材料力学复习题概念部分答案
材料力学自测复习题答案
材料力学自测复习题答案1. 简述材料力学中应力和应变的概念。
答案：应力是单位面积上的内力，表示为力与面积的比值。
应变是材料在受力作用下发生的形变与原始尺寸的比值，反映了材料的变形程度。
2. 描述弹性模量、剪切模量和泊松比三者之间的关系。
答案：弹性模量E、剪切模量G和泊松比ν之间的关系可以通过以下公式表示：E = 2G(1+ν)。
3. 什么是材料的屈服强度和抗拉强度？答案：屈服强度是指材料在受到外力作用时，从弹性变形转变为塑性变形的应力值。
抗拉强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大应力。
4. 说明材料力学中的三种基本力学行为：弹性、塑性和断裂。
答案：弹性是指材料在外力作用下发生形变，当外力移除后能够恢复原状的性质。
塑性是指材料在外力作用下发生永久形变，即使外力移除也不能恢复原状的性质。
断裂是指材料在受到足够大的应力作用下发生断裂破坏的现象。
5. 什么是材料的疲劳破坏？答案：疲劳破坏是指材料在反复或循环加载作用下，即使应力水平低于材料的静态强度极限，也会发生破坏的现象。
6. 描述材料力学中的应力集中现象。
答案：应力集中是指在材料的几何形状突变处，如孔洞、缺口或裂纹等，应力值会显著增加的现象。
这种应力的局部增加可能导致材料的提前破坏。
7. 什么是材料的硬度，它与材料的其他力学性能有何关系？答案：硬度是指材料抵抗外物压入其表面的能力。
硬度与材料的弹性模量、屈服强度和抗拉强度等力学性能有关，通常硬度较高的材料，其其他力学性能也较好。
8. 简述材料力学中的冲击韧性。
答案：冲击韧性是指材料在受到冲击载荷作用时吸收能量的能力，通常用冲击能量来衡量。
冲击韧性高的材质能够更好地抵抗冲击载荷而不发生破坏。
9. 什么是材料的蠕变现象？答案：蠕变是指材料在恒定应力作用下，随时间发生的缓慢塑性变形现象。
蠕变通常在高温或长时间加载条件下发生。
10. 描述材料力学中的疲劳寿命预测方法。
答案：疲劳寿命预测方法包括S-N曲线法、疲劳极限法和疲劳损伤累积理论等。
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。
材料力学试题及答案
材料力学试题及答案1. 以下是一些材料力学的试题及答案，供大家参考。
试题一：1. 什么是应力？应变？它们之间的关系是什么？2. 请简要说明胡克定律的含义。
3. 什么是杨氏模量？它有什么作用？4. 请解释拉伸和压缩的力学性质。
5. 请简要介绍材料的屈服点和极限强度。
答案：1. 应力是单位面积上的力，应变是物体单位长度的形变。
它们之间的关系是应力和应变成正比，且比例系数为材料的弹性模量。
2. 胡克定律指出，弹性体的应变与其受到的应力成正比，且方向相同。
3. 杨氏模量是描述材料刚度的物理量，它反映了材料在受力时的变形能力。
4. 拉伸是指物体受到拉力而发生的形变，压缩则是指物体受到压力而发生的形变。
拉伸和压缩都是材料的力学性质。
5. 材料的屈服点是指材料开始产生塑性变形的应力值，极限强度则是材料能够承受的最大应力值。
试题二：1. 请解释材料的蠕变现象。
2. 什么是断裂韧度？它与材料的强度有什么关系？3. 请简要介绍应力-应变曲线的特点。
4. 什么是疲劳破坏？它对材料的影响是什么？5. 请说明材料的冷加工和热加工的区别。
答案：1. 材料的蠕变是指在高温下，材料受到持续应力作用而发生的塑性变形。
2. 断裂韧度是材料抗断裂的能力，它与材料的强度成正比，但并不完全相同。
3. 应力-应变曲线的特点包括弹性阶段、屈服阶段、硬化阶段和断裂阶段。
4. 疲劳破坏是指材料在受到交变应力作用下发生的破坏，对材料的影响是降低材料的强度和韧性。
5. 冷加工是指在常温下对材料进行塑性变形，而热加工是在高温下进行塑性变形。
通过以上试题及答案的学习，希望大家能够更好地理解材料力学的相关知识，提高自己的学习效果。
祝大家学习进步！。
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
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≥+。
(完整)材料力学复习题概念部分答案
材料力学复习材料1．构件的强度、刚度和稳定性指的是什么？ 就日常生活和工程实际各举一、两个实例。
2．材料力学的基本任务是什么? 材料力学对变形固体作了哪些基本假设?3．何谓内力？求解内力的基本方法是什么?何谓应力和应力状态? 研究应力状态为什么要采用“单元体”的研究方法？研究一点处的应力状态的目的是什么？何谓应变？ 如何表示应力和应变?4．为什么要绘制梁的剪力图与弯矩图? 列剪力方程与弯矩方程时的分段原则是什么？ 在什么情况下梁的 Q 图发生突变？ 在什么情况下梁的M 图发生突变?5．何谓材料的力学性质？ 为何要研究材料的力学性质?通过低碳钢与铸铁的轴向拉伸及压缩试验可以测定出材料哪些力学性质?固体材料在外力作用下呈现出来的力学性质主要体现在那两方面？这些力学性质主要指得是什么？ 怎样度量材料的塑性性质?试画出低碳钢材料单轴拉伸实验时的应力应变曲线，标明各变形阶段的极限应力？对于塑性材料和脆性材料，如何定出它们的许用应力［σ]?6．在梁材料服从虎克定律时， 梁横截面上正应力分布规律是怎样的？何谓中性轴？试说明弯曲正应力公式中各字符的含义、σ符号的确定、公式的适用范围。
7．试比较圆形、矩形、工字形截面梁的合理性?8。
叠加原理应用的前提条件是什么？9．一点处于二向应力状态时，如何利用应力圆和解析法求任意斜截面上的应力？如何求主应力和主单元体?一点单元体的三个主应力作用截面上剪应力必定为零，但最大(最小）剪应力作用截面上的正应力 却不一定为零，试说明为什么？10、试简述材料力学求解静不定问题的基本思路？11、固体材料破坏的基本类型是什么?四个常用强度理论的基本内容是什么? 它们的适用范围如何？试简述最大剪应力强度理论的基本观点和基本表达式?12．拉、弯组合时危险截面和危险点位置如何确定？ 建立强度条件时为什么不必利用强度理论？13．圆轴受扭、弯组合变形时, 危险截面一般位于何处？ 危险点位于何处? 建立强度条件时为什么必须利用强度理论？强度条件中为何未计入弯曲剪应力?以下三种形式的强度条件（按第三强度理论)，其适用范围有何区别？原因是什么？14．同时受扭转、弯曲和拉伸的构件， 其强度条件按第三强度理论写成以下形式是否正确？ 为什么?15．试说明何谓压杆丧失稳定性？说明临界力的意义, 影响临界力的大小有哪些因素？为什么说欧拉公式有一定的应用范围？ 超过这一范围时如何求压杆的临界力？简述提高压杆抵抗失稳的措施.★ 注意：在前面我们学习了杆件的四种基本变形.尽管杆件在四种基本变形形式下,其受力和变形的特点各不相同，但解决的问题基本是相同的,求解问题的步骤和采用的基本方法都是相同的.研究内力的[]σσ≤+=2231n r M M W[]σσ≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2234n n r W M W M A N []στσσ≤+=2234r []σσσσ≤-=313r基本方法是截面怯。
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》习题册附答案
F12312练习 1 绪论及基本概念1-1 是非题（1） 材料力学是研究构件承载能力的一门学科。
（ 是 ）（2）可变形固体的变形必须满足几何相容条件，即变形后的固体既不可以引起“空隙”，也不产生“挤入”现象。
（是）（3） 构件在载荷作用下发生的变形，包括构件尺寸的改变和形状的改变。
（ 是 ） （4） 应力是内力分布集度。
（是 ）（5） 材料力学主要研究构件弹性范围内的小变形问题。
（是 ） （6） 若物体产生位移，则必定同时产生变形。
（非 ） （7） 各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的变形。
（F ） （8） 均匀性假设认为，材料内部各点的力学性质是相同的。
（是）（9） 根据连续性假设，杆件截面上的内力是连续分布的，分布内力系的合力必定是一个力。
（非） （10）因为构件是变形固体，在研究构件的平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。
（非 ）1-2 填空题（1） 根据材料的主要性质对材料作如下三个基本假设：连续性假设、均匀性假设 、各向同性假设 。
（2） 工程中的强度 ，是指构件抵抗破坏的能力； 刚度 ，是指构件抵抗变形的能力。
（3） 保证构件正常或安全工作的基本要求包括 强度 ， 刚度 ，和 稳定性三个方面。
3（4） 图示构件中，杆 1 发生 拉伸 变形，杆 2 发生 压缩 变形，杆 3 发生 弯曲 变形。
（5） 认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了物质，这样的假设称为 连续性假设。
根据这一假设构件的应力，应变和位移就可以用坐标的 连续 函数来表示。
（6） 图示结构中，杆 1 发生 弯曲变形，构件 2发生 剪切 变形，杆件 3 发生 弯曲与轴向压缩组合。
变形。
（7） 解除外力后，能完全消失的变形称为 弹性变形，不能消失而残余的的那部分变形称为 塑性变形 。
（8） 根据 小变形 条件，可以认为构件的变形远 小于 其原始尺寸。
1-3选择题（1）材料力学中对构件的受力和变形等问题可用连续函数来描述；通过试件所测得的材料的力学性能，可用于构件内部的任何部位。
中南大学材料力学答案
静 不 定 结 构一． 概念题1静不定结构与静定结构的区别是什么？答：静不定结构有多余约束，只用静力学平衡方程不能求出全部的约束力或内力。
2与静定结构相比，静不定结构有哪些特性 答：静不定结构的强度、刚度、稳定性更好。
静不定结构的某个约束失效，整个结构的平衡不会破坏。
3什么是力法的基本体系和基本未知量，为什么首先要计算基本未知量答：静不定结构中，解除多余约束后得到的静定结构称为原静不定结构的基本体系或称静定基。
解除多余约束并以多余约束力代替，多余约束力又称原静不定结构的基本未知量。
一般多余约束处的变形量已知。
所以由该处的变形条件方程首先求出基本未知量。
4对称结构在对称力或反对称力的作用下，结构的内力各有何特点？答：对称结构在正对称力的作用下，沿结构对称轴切开，则两对称截面上的内力对称，反对称内力为0。
对称结构在反对称力的作用下，沿结构的对称轴切开，两对称截面上的内力反对称，正对称内力为零。
5去除多余约束的方式有哪几种？二计算题1 如图示ABC 梁，已知力P F ,长度a l ,，弯曲刚度EI 。
以固定端外力偶A M 作为多余约束力，分别用卡氏定理和单位力法求梁的约束力，作梁的弯矩图，求C 点的挠度。
解 1）以固定端外力偶A M 作为多余约束力，则静定基本结构如图示 由平衡方程0=∑Bm0=--a F Ml F P AA得：la F MF P AA += （向下）2）用卡氏定理求梁的约束力 a) AB 段弯矩方程 111x la F MMx F M M P AAA A+-=-=， )0(1l x ≤≤1111x lMM A-=∂∂CB 段弯矩方程 22x F M P = )0(2a x ≤≤02=∂∂AMMb) A 端的变形条件 0=A θc) 用卡氏定理 00221011=∂∂+∂∂=⎰⎰aAlAA MEI M M dx MEI M M θ即：0)11)((1110=-+-⎰dx x lx la F MMP AlA03121312121=+-+--al F al F l M l M l M l M P P A A A A 得 2aF MP A=得：la F la F MF P P AA 23=+=3）用单位力法求梁的约束力a) 在静定基本结构的A 端加单位力偶10=M 。
工程力学A(1)材料力学概念题
第一章是非判断题1-1材料力学是研究构件承载能力的一门学科。
( )1-2材料力学的任务是尽可能使构件安全地工作。
( )1-3材料力学主要研究弹性范围内的小变形情况。
( )1-4因为构件是变形固体，在研究构件的平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。
( )1-5外力就是构件所承受的载荷。
( )1-6材料力学研究的内力是构件各部分间的相互作用力。
( )1-7用截面法求内力时，可以保留截开后构件的任一部分进行平衡计算。
( )1-8压强是构件表面的正应力。
( )1-9应力是横截面上的平均内力。
( )1-10材料力学只研究因构件变形引起的位移。
( )1-11线应变是构件中单位长度的变形量。
( )1-12构件内一点处各方向线应变均相等。
( )1-13切应变是变形后构件中任意两根微线段夹角角度的变化量。
( )1-14材料力学只限于研究等截面直杆。
( )1-15杆件的基本变形只是拉(压)、剪、扭和弯四种，如果还有另一种变形，必定是这四种变形的某种组合。
( )答案：1-1 √1-2 ×1-3 √1-4 ×1-5 ×1-6 ×1-7 √1-8 ×1-9 ×1-10 √1-11 ×1-12 ×1-13 ×1-14 ×1-15 √第二章1 是非判断题2-1使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆轴线的集中力。
( )2-2拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。
( )2-3虎克定律适用于弹性变形范围内。
( )2-4材料的延伸率与试件的尺寸有关。
( )2-5 只有超静定结构才可能有装配应力和温度应力。
( )2填空题2-6承受轴向拉压的杆件，只有在( )长度范围内变形才是均匀的。
2-7根据强度条σ≤[σ]可以进行( )三个方面的强度计算。
2-8低碳钢材料由于冷作硬化，会使( )提高，而使( )降低。
2-9铸铁试件的压缩破坏和( )应力有关。
材料力学习题册1-14概念问题详解
第一章 绪论一、是非判断题1.1 材料力学的研究方法与理论力学的研究方法完全相同。
( × ) 1.2 力只作用在杆件截面的形心处。
( × ) 1.3 杆件某截面上的力是该截面上应力的代数和。
( × ) 1.4 确定截面力的截面法，适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况。
( ∨ ) 1.5 根据各向同性假设，可认为材料的弹性常数在各方向都相同。
( ∨ ) 1.6 根据均匀性假设，可认为构件的弹性常数在各点处都相同。
( ∨ ) 1.7 同一截面上正应力σ与切应力τ必相互垂直。
( ∨ ) 1.8 同一截面上各点的正应力σ必定大小相等，方向相同。
( × ) 1.9 同一截面上各点的切应力τ必相互平行。
( × ) 1.10 应变分为正应变ε和切应变γ。
( ∨ ) 1.11 应变为无量纲量。
( ∨ ) 1.12 若物体各部分均无变形，则物体各点的应变均为零。
( ∨ ) 1.13 若物体各点的应变均为零，则物体无位移。
( × ) 1.14 平衡状态弹性体的任意部分的力都与外力保持平衡。
( ∨ ) 1.15 题1.15图所示结构中，AD 杆发生的变形为弯曲与压缩的组合变形。
( ∨ )1.16 题1.16图所示结构中，AB 杆将发生弯曲与压缩的组合变形。
( × )二、填空题1.1 材料力学主要研究 受力后发生的以及由此产生1.2 拉伸或压缩的受力特征是 ，变形特征是 。
1.3 剪切的受力特征是 ，变形特征B题1.15图题1.16图外力的合力作用线通过杆轴线 杆件 沿杆轴线伸长或缩短 受一对等值，反向，作用线距离很近的力的作用 沿剪切面发生相对错动是 。
1.4 扭转的受力特征是 ，变形特征是 。
1.5 弯曲的受力特征是 ，变形特征是 。
1.6 组合受力与变形是指 。
1.7 构件的承载能力包括 ， 和 三个方面。
材料力学习题及答案
材料力学-学习指导及习题答案第一章绪论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 x，即扭矩，其大小等于M。
1-2 如图所示，在杆件的斜截面m-m上，任一点A处的应力p=120 MPa，其方位角θ=20°，试求该点处的正应力σ与切应力τ。
解：应力p与斜截面m-m的法线的夹角α=10°，故σ＝p cosα=120×cos10°=118.2MPaτ＝p sinα=120×sin10°=20.8MPa1-3 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σmax=100 MPa，底边各点处的正应力均为零。
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。
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F N=100×106×0.04×0.1/2=200×103 N =200 kN其力偶即为弯矩M z=200×(50-33.33)×10-3 =3.33 kN·m1-4 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。
解：第二章轴向拉压应力2-1试计算图示各杆的轴力，并指出其最大值。
解：(a) F N AB=F, F N BC=0, F N，max=F(b) F N AB=F, F N BC=－F, F N，max=F(c) F N AB=－2 kN, F N2BC=1 kN, F N CD=3 kN, F N，max=3 kN(d) F N AB=1 kN, F N BC=－1 kN, F N，max=1 kN2-2 图示阶梯形截面杆AC，承受轴向载荷F1=200 kN与F2=100 kN，AB段的直径d1=40 mm。
材料力学试卷及答案
1.5m 2m
D
P
C B
1m
120 70
[P] {P1, P2}min 26.88kN
剪切
一、判断剪切面和挤压面时应注意：剪切面是构件的两部分有发生
的平面；挤压面是构件
的表面。
答案：相互错动、接触
二、图示螺钉杆穿过刚度较大的水平梁并由螺帽悬挂，螺杆下端悬挂一重为 P 的物体。试分别写出螺钉的
剪切应力
八、图示圆杆直径 d=100mm，材料为 Q235 钢，E=200GPa， p=100，试求压杆的临界力 Fcr。(10 分)
Fcr
3m
d
《材料力学》试卷（1）答案及评分标准
一、 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩断裂阶段。 评分标准：各分。
二、 d=15mm; a=34mm． 评分标准：轴力 5 分， d 结果 5 分，a 结果 5 分。
大起吊重量 G。
N AC
G s in
G N AC 2
N BC
N AC cos
G sin cos
N AC [ ]AAC 115.32 kN
N AB [ ]AAC 305.76 kN
C
2m
G 3N AB
G1
N AC 2
55.766 kN
B
G2 3N AB 529 .591 kN
4m
时所对应的
作为屈服极限，称为材料的屈服
强度，并用记号
表示。
答案：无明显屈服阶段的塑性材料、 塑性应变、应力、 0.2 。
二、图示为简易悬臂式吊车简图，斜杆由两根 50×50×5 的等边角钢组成，横截面面积为 961mm 2 ；水平杆由两根
10 号槽钢组成，横截面面积为 2548mm 2 。材料都是 A3 钢，许用应力 120MPa 。不计两杆的自重，求允许的最
(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》复习 学习材料 试题与参考答案
《材料力学》习题答案复习学习材料试题与参考答案一、单选题1.三轮汽车转向架圆轴有一盲孔（图a），受弯曲交变应力作用，经常发生疲劳断裂后将盲孔改为通孔（图b），提高了疲劳强度。
其原因有四种答案,正确答案是（A）。
A.提高应力集中系数B.降低应力集中系数C.提高尺寸系数D.降低尺寸系数2.非对称的薄壁截面梁承受横向力时，若要求梁只产生平面弯曲而不发生扭转，则横向力作用的条件是（D）A.作用面与形心主惯性平面重合B.作用面与形心主惯性平面平行C.通过弯曲中心的任意平面D.通过弯曲中心，且平行于形心主惯性平面3.对剪力和弯矩的关系，下列说法正确的是（C）A.同一段梁上，剪力为正，弯矩也必为正B.同一段梁上，剪力为正，弯矩必为负C.同一段梁上，弯矩的正负不能由剪力唯一确定D.剪力为零处，弯矩也必为零4.单位长度扭转角与（C）无关。
A.杆的长度B.扭矩C.材料性质D.截面几何性质5. 描述构件上一截面变形前后的夹角叫（B）A.线位移B.转角C.线应变D.角应变6.梁发生平面弯曲时，其横截面绕（A）旋转。
A.梁的轴线B.截面对称轴C.中性轴D.截面形心7. 梁在集中力偶作用的截面处，它的内力图为（C）A.Q图有突变，M图无变化B.Q图有突变，M图有转折C.M图有突变，Q图无变化D.M图有突变，Q图有转折8. 塑性材料的名义屈服应力使用（D）A.σS表示B.σb表示C.σp表示D.σ0.2表示9.等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线曲率最大发生在（D）处。
A.挠度最大B.转角最大C.剪力最大D.弯矩最大10.在单元体的主平面上（D）。
A.正应力一定最大B.正应力一定为零C.剪应力一定最小D.剪应力一定为零11. 圆截面杆受扭转作用，横截面任意一点（除圆心）的切应力方向（B）A.平行于该点与圆心连线B.垂直于该点与圆心连线C.不平行于该点与圆心连线D.不垂直于该点与圆心连线12.滚珠轴承中，滚珠和外圆接触点处的应力状态是（C）应力状态。
材料力学习题册1-14概念答案
材料力学习题册1-14概念答案第一章绪论一、是非判断题1.1材料力学的研究方法与理论力学的研究方法完全相同。
(×)1.2内力只作用在杆件截面的形心处。
(×)1.3杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和。
(×)合变1.4确定截面内力的截面法，适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组形、横截面或任意截面的普遍情况。
(∨)1.5根据各向同性假设，可认为材料的弹性常数在各方向都相同。
(∨)1.6根据均匀性假设，可认为构件的弹性常数在各点处都相同。
(∨)1.7同一截面上正应力ζ与切应力η必相互垂直。
(∨)1.8同一截面上各点的正应力ζ必定大小相等，方向相同。
(×)1.9同一截面上各点的切应力η必相互平行。
(×)1.10应变分为正应变ε和切应变γ。
(∨)1.11应变为无量纲量。
(∨)1.12若物体各部分均无变形，则物体内各点的应变均为零。
(∨)。
(×)1.13若物体内各点的应变均为零，则物体无位移1.14平衡状态弹性体的任意部分的内力都与外力保持平衡。
(∨)1.15题1.15图所示结构中，AD杆发生的变形为弯曲与压缩的组合变形。
(∨)1.16题1.16图所示结构中，AB杆将发生弯曲与压缩的组合变形。
(×)FFAB ACBCDD题1.16图题1.15图二、填空题杆件变形1.1材料力学主要研究受力后发生的，以及由此产生应力，应变的。
线外力的合力作用线通过杆轴1.2拉伸或压缩的受力特征是，变形特征是。
1沿杆轴线伸长或缩短受一对等值，反向，作用线距离很近的力的作用1.3剪切的受力特征是，变形特征沿剪切面发生相对错动是。
外力偶作用面垂直杆轴线1.4扭转的受力特征是，变形特征任意二横截面发生绕杆轴线的相对转动是。
外力作用线垂直杆轴线，外力偶作用面通过杆轴线1.5弯曲的受力特征是，变形特梁轴线由直线变为曲线征是。
1.6组合受力与变形是指包含两种或两种以上基本变形的组合。
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。
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。
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材料力学复习材料
1．构件的强度、刚度和稳定性指的是什么? 就日常生活和工程实际各举一、两个实例。
2．材料力学的基本任务是什么? 材料力学对变形固体作了哪些基本假设?
3．何谓内力？求解内力的基本方法是什么？
何谓应力和应力状态? 研究应力状态为什么要采用“单元体”的研究方法？
研究一点处的应力状态的目的是什么?
何谓应变? 如何表示应力和应变?
4．为什么要绘制梁的剪力图与弯矩图? 列剪力方程与弯矩方程时的分段原则是什么? 在什么情况下
梁的 Q 图发生突变? 在什么情况下梁的M 图发生突变?
5．何谓材料的力学性质? 为何要研究材料的力学性质?
通过低碳钢与铸铁的轴向拉伸及压缩试验可以测定出材料哪些力学性质?
固体材料在外力作用下呈现出来的力学性质主要体现在那两方面？这些力学性质主要指得是什么？ 怎样度量材料的塑性性质?
试画出低碳钢材料单轴拉伸实验时的应力应变曲线，标明各变形阶段的极限应力？
对于塑性材料和脆性材料,如何定出它们的许用应力[σ]?
6．在梁材料服从虎克定律时, 梁横截面上正应力分布规律是怎样的？何谓中性轴?
试说明弯曲正应力公式中各字符的含义、σ符号的确定、公式的适用范围。
7．试比较圆形、矩形、工字形截面梁的合理性?
8. 叠加原理应用的前提条件是什么？
9．一点处于二向应力状态时，如何利用应力圆和解析法求任意斜截面上的应力?
如何求主应力和主单元体？
一点单元体的三个主应力作用截面上剪应力必定为零，但最大(最小)剪应力作用截面上的正应力
却不一定为零，试说明为什么？
10、试简述材料力学求解静不定问题的基本思路？
11、固体材料破坏的基本类型是什么？
四个常用强度理论的基本内容是什么? 它们的适用范围如何?
试简述最大剪应力强度理论的基本观点和基本表达式？
12．拉、弯组合时危险截面和危险点位置如何确定? 建立强度条件时为什么不必利用强度理论?
13．圆轴受扭、弯组合变形时, 危险截面一般位于何处? 危险点位于何处? 建立强度条件时为什么必须
利用强度理论？强度条件中为何未计入弯曲剪应力?
以下三种形式的强度条件（按第三强度理论），其适用范围有何区别？原因是什么?
14．同时受扭转、弯曲和拉伸的构件, 其强度条件按第三强度理论写成以下形式是否正确? 为什么?
15．试说明何谓压杆丧失稳定性?
说明临界力的意义, 影响临界力的大小有哪些因素?
为什么说欧拉公式有一定的应用范围? 超过这一范围时如何求压杆的临界力?
简述提高压杆抵抗失稳的措施。
[]σσ≤+=2231n r M M W []σσ≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=22
34n n r W M W M A N []στσσ≤+=2234r []σσσσ≤-=313r
★ 注意：在前面我们学习了杆件的四种基本变形。
尽管杆件在四种基本变形形式下，其受力和变形的特
点各不相同，但解决的问题基本是相同的，求解问题的步骤和采用的基本方法都是相同的。
研究内力的 基本方法是截面怯。
杆件各种基本变形的内力符号规则都是根据变形来规定的。
推导各种基本变形应力 公式的问题都是属于超静定问题。
因此，必须根据材料力学求解问题的基本思路，利用三方面方程(受 力平衡分析、变形几何分析、物理条件分析)综合考虑加以解决。
★ 为了建立强度条件，仅仅会计算应力还是不够的，还需通过材料实验确定其力学性质，轴拉伸和压缩实
验是测定固体材料力学性质的最要最基本实验。
通过这些实验可以确定固体材料的力学性质：比例极限、流动极限、强度极限、延伸率、截面收缩率、 弹性模量和泊桑比等。
根据极限应力，再将安全系数考虑进去，即可定出材料的许用应力[σ]。
★ 为了建立刚度条件和解决超静定问题，必须计算杆件的变形。
1. 材料力学求内力的基本方法是 D 。
A. 叠加法； B. 设正法； C. 平行四边形法则； D. 截面法； E. 能量法。
2．材料力学中两个最基本力学要素是 D 。
A ．力和力偶
B ．力和力矩
C ．内力和外力
D ．应力和应变
3．一点应力状态主应力作用微截面上剪应力 B 为零。
A ．可能
B ．必定
C ．不一定
D ．不能确定是否
4．长度和横截面积相同的两杆，一为钢杆，一为铜杆，若在相同的轴向拉力作用下，_B_。
A ．两杆的应力，应变均相同； B. 两杆应力相同，应变不同；
C. 两杆的应力，应变均不相同；
D. 两杆应力不同，应变相同；
5、某种材料的弹性模量为E ，泊桑比为 μ ，则其剪切
弹性模量 G 为：G = 。
6、梁的四种横截面形状如图所示，其横截面面积都相同。
若从强度方面考虑，则截面形状最为合理的是 D ，
最为不合理的是 B 。
题7图
7．材料力学中内力（即轴力、扭矩、弯矩和剪力等）的符号规则是根据构件的 A 来规定的。
A ．变形
B ．运动
C ．平衡
D ．受载情况
8．材料许用应力[]n u σσ=，式中u σ为极限应力，对脆性材料u σ应选_D_。
A. p σ
B. e σ
C. s σ
D. b σ
9. 根据均匀性假设，可认为构件内的 C 在各点处相同。
A. 应力；
B. 应变；
C. 材料的弹性常数；
D. 位移
E. 变形。
10 本教材介绍的广义虎克定律，其适用范围是 C 。
A. 脆性材料；
B. 塑性材料；
C. 材料为各向同性；且变形处于线弹性范围内；
D. 任何材料的任何变形。
11 提高钢制大柔度压杆承载能力有如下方法，正确的一种是 A 。
A. 减小杆长，减小长度系数，使压杆沿截面形心主轴方向的柔度相等；
B. 增加横截面面积，减小杆长；
C. 增加惯性距，减小杆长；
D. 采用高强度钢。
12 固体材料破坏的基本类型是 B 。
A. 脆性断裂和剪切断裂；
B. 脆性断裂和塑性屈服；
C. 弹性变形和塑性变形；
D. 蠕变和松弛。
13．梁横截面面积相同，但横截面分别为圆形、竖放的矩形及工字形截面，这些梁的抗弯截面模量大小依次排列为___B__。
A. 矩形，工字形，圆形；
B. 工字形，矩形，圆形；
C. 工字形，圆形，矩形；
D. 矩形，圆形，工字形；
14 受力物体内一点处应力状态如图所示，其45方向的线应变为： C
A、大于零；
B、小于零；
C、等于零；
D、不定
题14图
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