材料力学计算题
材料力学试题及答案解析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[]MPa100=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 。
四套《材料力学》试题及答案
材料力学试题A成绩班 级 姓名 学号 一、单选题（每小题2分，共10小题，20分）1、 工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。
下列除（ ）项，其他各项是必须满足的条件。
A 、强度条件B 、刚度条件C 、稳定性条件D 、硬度条件 2、内力和应力的关系是（ ）A 、内力大于应力B 、内力等于应力的代数和C 、内力是矢量，应力是标量D 、应力是分布内力的集度 3、根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（ ）。
A 、形状尺寸不变，直径线仍为直线。
B 、形状尺寸改变，直径线仍为直线。
C 、形状尺寸不变，直径线不保持直线。
D 、形状尺寸改变，直径线不保持直线。
4、建立平面弯曲正应力公式zI My =σ,需要考虑的关系有（ ）。
A 、平衡关系,物理关系，变形几何关系；B 、变形几何关系，物理关系，静力关系；C 、变形几何关系，平衡关系，静力关系；D 、平衡关系, 物理关系，静力关系； 5、利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件（ ）来确定积分常数。
A 、平衡条件。
B 、边界条件。
C 、连续性条件。
D 、光滑性条件。
6、图示交变应力的循环特征r 、平均应力m σ、应力幅度a σ分别为（ ）。
A -10、20、10；B 30、10、20； C31-、20、10； D 31-、10、20 。
7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力1σ、2σ、3σ分别为（ ）。
A 30MPa 、100 MPa 、50 MPaB 50 MPa 、30MPa 、-50MPaC 50 MPa 、0、-50Mpa 、D -50 MPa 、30MPa 、50MPa8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（ ）。
A 、2 B 、3 C 、4 D 、5 9、压杆临界力的大小，（ ）。
A 与压杆所承受的轴向压力大小有关；B 与压杆的柔度大小有关；C 与压杆材料无关；D 与压杆的柔度大小无关。
10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求结构满足三个条件。
(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≥+。
材料力学第二章计算题
1.杆系结构如图所示，已知杆AB、AC材料相同，丨-160 MPa，横截面积分别为A i = 706.9 mm2，A2=314 mm2，试确定此结构许可载荷［P］。
（15分）2.在图示直径为d=10mm的等直圆杆，沿杆件轴线作用F1、F2、F3、F4。
已知：F仁6kN, F2=18kN, F3=8kN, F4=4kN,弹性模量E=210GPa试求各段横截面上的轴力及作轴力图并求杆的最大 ________ 拉应力及压应力。
3•图示吊环，载荷F=1000KN两边的斜杆均由两个横截面为矩形的钢杆构成，杆的厚度和宽度分别为b=25mm h=90mm斜杆的轴线与吊环对称，轴线间的夹角为 a =20°。
钢的许用应力［6 ］=120Mpa。
试校核斜杆的强度。
4.钢质圆杆的直径d=10mm,F=5kN,弹性模量E=210GPa试作轴力图并求杆的最大正应力。
5.图示板状硬铝试件，中部横截面尺寸a= 2mm , b = 20mm。
试件受轴向拉力P = 6kN作用，在基长I = 70mm 上测得伸长量 =1 = 0.15mm ，板的横向缩短 =b = 0.014mm 。
试求板材 料的弹性模量E 及泊松比。
6 •钢制直杆，各段长度及载荷情况如图。
各段横截面面积分别为=200mm 2。
材料弹性模量 E = 200GPa 。
材料许用应力［tr ］=210MPa 。
试作杆的轴力图并校核杆的强度。
2 7.图示钢杆的横截面面积为 A =200mm ，钢的弹性模量E =200GP a ,求各端杆的应变、 伸长及全杆的总伸长 。
&等截面实心圆截面杆件的直径 d=40mm ，材料的弹性模量 E=200GPa 。
AB = BC = CD = 1m ,在B 、C 、D 截面分别作用有 P 、2P 、2P 大小的力，方向和作用线如图所示， P=10KN 。
①做此杆件的轴力图；②求此杆件内的最大正应力；③求杆件 C 截面的铅垂位移。
材料力学期末考试复习题及答案
二、计算题：1。
梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。
2。
铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心.已知I z=60125000mm4,y C=157.5mm，材料许用压应力[σc］=160MPa，许用拉应力［σt]=40MPa。
试求:①画梁的剪力图、弯矩图.②按正应力强度条件校核梁的强度。
3。
传动轴如图所示.已知F r=2KN，F t=5KN，M=1KN·m,l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ］=100MPa.试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的内力图.③用第三强度理论设计轴AB的直径d。
4.图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示。
已知I z=4500cm4,y1=7.14cm，y2=12。
86cm，材料许用压应力[σc]=120MPa，许用拉应力［σt]=35MPa，a=1m。
试求：①画梁的剪力图、弯矩图。
②按正应力强度条件确定梁截荷P。
5。
如图6所示，钢制直角拐轴，已知铅垂力F1，水平力F2,实心轴AB的直径d，长度l，拐臂的长度a。
试求：①作AB轴各基本变形的内力图。
②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力.6.图所示结构，载荷P=50KkN，AB杆的直径d=40mm，长度l=1000mm，两端铰支。
已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1。
12MPa，稳定安全系数n st=2.0,[σ]=140MPa.试校核AB杆是否安全。
7.铸铁梁如图5，单位为mm，已知I z=10180cm4,材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa，试求：①画梁的剪力图、弯矩图.②按正应力强度条件确定梁截荷P。
8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。
已知M=200GPa，μ=0.3，［σ］=140MPa。
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）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 。
2A C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 。
材料力学例题
G=80GPa ，许用剪应力 []=30MPa，试设计杆
的外径；若[]=2º /m ，试校核此杆的刚度，并
求右端面转角。
[例题] 某传动轴设计要求转速n = 500 r / min，输入功率P1 = 500 马力， 输出功率分别 P2 = 200马力及 P3 = 300马力，已 知：G=80GPa ，[ ]=70M Pa，[ ]=1º /m ，试确定： ①AB 段直径 d1和 BC 段直径 d2 ？ ②若全轴选同一直径，应为多少？ ③主动轮与从动轮如何安排,轴的受力合理？ P2 A 500 B 400 P3 C
例题 油缸活塞直经 D = 65mm，油压 p =1.2MPa.活塞杆长度 l=1250mm，材料为35钢，s =220MPa，E = 210GPa，[nst] = 6.试确定活塞杆的直经.
活塞杆 D p d 活塞
例题
AB的直径 d=40mm，长 l=800mm，两端可视为铰支. 材
料为Q235钢，弹性模量 E = 200GPa. 比例极限p =200MPa，屈
传动轴的直径为ｄ＝40毫米，皮带轮的直径分别为：右侧轮直 径D1＝200毫米，右侧轮D2＝120毫米，皮带的张力为F1＝2F2 ＝4KN，F3＝2F4。轴的许用应力为：[σ]＝100MPａ，用第三 强度理论校核轴的强度。
例题
外径 D = 50 mm，内径 d = 40 mm 的钢管，两端铰支，
材料为 Q235钢，承受轴向压力 F. 试求 （1）能用欧拉公式时压杆的最小长度；
例题
杆 OD左端固定，受力如图，OC段 的横截
面面积是CD段横截面面积A的2倍。计算(1)杆内最
大轴力;(2)最大正应力，(3)最大切应力及其所在位 置。 (4)杆件的总变形。
材料力学试题及答案
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。
材料力学习题()
扭转一、选择题1.图示传动轴，主动轮A的输入功率为P A= 50 kW，从动轮B，C，D，E的输出功率分T出现在别为P B = 20 kW，P C = 5 kW，P D = 10 kW，P E = 15 kW。
则轴上最大扭矩max( B )。
A．BA段B．AC段C．CD段D．DE段2、如图所示的传动轴，（B ）种布置对提高轴的承载能力最为有利A、B、C、D、3、一传动轴如图所示，已知M A=1.3 N·m，M B=3 N·m，M C=1 N·m，M D=0.7 N·m，按扭矩的正负号规定，横截面1-1、2-2和3-3上扭矩的正负号分别为（C ）。
A 、正、负、负B 、正、负、正C 、负、正、正D 、负、正、负4. 图示受扭圆轴，其横截面上的剪应力分 布图正确的是(A )。
5. 实心圆轴，两端受扭转外力偶作用。
直径为D 时，设轴内的最大剪应力为τ，若轴的直径改为2D ，其它条件不变，则轴内的最大剪应力变为( A )。
A ．τ8B ．8τC ．τ16D ．16τ6. 直径为D 的实心圆轴，最大的容许扭矩为T ，若将轴的横截面积增加一倍，则其最大容许扭矩为（ C ）。
A ．T 2B ．T 2C ．T 22D ．T 47. 在题10图示圆轴左段实心，右段空心，其中右段和左段的最大剪应力右m ax τ和左m ax τ之比=左右max max ττ（ B ）。
A ．3B ．16 / 5C ．6D ．24 / 78. 在上题图示圆轴中，右段的相对扭转角右ϕ和左段的相对扭转角左ϕ的比=左右ϕ（ ）。
A ．8／5B ．16／5C ．3／2D ．249. 截面为实心圆，直径为ｄ，截面对圆心的极惯性矩I p 为（ B ）。
A.164d π B.324d π C.644d π D.44d π10. 等截面圆轴上装有四个皮带轮，( A )安排合理，现有四种答案：Ａ. 将Ｃ轮与Ｄ轮对调； Ｂ. 将Ｂ轮与Ｄ轮对调；Ｃ. 将Ｂ轮与Ｃ轮对调； Ｄ. 将Ｂ轮与Ｄ轮对调，然后再将Ｂ轮与Ｃ轮对调。
材料力学习题
材料力学习题材料力学是工程学和物理学的重要基础学科，它研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律。
掌握材料力学的基本理论和方法对于工程技术人员来说至关重要。
下面我们来看一些材料力学的习题，通过解题来加深对材料力学知识的理解。
1. 一根长为L的钢杆，横截面积为A，受到拉力F，求钢杆的伸长量。
解，根据胡克定律，材料的伸长量与受力成正比。
伸长量ΔL与拉力F的关系可以用公式表示为ΔL = FL/EA，其中E为杨氏模量，A为横截面积。
根据公式，我们可以计算出钢杆的伸长量。
2. 一根长度为L的铜棒，横截面积为A，受到拉力F，求铜棒的伸长量。
解，根据胡克定律，材料的伸长量与受力成正比。
伸长量ΔL与拉力F的关系可以用公式表示为ΔL = FL/EA，其中E为杨氏模量，A为横截面积。
由于铜和钢的杨氏模量不同，因此需要根据铜的杨氏模量和横截面积来计算铜棒的伸长量。
3. 一根长为L的橡胶棒，横截面积为A，受到拉力F，求橡胶棒的伸长量。
解，橡胶是一种具有较大的拉伸变形能力的材料，其伸长量与拉力之间的关系并不符合胡克定律。
橡胶的拉伸性能可以用应力-应变曲线来描述，根据橡胶的应力-应变曲线可以计算出橡胶棒的伸长量。
4. 一根长度为L的钢丝，横截面积为A，受到拉力F，求钢丝的应力。
解，钢丝的应力可以用公式表示为σ = F/A，其中F为拉力，A为横截面积。
根据这个公式，我们可以计算出钢丝的应力。
5. 一根长度为L的铝棒，横截面积为A，受到拉力F，求铝棒的应力。
解，铝和钢的杨氏模量不同，因此铝棒的应力需要根据铝的杨氏模量和横截面积来计算。
通过以上习题的解答，我们可以加深对材料力学的理解，掌握材料在外力作用下的力学性能和变形规律。
希望大家能够通过练习，提高对材料力学知识的掌握程度，为工程实践提供坚实的理论基础。
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。
材料力学习题及答案
材料⼒学习题及答案材料⼒学习题⼀⼀、计算题1．（12分）图⽰⽔平放置圆截⾯直⾓钢杆（2ABC π=∠），直径mm 100d =，m l 2=，m N k 1q =，[]MPa 160=σ，试校核该杆的强度。
2．（12分）悬臂梁受⼒如图，试作出其剪⼒图与弯矩图。
3．（10分）图⽰三⾓架受⼒P 作⽤，杆的截⾯积为A ，弹性模量为E ，试求杆的内⼒和A 点的铅垂位移Ay δ。
4．（15分）图⽰结构中CD 为刚性杆，C ，D 处为铰接，AB 与DE 梁的EI 相同，试求E 端约束反⼒。
5. (15分) 作⽤于图⽰矩形截⾯悬臂⽊梁上的载荷为：在⽔平平⾯内P 1=800N ，在垂直平⾯内P 2=1650N 。
⽊材的许⽤应⼒[σ]=10MPa 。
若矩形截⾯h/b=2，试确定其尺⼨。
三．填空题（23分）1．（4分）设单元体的主应⼒为321σσσ、、，则单元体只有体积改变⽽⽆形状改变的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；单元体只有形状改变⽽⽆体积改变的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2．（6分）杆件的基本变形⼀般有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿四种；⽽应变只有＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿两种。
3．（6分）影响实际构件持久极限的因素通常有＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿，它们分别⽤＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来加以修正。
4.（5分）平⾯弯曲的定义为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_。
5.（2分）低碳钢圆截⾯试件受扭时，沿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿截⾯破坏；铸铁圆截⾯试件受扭时，沿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿⾯破坏。
四、选择题（共2题，9分）2．（5分）图⽰四根压杆的材料与横截⾯均相同，试判断哪⼀根最容易失稳。
答案：（）材料⼒学习题⼆⼆、选择题：（每⼩题3分，共24分）1、危险截⾯是______所在的截⾯。
材料力学各单元的题
[4] 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、AB
B、AC
C、AD
D、BC
[5] 设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的，则在发生破坏 的截面上___。 A、外力一定最大，且面积一定最小 B、轴力一定最大，且面积一定最小 C、轴力不一定最大，但面积一定最小 D、轴力与面积之比一定最大
C
a
F
FNAB FNBC
B F
求BC杆的正应力
BC
FNBC 17.32 103 ABC 602
4.8 N mm 2 4.8 MPa
例题2-4 图示为一变截面圆杆ABCD。已知F1=20kN， F2=35kN，F3=35kN。l1=l3=300mm，l2=400mm。d1=12mm， d2=16mm，d3=24mm。E=210GPa 试求： (1) Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ 截面的轴力并作轴力图 (2) 杆的最大正应力max (3) B 截面的位移及AD 杆的变形
[1]设低碳钢拉伸试件工作段的初始横截面积为 A0 ，试件被拉 断后，断口的横截面积为A，试件断裂前所能承受的最大荷载 为 Pb ，则下列结论中____是正确的。
Pb A、材料的强度极限 b A0 P B、材料的强度极限 b b A
C、当试件工作段中的应力达到强度极限 b 的瞬时。试件的 横截面积为A．
[8] 下列结论中正确的是（ ） A. 内力是应力的代数和 B. 应力是内力的平均值 C. 应力是内力的集度 D. 内力必大于应力 [9] 长度和横截面面积均相同的两杆，一为钢杆，一为铝
杆，在相同的拉力作用下（ ）
A. 铝杆的应力和钢杆相同，而变形大于钢杆 B. 铝杆的应力和钢杆相同，而变形小于钢杆
材料力学试题集
材料力学试题集1、空气泵操纵杆，右端受力kN P 5.81，杆的尺寸如图所示，试求1-1截面的内力。
2、拉伸试样上A 、B 两点的距离l 为标距。
受拉力作用后，用变形仪量出两点距离的增量为360mml2105-⨯=∆。
若标距的原长为mml100=，试求A、B两点间的平均应变mε。
A Bl PP3、图示三角形薄板因受外力作用而变形，角点B 垂直向上的位移为mm 03.0，但AB 和BC 保持直线，试求沿OB 的平均应变m，并求AB 、BC 两边在B 点的角度改变。
o45mm240BACo454、圆形薄板的半径为R ，变形后R 的增量为R ∆。
若mm R 80=，mmR 3103-⨯=∆，试求沿半径方向和外圆圆周方向的平均应变。
5、图示支架，P=14.14kN，045=θ求两个杆的内力。
θABP C6、图示结构中，1、2两杆的横截面直径分别为mm 10和mm20，试求两杆内的应力。
设两根横梁为刚体。
21OD12B ACm5.1m2m 1m1 2OkN 107、结构如图所示，在结点A 上作用P 力。
已知AB 、AC杆的材料和截面尺寸均相同，且知2200mm A =，MPa160][=σ，试确定许可载荷P 值。
8、试求图示桁架中指定杆①、②、③的横截面面积。
已知kN P 100=，各杆的许用应力为MPa160][=+σ，MPa100][=-σ。
PB9、图示为一悬臂结构的桁架，拉杆AB由钢材做成。
已知其许用应力为MPaσ，此杆的横截面[=170]面积为2400mmA=。
试校核其强度。
9、图示为一钢桁架，所有各杆都是由二等边角钢组成。
已知角钢材料为3A 钢，其许用应力为MPa170][=σ，试为杆AC 和CD 选择所需角钢型号。
kN 22010、有一两端固定的水平钢丝如图中的虚线所示。
已知钢丝横截面的直径为mm=，当在钢丝中d1点C悬挂一集中载荷P后，钢丝产生的应变达到E200=，试求：（1）钢丝09%.0，钢丝的弹性模量GPa内的应力多大？（2）钢丝在C点下降的距离为多少?（3）此时载荷P的值是多少?11、在图示简单杆系中，设AB 和AC 的横截面直径分别为mmd201=和mmd242=，钢材的弹性模量G P a E 200=，荷载kN P 5=。
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。
材料力学计算题
1. 一个直径为10cm的圆形截面钢杆，承受的最大拉力为100kN。
已知材料的屈服强度为350MPa，请计算该钢杆的安全系数。
解答：首先，我们需要计算钢杆在最大拉力下的应力。
应力= 力/ 面积= 100kN / (π* (10cm)^2) = 100kN / (3.14 * 100cm^2) ≈3.18MPa。
然后，我们计算安全系数。
安全系数= 材料屈服强度/ 应力= 350MPa / 3.18MPa ≈11.2。
所以，该钢杆的安全系数为11.2。
2. 一个长度为2m的悬臂梁，其根部固定，自由端承受一个集中力F。
已知梁的截面积A为0.01m^2，材料的弹性模量为E为200GPa。
请计算梁的自由端的位移。
解答：首先，我们需要计算梁的弯曲刚度I。
I = 面积* 长度^3 / 12 = 0.01m^2 * (2m)^3 / 12 = 0.04m^4。
然后，我们计算梁的弯矩M。
M = F * x / 2，其中x为梁自由端到集中力作用点的距离。
由于梁是均匀分布载荷，我们可以假设x为梁长度的一半，即x = 1m。
所以，M = F * 1m / 2 = F/2。
接下来，我们使用弯矩-曲率关系求解梁的自由端位移w。
w = M * y^3 / (3EI)，其中y为梁自由端的垂直位移。
由于梁是均匀分布载荷，我们可以假设y为梁高度的一半，即y = h/2。
所以，w = M * (h/2)^3 / (3EI) = F^3 / (6E*I*h^2)。
最后，我们得到梁的自由端位移w = F^3 / (6E*I*h^2)。
材料力学第二章计算题
1. 杆系构造如下图，杆AB 、AC 材料一样，[]160=σMPa ，横截面积分别为9.706=1A mm 2，314=2A mm 2，试确定此构造许可载荷[P ]。
〔15分〕2.在图示直径为d=10mm 的等直圆杆，沿杆件轴线作用F1、F2、F3、F4。
：F1=6kN ，F2=18kN ，F3=8kN ，F4=4kN ，弹性模量E=210GPa 。
试求各段横截面上的轴力及作轴力图并求杆的最大拉应力及压应力。
3．图示吊环，载荷F=1000KN ，两边的斜杆均由两个横截面为矩形的钢杆构成，杆的厚度和宽度分别为b=25mm ，h=90mm ，斜杆的轴线与吊环对称，轴线间的夹角为а=200。
钢的许用应力[б]=120Mpa 。
试校核斜杆的强度。
4．钢质圆杆的直径d=10mm,F=5kN,弹性模量E=210GPa ，试作轴力图并求杆的最大正应力。
5．图示板状硬铝试件，中部横截面尺寸a ＝2mm ，b ＝20mm 。
试件受轴向拉力P ＝6kN 作用，在基长l ＝70mm 上测得伸长量∆l ＝，板的横向缩短∆b ＝。
试求板材料的弹性模量E 及泊松比。
6．钢制直杆，各段长度及载荷情况如图。
各段横截面面积分别为A 1＝A 3＝300mm 2，A 2＝200mm 2。
材料弹性模量E ＝200GPa 。
材料许用应力［σ］＝210MPa 。
试作杆的轴力图并校核杆的强度。
7．图示钢杆的横截面面积为2200mm A =，钢的弹性模量GPa E 200=，求各端杆的应变、伸长及全杆的总伸长。
8．等截面实心圆截面杆件的直径d=40mm ，材料的弹性模量E=200GPa 。
AB ＝BC ＝CD ＝1m ，在B 、C 、D 截面分别作用有P 、2P 、2P 大小的力，方向和作用线如下图，P=10KN 。
①做此杆件的轴力图；②求此杆件内的最大正应力；③求杆件C 截面的铅垂位移。
9．图示为一轴心受力杆，横截面面积A AB ＝A CD ＝400mm 2，A BC ＝200mm 2。
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计算题
一等截面杆在轴向拉力P作用下，测得杆件A点处的横向线应变0.00003，已知杆的横
截面积A 300mm2，材料的弹性模量E 2 105
MPa、泊松比0.28，试求（1）轴向拉力的数值；（2）图1所示A点在图2截面处的正应力和剪应力。
解:（1）
E E —=21.42857 MPa
P F N A E A E — A=6.43X 103N
x
- cos60.
2 2
16.07MPa
— sin 60
2
9.28MPa
（2）在A点取单元体，并画A点的应力状态图
xy
21.43MPa
cos2
xy
sin 2
-sin 2
xy
cos2
12
计算题
杆件上同时作用有如图所示的轴向力和横向力， 大小均为P 10kN ，杆件的截面为方形截面,
截面边长为a=100mm ,杆件长度为l=1m 。
试求出杆件的最大、最小正应力的大小。
带入可得弯曲max •怜2 6里
a 2 a 12
则最大、最小正应力为：
P M max 3
弯曲max ―
2 4
a a 2解答:
画出其轴力图和弯矩图。
杆件的轴向应力为 杆件的最大弯矩为 P 轴 P/A 右（拉应力）
a
M max Pl
max
弯曲max y max
max min
计算题
承受均布荷载作用的矩形截面木梁如图所示，已知l=4m
,
b=140mm , h=210mm , q=2kN/m , 弯曲时木材的容许正应力[]10MPa，（1）校核该梁的强度；（2）计算该梁能承受的极限
q
11 M H 11 { M I
l
解答:
ql
（1）做梁的弯矩图，梁的最大正应力发生在跨中弯矩最大的截面上，最大弯矩为:
1 2 1 3 2 3
叽x 8ql 8 2 10 4 4 10 Nm
抗弯截面模量为:
1 2 1 22 3
w z -bh2- 0.14 0.212 0.103 10 2m3
6 6
最大正应力为
满足强度条件。
（2）根据梁的强度条件，梁的容许承受的最大弯矩为:
M max W z[]
1
将M max ?q|2带入，即1 2
ql W Z[]
8
从而梁的容许承受的极限荷载为:
8W z[] 2 6
8 0.103 10 10 10
l242
5.15kN /m
max
4 103
max
W z 2
0.103 10
3.88MPa
计算题： 图中为一松木压杆（P 59 ）的示意图，其两端的支承情况为：下端固定，上端在 面内不能水平移动与转动，在 h 150mm ， 定角度出发， 材料的弹性模量 确
定最合理的 xoz 平面内可水平移动与转动。
已知 I 3m ，b E 10 103MPa 。
（ 1 ）计算该压杆的临界力；（2） xoy 平 100mm ， 从该杆的稳
b 与h 的比值。
= 0.5 xoy 平面 T h t
r
h + z xoz 平 面 解：（1）计算临界力 由于杆的上端在xoy （纸面平面） 而，压杆在这两个平面内的柔度 面内的柔度值分别为 xoz （与纸面平面垂直的平面）内的支撑情况不同，因 不同，压杆将在 值大的平面内失稳。
压杆在 xoy 和xoz xoy 面 z 1l i l b -12 °5 L 52 0.1 ‘1； xoz 平面 2l y
I y 2I '1 h ：— 0.15 A ■ 12 2 3
=138.6 1 12 该杆若失稳，将发生在 xoz 面内，y p 59，故可用欧拉公式计算临界力，其 值为
2 3 6 10 10 10 'El y （2l ）2 确定合理的b 与h 的比值 (2 3)2
3
0.1 0.12 12 77.1kN （2） 合理的b 与h 的比值，应该使在 xoy 和xoz 两个平面内具有相同的稳定性，即应使两个平面 的临界力 2 —相等。
依据P cr F Cr 有 （2l ） 2匚 hb 3
12 2 (1l)
bh 3 2E 12
2 (2l)
得b/ h 1/ 4 ，即为从稳定考虑该杆横截面尺寸最合理的比值。