河海大学材料力学考研练习题
河海大学材料力学2007-2014年考研真题及答案解析
《河海大学材料力学历年考研真题及答案解析》
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Ⅰ 历年考研真题试卷 河海大学 2007 年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷
考试科目代码：813 考试科目名称：材料力学
考生注意： 1.认真阅读答题纸上的注意事项； 2.所以答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效； 3.本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
目录
Ⅰ 历年考研真题试卷................................................................................................................. 2
河海大学 2007 年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷.................................................. 2 河海大学 2008 年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷.................................................. 5 河海大学 2009 年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷.................................................. 7 河海大学 2010 年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷................................................ 10 河海大学 2011 年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷................................................ 13 河海大学 2012 年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷................................................ 17 河海大学 2013 年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷................................................ 20 河海大学 2014 年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷................................................ 24
河海大学材料力学习题册答案解析
完美WORD格式学号姓名2-1求下列结构中指定杆内的应力。
已知(a)图中杆的横截面面积A1=A2=1150mm2。
2-2求下列各杆内的最大正应力。
（3）图(c)为变截面拉杆，上段AB的横截面积为40mm2，下段BC的横截面积为30mm2，杆材料的ρg=78kN/m3。
AECDB2-4一直径为15mm，标距为200mm 的合金钢杆，比例极限内进行拉伸试验，当轴向荷载从零缓慢地增加58.4kN 时，杆伸长了0.9mm，直径缩小了0.022mm，确定材料的弹性模量E、泊松比ν。
2-6图示短柱，上段为钢制，长200mm，截面尺寸为100×100mm2；下段为铝制，长300mm，截面尺寸为200×200mm2。
当柱顶受F力作用时，柱子总长度减少了0.4mm，试求F值。
已知E钢=200GPa，E铝=70GPa。
2-7图示等直杆AC，材料的容重为ρg，弹性模量为E，横截面积为A。
求直杆B截面的位移ΔB。
完美WORD格式学号姓名2-8图示结构中，AB可视为刚性杆，AD为钢杆，面积A1=500mm2，弹性模量E1=200GPa；CG 为铜杆，面积A2=1500mm2，弹性模量E2=100GPa；BE为木杆，面积A3=3000mm2，弹性模量E=10GPa。
当G点处作用有F=60kN时，求该点的竖直位移ΔG。
32-11图示一挡水墙示意图，其中AB杆支承着挡水墙，各部分尺寸均已示于图中。
若AB 杆为圆截面，材料为松木，其容许应力［σ］=11MPa，试求AB杆所需的直径。
2-12图示结构中的CD杆为刚性杆，AB杆为钢杆，直径d=30mm，容许应力［σ］=160MPa，弹性模量E=2.0×105MPa。
试求结构的容许荷载F。
2-14图示AB为刚性杆，长为3a。
A端铰接于墙壁上，在C、B两处分别用同材料、同面积的①、②两杆拉住，使AB杆保持水平。
在D点作用荷载F后，求两杆内产生的应力。
设弹性模量为E，横截面面积为A。
河海大学材料力学习题库
精品文档河海大学材料力学习题库1-1 图示圆截面杆，两端承受一对方向相反、力偶矩矢量沿轴线且大小均为M的力偶作用。
试问在杆件的任一横截面m-m上存在何种内力分量，并确定其大小。
解：从横截面m-m将杆切开，横截面上存在沿轴线的内力偶矩分量M，即扭矩，其大小等于M。
xθσ°，试求该点处的正应力=20处的应力p=120 MPa，其方位角上，任一点1-2 如图所示，在杆件的斜截面m-mAτ。
与切应力α=10°，故的法线的夹角解：应力p与斜截面m-mσα=120×cos10°p cos=118.2MPa ＝τα=120×sin10°=20.8MPa p＝sinσ=100 MPa图示矩形截面杆，横截面上的正应力沿截面高度线性分布，截面顶边各点处的正应力均为，底边各点处1-3 max的正应力均为零。
试问杆件横截面上存在何种内力分量，并确定其大小。
图中之C点为截面形心。
精品文档．精品文档解：将横截面上的正应力向截面形心C简化，得一合力和一合力偶，其力即为轴力3=100×10×0.04×0.1/2=200×10F N其力偶即为弯矩-36N =200 kN×(50-33.33)×10=3.33 kN·m M=200z返回1-4 板件的变形如图中虚线所示。
试求棱边AB与AD的平均正应变及A点处直角BAD的切应变。
返回解：轴向拉压应力第二章2-1试计算图示各杆的轴力，并指出其最大值。
F=0, =FF, F F=解：(a) maxNNN BCAB，F=F,=, =(b) FF F－F max AB N BC NN，=3 kN=3 kN, =1 kN, F2 kN, =－(c) F FF max CDAB N BC N2NN，精品文档．精品文档(d) F=1 kN,F=－1 kN, F=1 kN max ABBC NNN，2-2 图示阶梯形截面杆AC，承受轴向载荷F=200 kN与F=100 kN，AB段的直径d=40 mm。
河海大学材料力学考研练习题
学号姓名2-1求下列结构中指定杆内的应力。
已知(a)图中杆的横截面面积A 1=A 2=1150mm 2。
2-2求下列各杆内的最大正应力。
（3）图(c)为变截面拉杆，上段AB 的横截面积为40mm 2，下段BC 的横截面积为30mm 2，杆材料的ρg =78kN/m 3。
2-4一直径为15mm ，标距为200mm 的合金钢杆，比例极限内进行拉伸试验，当轴向荷载从零缓慢地增加58.4kN 时，杆伸长了0.9mm ，直径缩小了0.022mm ，确定材料的弹性模量E 、泊松比ν。
2-6图示短柱，上段为钢制，长200mm ，截面尺寸为100×100mm 2；下段为铝制，长300mm ，截面尺寸为200×200mm 2。
当柱顶受F 力作用时，柱子总长度减少了0.4mm ，试求F 值。
已知E 钢=200GPa ，E 铝=70GPa 。
2-7图示等直杆AC ，材料的容重为ρg ，弹性模量为E ，横截面积为A 。
求直杆B 截面的位移ΔB 。
学号姓名2-8图示结构中，AB 可视为刚性杆，AD 为钢杆，面积A 1=500mm 2，弹性模量AE CDBE1=200GPa；CG为铜杆，面积A2=1500mm2，弹性模量E2=100GPa；BE为木杆，面积A3=3000mm2，弹性模量E3=10GPa。
当G点处作用有F=60kN时，求该点的竖直位移ΔG。
2-11图示一挡水墙示意图，其中AB杆支承着挡水墙，各部分尺寸均已示于图中。
若AB杆为圆截面，材料为松木，其容许应力［σ］=11MPa，试求AB杆所需的直径。
2-12图示结构中的CD杆为刚性杆，AB杆为钢杆，直径d=30mm，容许应力［σ］=160MPa，弹性模量E=2.0×105MPa。
试求结构的容许荷载F。
2-14图示AB为刚性杆，长为3a。
A端铰接于墙壁上，在C、B两处分别用同材料、同面积的①、②两杆拉住，使AB杆保持水平。
在D点作用荷载F后，求两杆内产生的应力。
河海大学材料力学习题册答案解析
学号姓名2-1求下列结构中指定杆内的应力。
已知(a)图中杆的横截面面积A1=A2=1150mm2。
2-2求下列各杆内的最大正应力。
（3）图(c)为变截面拉杆，上段AB的横截面积为40mm2，下段BC的横截面积为30mm2，杆材料的ρg=78kN/m3。
AECDB-2-2-4 一直径为15mm ，标距为200mm 的合金钢杆，比例极限内进行拉伸试验，当轴向荷载从零缓慢地增加58.4kN 时，杆伸长了0.9mm ，直径缩小了0.022mm ，确定材料的弹性模量E 、泊松比ν。
2-6图示短柱，上段为钢制，长200mm ，截面尺寸为100×100mm 2；下段为铝制，长300mm ，截面尺寸为200×200mm 2。
当柱顶受F 力作用时，柱子总长度减少了0.4mm ，试求F 值。
已知E 钢=200GPa ，E 铝=70GPa 。
2-7 图示等直杆AC ，材料的容重为ρg ，弹性模量为E ，横截面积为A 。
求直杆B 截面的位移ΔB 。
-3-学号 姓名2-8 图示结构中，AB 可视为刚性杆，AD 为钢杆，面积A 1=500mm 2，弹性模量E 1=200GPa ；CG 为铜杆，面积A 2=1500mm 2，弹性模量E 2=100GPa ；BE 为木杆，面积A 3=3000mm 2，弹性模量E 3=10GPa 。
当G 点处作用有F =60kN 时，求该点的竖直位移ΔG 。
2-11 图示一挡水墙示意图，其中AB 杆支承着挡水墙，各部分尺寸均已示于图中。
若AB 杆为圆截面，材料为松木，其容许应力［σ］=11MPa ，试求AB 杆所需的直径。
-4-2-12 图示结构中的CD 杆为刚性杆，AB 杆为钢杆，直径d =30mm ，容许应力［σ］=160MPa ，弹性模量E =2.0×105MPa 。
试求结构的容许荷载F 。
2-14 图示AB 为刚性杆，长为3a 。
A 端铰接于墙壁上，在C 、B 两处分别用同材料、同面积的①、②两杆拉住，使AB 杆保持水平。
河海大学材料力学真题汇总
= 88mm ，横截面对中性轴的惯性矩为 I z = 764 × 10−8 m4 。试求梁的容许均布荷载 q 的大小
2007 年第 3 大题 图示钢杆，弹性模量 E
= 200GPa ，截面面积为 2500mm 2 ，受力之前， B 端与刚性墙间的间隙为 δ = 0.3mm ，现于 C 点作
2004 年第 2 部分第 6 大题 图示结构中， AC 梁为矩形截面， CD 杆为圆截面，均由 Q 235 钢制成， C 、 D 两处均为球铰，已知 d
= 20mm ， b = 100mm ，
h = 180mm ， E = 200GPa ，σ s = 235MPa ，σ b = 400MPa ，强度安全因素 n = 2.0 ，稳定安全因素 nst = 3.0 。试确定
30
o
= 143.3 × 10 −6 ，
Fd /10 ， d = 100mm ， E = 200GPa ，ν = 0.3 。试求荷载 F 和 Me 。若许用应力 [σ ] = 160 MPa ，试用第三
2007 年第 7 大题 图示结构 AB 为矩形截面梁，Wz
= 105 mm3 ； CD 为圆截面杆，直径 d = 20mm ，两端铰支，可视为细长杆。弹性模量均为
E = 200GPa ，容许应力 [σ ] = 160 MPa ， L = 0.8m ，稳定安全系数 nst = 2 ，现在 B 端作用一力偶 M = 10 KN ⋅ m ，试校
= 200GPa ）
2006 年第 2 大题 由空心圆管 B 和实心圆杆 A 牢固地粘结在一起组成的轴（横截面如图） ，它们的切变弹模分别为 G A 和 GB ，且 G A （1）画出横截面上切应力分布规律（以任一半径） （2）求出扭矩为 M x 时， A 、 B 材料内的最大切应力
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学号姓名2-1求下列结构中指定杆内的应力。
已知(a)图中杆的横截面面积A1=A2=1150mm2。
CBAE D2-2求下列各杆内的最大正应力。
（3）图(c)为变截面拉杆，上段AB的横截面积为40mm2，下段BC的横截面积为30mm2，杆材料的ρg=78kN/m3。
2-4一直径为15mm，标距为200mm的合金钢杆，比例极限内荷载从零缓慢地增加58.4kN时，杆伸长了0.9mm，直径缩小了0.022mm，确定材料的弹性模量E、泊松比ν。
2-6图示短柱，上段为钢制，长200mm，截面尺寸为100×100mm2；下段为铝制，长300mm，截面尺寸为200×200mm2。
当柱顶受F力作用时，柱子总长度减少了0.4mm，试求F值。
已知E钢=200GPa，E铝=70GPa。
2-7图示等直杆AC，材料的容重为ρg，弹性模量为E，横截面积为A。
求直杆B截面的位移ΔB。
学号姓名2-8图示结构中，AB可视为刚性杆，AD为钢杆，面积A1=500mm2，弹性模量1E1=200GPa；CG为铜杆，面积A2=1500mm2，弹性模量E2=100GPa；BE为木杆，面积A3=3000mm2，弹性模量E3=10GPa。
当G点处作用有F=60kN时，求该点的竖直位移ΔG。
2-11图示一挡水墙示意图，其中AB杆支承着挡水墙，各部分尺寸均已示于图中。
若AB杆为圆截面，材料为松木，其容许应力［σ］=11MPa，试求AB杆所需的直径。
2-12图示结构中的CD杆为刚性杆，AB杆为钢杆，直径d=30mm，容许应力［σ］=160MPa，弹性模量E=2.0×105MPa。
试求结构的容许荷载F。
2-14图示AB为刚性杆，长为3a。
A端铰接于墙壁上，在C、B两处分别用同材料、同面积的①、②两杆拉住，使AB杆保持水平。
在D点作用荷载F后，求两杆内产生的应力。
设弹性模量为E，横截面面积为A。
学号姓名2-15两端固定，长度为l，横截面面积为A，弹性模量为E的正方形杆，在B、C截面处各受一F力作用。
求B、C截面间的相对位移。
22-17两块钢板塔接，铆钉直径为25mm，排列如图所示。
已知［τ］=100MPa，［σ］=280MPa，板①的bs容许应力［σ］=160MPa，板②的容许应力［σ］=140MPa，求拉力F的许可值，如果铆钉排列次序相反，即自上而下，第一排是两个铆钉，第二排是三个铆钉，则F值如何改变?3-1一直径d=60mm的圆杆，其两端受外力偶矩T=2kN·m的作用而发生扭转。
试求横截面上1，2，3点处的切应力和最大切应变，并在此三点处画出切应力的方向。
(G=80GPa)。
3-3从直径为300mm的实心轴中镗出一个直径为150mm的通孔而成为空心轴，问最大切应力增大了百分之几?3-4一端固定、一端自由的钢圆轴，其几何尺寸及受力情况如图所示，试求：(1)轴的最大切应力。
(2)两端截面的相对扭转角(G=80GPa)。
学号姓名3-5一圆轴AC如图所示。
AB段为实心，直径为50mm；BC段为空心，外径为50mm，内径为35mm。
要使杆的总扭转角为0.12°，试确定BC段的长度a。
设G=80GPa。
3-8传动轴的转速为n=500转/分，主动轮输入功率P=5P1P3=300KW。
已知［τ］=70MPa，［θ］=1°/m，G=8×10432=200KW，(1)确定AB段的直径d和BC段的直径d2。
(2)若AB1和BC两段选用同一直径，试确定直径d。
3-10图(a)所示托架，受力F=40kN，铆钉直径d=20mm，铆钉为单剪，求最危险铆钉上的切应力的大小及方向。
3-14工字形薄壁截面杆，长2m，两端受0.2kN·m的力偶矩作用。
设G=80GPa，求此杆的最大切应力及杆单位长度的扭转角。
学号姓名A-2试求图形水平形心轴z的位置，并求影阴线部分面积对z轴的面积矩S z。
4A-3试计算(b)图形对y，z轴的惯性矩和惯性积。
A-8计算图示（a）图形的形心主惯性矩。
4-1图(a)所示钢梁(E=2.0×105MPa)具有(b)、(c)两种截面形式，试分别求出两种截面形式下梁的曲率半径，最大拉、压应力及其所在位置。
4-4求梁指定截面a-a上指定点D处的正应力，及梁的最大拉应力σ和最大压应力σ。
t max c maxA B学号姓名4-5图示梁的横截面，其上受绕水平中性轴转动的弯矩。
若横截面上的最大正应力为40MPa，试问：工字形截面腹板和翼缘上，各承受总弯矩的百分之几?54-6一矩形截面悬臂梁，具有如下三种截面形式：(a)整体；(b)两块上、下叠合；(c)两块并排。
试分别计算梁的最大正应力，并画出正应力沿截面高度的分布规律。
4-8一槽形截面悬臂梁，长6m，受q=5kN/m的均布荷载作用，求距固定端为0.5m处的截面上，距梁顶面100mm处b-b线上的切应力及a-a线上的切应力。
4-9一梁由两个18B号槽钢背靠背组成一整体，如图所示。
在梁的a-a截面上，剪力为18kN、弯矩为55kN·m，求b-b截面中性轴以下40mm处的正应力和切应力。
学号姓名4-10一等截面直木梁，因翼缘宽度不够，在其左右两边各粘结一条截面为50×50mm的木条，如图所示。
若此梁危险截面上受有竖直向下的剪力20kN，试求粘结层中的切应力。
64-11图示一矩形截面悬臂梁，在全梁上受集度为q的均布荷载作用，其横截面尺寸为b、h，长度为l。
（1）证明在距自由端为x处的横截面上的切向分布内力τdA的合力等于该截面上的剪力；而法向分布内力σdA的合力偶矩等于该截面上的弯矩。
（2）如沿梁的中性层截出梁的下半部，如图所示。
问截开面上的切应力τ′沿梁长度的变化规律如何?该面上总的水平剪力F Q′有多大?它由什么力来平衡？4-12试画出图示各截面的弯曲中心的大致位置，并画出切应力流的流向，设截面上剪力F Q的方向竖直向下。
4-14图示铸铁梁，若［σ］=30MPa,［σ］=60MPa,试校核此梁的强度。
已知I=764×10−8m4。
t c z学号姓名4-15一矩形截面简支梁，由圆柱形木料锯成。
已知F=8kN,a=1.5m，［σ］=10MPa。
试确定弯曲截面系数为最大时的矩形截面的高宽比h/b，以及锯成此梁所需要木料的最d。
4-16截面为10号工字钢的AB梁，B点由d=20mm的圆钢杆BC支承，梁及杆的容许应力［σ］=160MPa，试求容许均7布荷载q。
4-18用积分法求下列各梁指定截面处的转角和挠度。
设EI为已知。
学号姓名4-19对于下列各梁，要求：(1)写出用积分法求梁变形时的边界条件和连续光滑条件。
(2)根据梁的弯矩图和支座条件，画出梁的挠曲线的大致形状。
4-20用叠加法求下列各梁指定截面上的转角和挠度。
4-21图示悬臂梁，容许应力［σ］=160MPa，容许挠度［w］=l/400，截面为两个槽钢组成，试选择槽钢的型号。
设E=200GPa。
4-23图示两梁相互垂直，并在简支梁中点接触。
设两梁材料相同，AB梁的惯性矩为I1，CD梁的惯性矩为I2，试求AB梁中点的挠度w C。
学号姓名5-1单元体上的应力如图所示。
试用解析公式法求指定方向面上的应力。
5-3单元体上的应力如图所示。
试用应力圆法求单元体的主应力大小和方向，再用解析公式法校核，并绘出主应力单元体。
5-5图示A点处的最大切应力是0.9MPa，试确定F力的大小。
9学号姓名5-7求图中两单元体的主应力大小及方向。
5-8在物体不受力的表面上取一单元体A，已知该点的最大切应力为3.5MPa，与表面垂直的斜面上作用着拉应力，而前后面上无应力。
(1)计算A点的σx，σy及τx，并画在单元体上。
(2)求A点处的主应力大小和方向。
5-9在一体积较大的钢块上开一个立方槽，其各边尺寸都是1cm，在槽内嵌入一铝质立方块，它的尺寸是0.95×0.95×1cm3(长×宽×高)。
当铝块受到压力F=6kN的作用时，假设钢块不变形，铝的弹性模量E=7.0×104MPa，ν=0.33，试求铝块的三个主应力和相应的主应变。
5-10在图示工字钢梁的中性层上某点K处，沿与轴线成45°方向上贴有电阻片，测得正应变ε=-2.6×10-5，试求梁上的荷载F。
设E=2.1×105MPa，ν=0.28。
学号姓名5-11图示一钢质圆杆，直径D=20mm。
已知A点处与水平线成70°方向上的正应变ε70°=4.1×10-4。
E=2.1×105MPa，ν=0.28,求荷载F。
105-12用电阻应变仪测得受扭空心圆轴表面上某点处与母线成45°方向上的正应变ε=2.0×10-4。
已知E=2.0×105MPa,，ν=0.3，试求T的大小。
5-13受力物体内一点处的应力状态如图所示，试求单元体的体积改变能密度和形状改变能密度。
设E=2.0 ×105MPa，ν=0.3。
6-1炮筒横截面如图所示。
在危险点处，σt=60MPa，σr=-35MPa，第三主应力垂直于纸面为拉应力，其大小为40MPa，试按第三和第四强度论计算其相当应力。
6-2已知钢轨与火车车轮接触点处的正应力σ1=-650MPa，σ2=-700MPa，σ3=-900MPa。
如钢轨的容许应力［σ］=250MPa，试用第三强度理论和第四强度理论校核该点的强度。
6-3受内压力作用的容器，其圆筒部分任意一点A处的应力状态如图(b)所示。
当容器承受最大的内压力时，用应变计测得：εx=1.88×10-4，εy=7.37×10-4。
已知钢材弹性模量E=2.1×105MPa，横向变形系数v=0.3，［σ］=170MPa。
试用第三强度理论对A点处作强度校核。
6-4图示两端封闭的薄壁圆筒。
若内压p=4MPa，自重q=60kN/m，圆筒平均直径D=1m，壁厚δ=30mm，容许应力［σ］=120MPa，试用第三强度理论校核圆筒的强度。
6-6在一砖石结构中的某一点处，由作用力引起的应力状态如图所示。
构成此结构的石料是层化的，而且顺着与A-A平行的平面上承剪能力较弱。
试问该点是否安全?假定石头在任何方向上的容许拉应力都是1.5MPa，容许压应力是14MPa，平行于A-A平面的容许切应力是2.3MPa。
6-7一简支钢板梁受荷载如图(a)所示，它的截面尺寸见图(b)。
已知钢材的容许应力［σ］=170MPa,［τ］=100MPa，试校核梁内的正应力强度和切应力强度，并按第四强度理论对截面上的a点作强度校核。
(注：通常在计算a点处的应力时近似地按a′点的位置计算。