在—个平面内12.图示悬臂梁的AC段上,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13.当横向力作用于杆件的纵向对称面内时,关于杆件横截面上的内力与应力有以下四个结论。

材料力学试题及答案

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。

材料力学复习(附答案)

材料力学复习(附答案)

材料力学复习题1 .构件在外荷载作用下具有抵抗破坏的能力为材料的(强度);具有一定的抵抗变形的能力为材料的(刚度);保持其原有平衡状态的能力为材料的(稳定性)。

2.构件所受的外力可以是各式各样的,有时是很复杂的。

材料力学根据构件的典型受力情况及截面上的内力分量可分为(拉压)、(剪切)、(扭转)、(弯曲)四种基本变形。

3.轴力是指通过横截面形心垂直于横截面作用的内力,而求轴力的基本方法是(截面法)。

4.工程构件在实际工作环境下所能承受的应力称为(许用应力),工件中最大工作应力不能超过此应力,超过此应力时称为(失效)。

5.在低碳钢拉伸曲线中,其变形破坏全过程可分为(四)个变形阶段,它们依次是(弹性变形)、(屈服)、(强化)、和(颈缩)。

6.用塑性材料的低碳钢标准试件在做拉伸实验过程中,将会出现四个重要的极限应力;其中保持材料中应力与应变成线性关系的最大应力为(比例极限);使材料保持纯弹性变形的最大应力为(弹性极限);应力只作微小波动而变形迅速增加时的应力为(屈服极限);材料达到所能承受的最大载荷时的应力为(强度极限)。

7.通过低碳钢拉伸破坏试验可测定强度指标(屈服极限)和(强度极限);塑性指标(伸长率)和(断面收缩率)。

8.当结构中构件所受未知约束力或内力的数目n多于静力平衡条件数目m时,单凭平衡条件不能确定全部未知力,相对静定结构(n=m),称它为(静不定结构)。

9.圆截面杆扭转时,其变形特点是变形过程中横截面始终保持( 平面 ),即符合( 平面)假设。

非圆截面杆扭转时,其变形特点是变形过程中横截面发生( 翘曲),即不符合( 平面 )假设。

10.多边形截面棱柱受扭转力偶作用,根据( 切应力互等 )定理可以证明其横截面角点上的剪应力为( 0 )。

11.以下关于轴力的说法中,哪一个是错误的。

(C ) (A ) 拉压杆的内力只有轴力; (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12.变截面杆AD 受集中力作用,如图所示。

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Bc
Bcmax6
I7.6310
z
C
6
102.63
Pa46.13MPa
[]60Mpa
c
33
My4105210
Bc
Btmax6
I7.6310
z
C
6
52.6310
Pa27.26MPa
[]30Mpa
t
C截面:
33
My2.510(14052)10
Cc
Ctmax6
I7.6310
z
C
6
Pa28.83MPa
102.6410
(A)在材料力学中我们把物体抽象化为变形体;
(B)在材料力学中我们把物体抽象化为刚体;
(C)稳定性是指结构或构件保持原有平衡状态;
(D)材料力学是在塑性范围内,大变形情况下研究其承载能力。
13、剪切强度的强度条件为(B)。
(A)N/A[];(B)
maxMX/WP[];
(C)PC/ A[];D.Q/A[]。
一、填空题
1.标距为100mm的标准试件,直径为10mm,拉断后测得伸长后的标距为123mm,缩颈处的最小直径为6.4mm,
则该材料的伸长率δ=23%,断面收缩率ψ=59.04%。
2、构件在工作时所允许产生的最大应力叫许用应力σ,极限应力与许用应力的比叫安全系数n。
3、一般来说,脆性材料通常情况下以断裂的形式破坏,宜采用第一二强度理论。塑性材料在通常情况下
以流动的形式破坏,宜采用第三四强度理论。
4、图示销钉的切应力τ=(
P
πdh
4P
),挤压应力σbs=(
π(D2-d
2-d
2)

(4题图)(5题图)
5、某点的应力状态如图,则主应力为σ1=30Mpa,σ2=0,σ3=-30Mpa。
6、杆件变形的基本形式有拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲四种。
7、低碳钢在拉伸过程中的变形可分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段四个阶段。
(A)SS0;(B)
xy
IId;(C)
4/32
xy
Id;(D)Wd
4/32
pp
4/16
11、电机轴的直径为20mm,电机功率为5KW,转速为1000rpm。当电机满负荷工作时,轴上的扭矩是
(C)。
(A)475.5 N.m;(B)4.755 N.m;(C)47.75 N.m;(D)477 N.m。
12、下列说法正确的是(A)。
五、计算题
已知一点为平面应力状态如图所示:
(1)求该平面内两个主应力的大小及作用方位,并画在单元体图上。
(2)按照第三强度理论,给出该单元体的当量应力。
30MPa
80MPa
解:按应力的正负号原则x80MPa
y30MPa
min
max
}
80
2
(
80
2
)
2
(
2
30)
{
90MPa
10MPa
tan
2(30)3
1/2
;(B)τ;(C)
1/2
3;(D)2τ。
6、已知材料的比例极限σp=200MPa,弹性模量E=200GPa,屈服极限σs=235MPa,强度极限σb=376MPa。
则下列结论中正确的是(C)。
(A)若安全系数n=2,则[σ]=188MPa;
(B)若ε=1x10
-10,则σ=Eε=220MPa;
再叠加。这样做的前提条件是构件必须为线弹性、小变形杆件。
13、剪切胡克定律的表达形式为τ=Gγ。
14、通常以伸长率<5%作为定义脆性材料的界限。
15、提高梁弯曲刚度的措施主要有提高抗弯刚度EI、减少梁的跨度、改善梁的载荷作用方式。
16、材料的破坏按其物理本质可分为屈服和断裂两类。
二、选择题
1、一水平折杆受力如图所示,则AB杆的变形为(D)。
200
200
6
10
9
10
102.63
;>
1
229
E20010cr2
FBCAcrA(0.050)269.2KN
22
4120
[F]
cr
2F
2n
BC47.6
KN
st
(A)偏心拉伸;(B)纵横弯曲;(C)弯扭组合;(D)拉弯组合。
2、铸铁试件试件受外力矩Me作用,下图所示破坏情况有三种,正确的破坏形式是(A)
3、任意图形的面积为A,Z0轴通过形心O,Z1轴与Z0轴平行,并相距a,已知图形对Z1轴的惯性矩I
1,则
对Z0轴的惯性矩I
Z0为:(B)
(A)
I00;(B)
0,018.5
804
90MPa,20,310MPa1
aq312100MPa
六、计算题
已知应力状态如图。试求主应力及其方向角,并确定最大剪应力值。
y
50MPa
100MPa
x
20MPa
解:x100Mpa;50;20Mpa
yxy
1
2
max
}
min
xyxy
()
22
2
2
xy
{
102.62Mpa
52.62Mpa
解:(1)绘梁内力图确定最大弯矩和最大剪力
121
Mql1015KN
max
22
m
Qmaxql10110KN
M
(2)按正应力条件max[]
W
选择截面
23
bhhM
由max53
W510mm
69[]
知h≥165mm,取h=165mm;b=110mm
(3)由剪应力强度条件校核截面
max
Q
1max
.5
A
52.64MPa[]
Z
2
IIAa;
Z0Z
(C)2
IIAa;(D)IZ0IZAa。
Z0Z
4、长方形截面细长压杆,b/h=1/2;如果将长方形截面改成边长为h的正方形,后仍为细长杆,临界力
Pcr是原来的(C)倍。
(A)2倍;(B)4倍;(C)8倍;(D)16倍。
5、图示应力状态,用第三强度理论校核时,其相当应力为(D)。
(A)
8、当切应力不超过材料的剪切比例极限时,切应变γ和切应力τ成正比。
9、工程实际中常见的交变应力的两种类型为对称循环,脉动循环。
10、变形固体的基本假设是:连续性假设;均匀性假设;各向同性假设。
11、低碳钢拉伸时大致分为以下几个阶段:弹性;屈服;强化;缩颈。
12、通常计算组合变形构件应力和变形的过程是:先分别计算每种基本变形各自引起的应力和变形,然后
钢=160MPa;BC为方木,边长为b,许用应力[σ]
木=
4MPa,F=60kN,试求d和b。
解:
60RAC90kN
RBC3013108.17
kN
2
13
木=
RBC
A

108
.17
b
1000
[
2木
]4MPa
b164.4mm取b=165mm
钢=
RA
A

C
90
1000
2
d
4
[]160MPa

d26.8mm取d=27mm
18、下面属于第三强度理论的强度条件是(C)
(A)1[];(B)1(23)[];
(C)[]
1;(D)
3
1
2
222
122331

19、对图示梁,给有四个答案,正确答案是(C)。
(A)静定梁;(B)一次静不定梁;
(C)二次静不定梁;(D)三次静不定梁。
20、在工程上,通常将延伸率大于(B)%的材料称为塑性材料。
(C)若安全系数n=1.1,则[σ]=213.6MPa;
(D)若加载到使应力超过200MPa,则若将荷载卸除后,试件的变形必不能完全消失。
7、不同材料的甲、乙两杆,几何尺寸相同,则在受到相同的轴向拉力时,两杆的应力和变形的关系为(C)。
(A)应力和变形都相同;(B)应力不同,变形相同;
(C)应力相同,变形不同;(D)应力和变形都不同。
D
120
1m1m1m
20
(μ¥?:mm)
解:(1)由梁的静力学平衡方程可以解得B、D处的约束反力为:
F10.5KN
B
,FA2.5KN
由此绘出梁的剪力图和弯矩图
由图可见,B、C截面分别有绝对值最大的负、正弯矩。
(2)校核强度:校核B截面的抗拉和抗压强度以及C截面的抗拉强度。
B截面:
33
M(14y )410(14052)10
16、一水平折杆受力如图所示,则AB杆的变形为(C)。
(A)偏心拉伸;(B)纵横弯曲;(C)弯扭组合;(D)拉弯组合。
AB
C
P
17.图示扭转轴1-1截面上的扭矩T1为(A)。
1
2kN.m2kN.m6kN.m2kN.m
1
(A)T
1=-2kNm(B)T1=5kNm
(C)T
1=1kNm(D)T1=-4kNm
A材料许用应力;B材料屈服极限;C材料持久极限;D构件持久极限。
三、作图题
1、一简支梁AB在C、D处受到集中力P的作用,试画出此梁的剪力图和弯矩图。
PP
B
A
CD
2、绘制该梁的剪力、弯矩图
160kNm
q20/20kN
kNm
ABCD
FAY72kNFCY148kN
2m8m
2m
四、计算题
托架AC为圆钢杆,直径为d,许用应力[σ]
A需模拟实际应力状态逐一进行试验,确定极限应力;
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