中南大学材料力学试卷(有答案)
材料力学试题(附完整答案)
大 连 理 工 大 学课 程 名 称：材料力学 试 卷： A一．选择题：（每小题3分，共15分） 1. 图示简支梁挠曲线大致形状为 A 。
2. 某梁横截面形状有四种，如图所示。
若外力作用线与图中虚线重合，则发生斜弯曲变形的梁为 D 。
3. 下列说法正确的是 C 。
A. 拉压杆内不存在切应力。
B. 拉压杆内各点的应力应变关系满足胡克定律。
姓名： 学号： 院系： 级 班题一、1图(B)(C)(A)(D)C. 杆件受压后体积会变小。
D. 滑移线是由切应力造成的。
4. 混凝土立柱所受压力的作用线与轴线平行但不重合，若力的作用点在截面核心区域内，则横截面上 B 。
A. 只存在拉应力。
B. 只存在压应力。
C. 既存在拉应力，又存在压应力。
D. 既存在正应力，又存在切应力。
5. 图示平面刚架分别受到集中力（图a ）和集中力偶（图b ）的作用，若F 与e M 数值上相等，则 D 。
A. b a B C θθ=b a B C w w =b a B C w 和θ数值相等 D. b a B C w θ和数值相等二、（15分）图示结构中杆AB 、CD 材料相同，横截面也相同，均为矩形截面，截面的高08=h mm ，宽03=b mm 。
材料的100P =λ，600=λ，206=E GPa ，304=a MPa ，12.1=b MPa ，若规定稳定安全因数3=w n ，试根据稳定条件求结构的许可荷载[q ]。
CD 杆为压杆 8.8003.0289.017.0=⨯⨯==ilμλ题一、5图F(a)(b)p 0λλλ<<为中长杆kN 7.51303.008.010)8.8012.1304()(6cr =⨯⨯⨯⨯-=-=A b a F λ171.2kN 37.513][cr cr ===w n F F取AB 杆为对象，列平衡方程∑=0A M ，075.0][5.11][cr =⨯-⨯q F ，kN/m 152][=q三、（15分）作图示外伸梁的剪力图和弯矩图，方法不限。
中南大学材料力学练习题答案1
轴 向 拉 压 与 剪 切 （一）一、概念题1．C ；2．B ；3．B ；4. C ；5.B6．︒=0α的横截面；︒=90α的纵向截面；︒=45α的斜截面；︒=0α的横截面和︒=90α的纵向截面 7．230MPa ；325Mpa 8．0.47%；0.3%9．26.4%；65.2%；塑性材料10．杯口状；粒状；垂直；拉；成︒45左右的角；切 11．s σ；ssn σ；b σ；bbn σ二、计算题1．2．解：横截面上应力 M P a Pa A F N 10010100102010200643=⨯=⨯⨯==-σAB 斜截面（︒=50α）：M P aM P aAB AB2.49100sin 21002sin 23.4150cos 100cos 22=︒===︒⨯==αστασσBC 斜截面（︒-=40α）：MPaMPaBC BC2.49)80sin(21002sin 27.58)40(cos 100cos 22-=︒-===︒-⨯==αστασσ杆内最大正应力和最大切应力分别为：M P aM P a502100max max ====στσσ3．解：根据活塞杆的强度条件确定最大油压P 1：62112121013044)(⨯⨯=-d p d D ππ M P a p 1.181=根据螺栓的强度条件确定最大油压P 2：62221210110644)(⨯⨯⨯=-d p d D ππ M P a p 5.62=所以最大油压MPa p p 5.62==4．解： 研究A 轮，由静力平衡方程得 N A B AB F kN W F ===604 查型钢表得角钢的横截面面积 2410058.4m A -⨯=[]σσ<=*⨯⨯==-MPa AF NAB AB93.7310058.421060243所以斜杆AB 是安全的。
5．解：杆的轴力图为4923maxmax 105101004107.15-⨯=⨯⨯⨯===d AEF ENt t πσεmm d 20=6．解：（1）MPa Pa E 7351035.70035.01021089=⨯=⨯⨯==εσ（2）mmm ll l ll l 7.831037.810035.1)()(2222222=⨯=-=-+=-+∆=∆-ε（3）A F N σ=N F F N P 3.965.10037.834001.0107352sin 226=⨯⨯⨯⨯⨯==πθ轴 向 拉 压 与 剪 切 （二）一、概念题1． D ；2．A ；3．B ；4．D ；5．D ；6．D ；7．C 8.AP 25（压）；)(27←EAPa9.[]τπ≤dhP；[]bs d D Pσπ≤-)(422；[]σπ≤24dP二、计算题1. 如图示，钢缆单位长度所受重力为γA q =，则x 截面上的轴力为 P x A P qx x F N +=+=γ)(。
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---○---○------○---○---学院专业班级学号姓名任课教师………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 …………中南大学考试试卷2009 ~ 2010学年二学期 材料力学 课程 时间100分钟72学时，4.5学分，闭卷，总分100分，占总评成绩 70 % 2010年8月28日题 号一二三四五六七八九十合 计满 分122018201515100得 分评卷人复查人一、填空题(本题12分，每小题4分)1.阶梯轴尺寸及受力如图1所示，AB 段与BC 段材料相同，d 2=2d 1，BC 段的与AB 段的最大切应力之比为8/3。
图1 图22. 螺钉受力如图2所示。
已知材料的许用切应力[τ]，许用挤压应力[σbs ]，许用拉应力[σ]，螺钉直径为d ，钉头高度为h ，直径为D 。
则螺钉剪切强度条件，挤[]Fdhτπ≤压强度条件，拉伸强度条件。
[]bs 224()FD d σπ≤-[]24F d σπ≤3. 图3所示悬臂梁，若梁的截面尺寸（h > b ）及放置方式如(a )和(b )，在同样的冲击载荷作用下，静应力大的是 a ，动荷系数大的是 b。
得 分评卷人()a ()b二、外伸梁如图所示。
材料许用拉应力[σt ]=60MPa ，许用压应力[σc ]=100MPa 。
截面为不对称工字型截面，z 轴为截面中性轴，已知y 1=76mm ，y 2=174mm ，I z =49.2×10-6m 4。
试求 ⑴ 画出梁的内力图：剪力图与弯矩图；⑵ 按正应力强度条件校核该梁的强度。
(本题20分)得 分评卷人QFM 12z4分4分4分4分4分三、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E =200GPa ，μ=0.3，[σ]=140MPa 。
⑴ 作图示圆轴表面点的应力状态图；⑵ 求圆轴表面点图示方向的正应变；⑶ 以第四强度理论校核圆轴强度。
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。
中南大学材料力学--组合变形答案
组合变形答案一、概念题1.A ；2.A ；3.D ；4.C ；5.B ；6.A ；7.C ；8.D ；9.C ；10.C11.略12. 13σσσ=-=二、计算题1截面形心和惯性矩计算：126459.5240.484.8810z z mmz mm I mm ===⨯1-1 截面上的内力：28857.6.12N M Py N mF P kN ====2max 1max 26.8[]32.3[]t Nt Zc Nc ZF Mz MPa A I F Mz MPa A I σσσσ=+=<=-+=< 安全2设切口深度为x ，则偏心距为：x /23112100.005(0.04)P t F A x σ⨯==-322121020.005(0.04)6t xMx W σ⨯⨯==⨯-61210010t t σσσ=+≤⨯ 得 212864000.00521x x x m -+== 3 2642()()P A hP F M PP A W bh bh bh σ⨯=-+=-+=-A 点的应力状态为单向压缩应力状态 454522AP bh σσσ-===-4545451122()()P P E E bh bh εσυσυ-=-=+2(1)Ebh P αευ=-4 过O 点横截面上的应力232324202()()P hP F M P P A W d d d σπππ⨯=+=+= 28T P M P W d τπ== O 点的应力状态为二向应力状态：0x y y σσσττ===220xa P E d E σεπ== 2452452454518cos 90sin 90222cos90sin 902214()x yx y xy x y x yxy b P d Pd P E d Eσσσσστπσσσσστπεσυσπ--+-=+---=+-=+-==-=- 5a 点的应力状态为二向应力状态：32412.710P P P F F F A d σπ===⨯ 3216 5.1010e T P P M M F W dτπ===⨯33031203593030120cos 60sin 6013.91022cos 240sin 240 1.24102211()(13.90.3 1.24)1014.331020010x y x y xy P x y x yxy P P F F F E σσσσστσσσσστεσυσ-+-=+-=⨯+-=+-=-⨯=-=+⨯⨯=⨯⨯2107 2.107.P e F N M N m ==采用第三强度理论校核强度31334.33[]r MPa σσσσ=-==< 安全 61） 计算954920.46.163.68491.1408.9293.75252.3488.66Pz Py Ay By Az Bz P m N m nF N F NF NF NF N F N =====-===-2） 作计算简图3） 作内力图4） 危险截面为A 截面： max max max 20.46.28.08.21.28.T z y M N mM N m M N m===-5）危险点于A 截面的边缘a 点，a 点的应力状态为二向应力状态：2.87MPa σ==2160.83eTP M M MPa W dτπ===max 3.1min 0.2212313max 23.100.22 1.662x yMPaMPaMPaMPaMPaMPaσσσσσσσστ-+=±====--== 6）采用第三强度理论校核强度313 3.32[]r MPa σσσσ=-==< 安全。
中南大学材料科学基础期末考试题01-06年答案
中南大学材料科学基础期末考试题01-06年答案中南大学考试试卷答案2001——2002学年第二学期时间110分钟一、名词解释（5分×8）1、金属玻璃2、金属间化合物3、离异共晶4、晶界偏聚5、科垂尔气团（CottrellAtmosphere）6、孪生7、反应扩散8、变形织构参考答案：1.金属玻璃：指金属从液态凝固后其结构与液态金属相同的固体；2.金属间化合物：金属与金属、金属与某些非金属之间形成的化合物，结构与组成金属间化合物的纯金属不同，一一般具有熔点高、硬度高、脆性大的特点。
3.离异共晶：有共晶反应的合金中，如果成分离共晶点较远，由于初晶数量多，共晶数量很少，共晶中与初晶相同的相依附初晶长大，共晶中另外一个相呈现单独分布，使得共晶组织失去其特有组织特征的现象；4.晶界偏聚：由于晶内与晶界上的畸变能差别或由于空位的存在使得溶质原子或杂质原子在晶界上的富集现象；5.科垂尔气团：溶质原子在刃型位错周围的聚集的现象，这种气团可以阻碍位错运动，产生固溶强化效应等结果；6.孪生：是晶体塑性变形的一种重要方式，晶体在切应力作用下，晶体的一部分沿着一定的晶面和晶向相对于另一部分晶体作均匀切变，使得相邻部分晶体取向不同，并以切变晶面（挛晶面）成镜面对称；7.反应扩散：伴随有化学反应而形成新相的扩散称为反应扩散，如从金属表面向内部渗入金属时，渗入元素浓度超过溶解度出现新相；8.变形织构：经过塑性变形后原来多晶体中位向不同的晶粒变成取向基本一致，形成晶粒的择优取向，择优取向后的晶体结构为织构，若织构是在塑性变形中产生的，称为变形织构。
二、问答题1、（10分）标出hcp晶胞中晶面ABCDEF面、ABO面的晶面指数，OC方向、OC方向的晶向指数。
这些晶面与晶向中，那些可构成滑移系？指出最容易产生滑移的滑移系。
参考答案：ABCDEF面的晶面指数为（0001）或（001）；面的晶面指数为；OC方向的晶向指数为或[010]；方向的晶向指数为或[011]；（0001）与、与可构成滑移系；其中滑移系（0001）容易产生滑移。
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_中南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
材料力学_中南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.如图所示接头，已知：载荷F=60kN，板宽b=80mm，板厚δ=10mm，铆钉直径d=12mm，许用应力[σ]=160MPa，许用切应力[τ]=120MPa，许用挤压应力[σbs]=240MPa，板件与铆钉的材料相同，下列说法正确的是（）。
【图片】答案:铆钉剪切强度不符合要求2.对于图示静不定梁，解除多余约束得相应静定基，错误的是（）【图片】答案:解除A处水平方向上的约束3.解除图示结构中的链杆得相应静定基，解除约束的个数是（）【图片】答案:14.图示结构的静不定次数（）【图片】答案:35.线弹性材料变截面梁如图所示，弹性模量为E，不计剪力的影响，跨中截面C处的挠度为( )【图片】答案:6.莫尔积分法计算梁的位移时，应分别建立载荷和单位力引起的弯矩方程，此时要求（）答案:选取的坐标x和划分的梁段都必须完全—致7.关于卡氏第二定理的陈述中，正确的是( )答案:卡氏第二定理不仅可以用来计算结构的线位移，还可计算截面转角8.图示悬臂梁，当单独作用力F，截面B的转角为θ。
若先加力偶M，后加F，则在加F的过程中，力偶M( )【图片】答案:做负功，其值为Mθ9.一线弹性材料梁在集中力F作用时，其应变能为Vε，若将力改为2F，其他条件不变，则其应变能为( )答案:4Vε10.线弹性材料拉杆，在截面B、C上分别作用有集中力F和2F。
下列关于该杆应变能的说法正确的是（）【图片】答案:按不同次序加F和2F时，杆的应变能一样大11.任意图形，若对某一对正交坐标轴的惯性积为零，则这一对坐标轴一定是该图形的（）答案:主轴12.整根承受均布载荷的简支梁，在跨度中间处（）答案:剪力等于零，弯矩最大13.梁上作用集中力，下列说法正确的是（）答案:集中力作用处剪力图有突变，弯矩图无突变14.某材料的弹性模量E=200GPa，泊松比μ=0.30，则材料的剪切弹性模量G=（）答案:76.915.材料不同的两根受扭实心圆轴，其直径和长度均相同，在扭矩相同的情况下，它们的最大切应力之间和扭转角之间的关系正确的是（）答案:最大切应力相等，扭转角不相等16.阶梯圆轴受力如图所示。
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 。
中南大学材料力学试卷(有答案)
中南大学材料力学试卷一、填空（每题2分，共20分）3．为了求解静不定问题，必须研究构件的 变形 ，从而寻找出 补充方程 。
4．材料力学中求内力的基本方法是 截面法 。
5．矩形截面梁的弯曲剪力为F S ，横截面积为A ，则梁上的最大切应力为 A F S 23 。
7．第四强度理论认为 畸变能密度 是引起屈服的主要因素。
8．挠曲线的近似微分方程是 EI M dx w d =22 。
9．求解组合变形的基本步骤是：（1）对外力进行分析或简化，使之对应基本变形 ，（2）求解每一种基本变形的内力、应力及应变等，（3）将所得结果进行叠加。
10. 压杆稳定问题中，欧拉公式成立的条件是： 1λλ≥ 。
11．圆轴扭转时的强度条件为 []ττ≤=t W T max max ，刚度条件为 []ϕϕ'≤='p GI T max max。
13．莫尔强度理论的强度条件为 []]31}{σσσσc t - 。
14．进行应力分析时，单元体上切应力等于零的面称为 主平面，其上应力称为 主应力。
二、单项选择题 (每题2分，共20分)1. 所有脆性材料，它与塑性材料相比，其拉伸力学性能的最大特点是（ C ）。
A. 强度低，对应力集中不敏感；B. 相同拉力作用下变形小；C. 断裂前几乎没有塑性变形；D. 应力-应变关系严格遵循胡克定律。
2. 在美国“9.11”事件中，恐怖分子的飞机撞击国贸大厦后，该大厦起火燃烧，然后坍塌。
该大厦的破坏属于（ A ）A ．强度坏；B ．刚度坏；C ．稳定性破坏；D ．化学破坏。
3. 细长柱子的破坏一般是（ C ）A ．强度坏；B ．刚度坏；C ．稳定性破坏；D ．物理破坏。
4. 不会引起静定结构产生内力的因素是（ D ）A ．集中力；B ．集中力偶；C ．分布力；D ．温度变化。
5. “顺正逆负”的正负规定适用于（ A ）。
A ．剪力；B ．弯矩；C ．轴力；D ．扭矩。
6. 多余约束出现在（ B ）中。
中南大学材料力学A习题册答案(最新完整版)
轴 向 拉 压 与 剪 切 （一）一、 概念题1．C ；2．B ；3．B ；4. C ；5.B6．︒=0α的横截面；︒=90α的纵向截面；︒=45α的斜截面；︒=0α的横截面和︒=90α的纵向截面 7．230MPa ；325Mpa 8．0.47%；0.3%9．26.4%；65.2%；塑性材料10．杯口状；粒状；垂直；拉；成︒45左右的角；切11．s σ；s s n σ；b σ；bb n σ二、 计算题1．2．解：横截面上应力MPa Pa A F N 10010100102010200643=⨯=⨯⨯==-σ AB 斜截面（︒=50α）：MPaMPaAB AB 2.49100sin 21002sin 23.4150cos 100cos 22=︒===︒⨯==αστασσBC 斜截面（︒-=40α）：MPaMPaBC BC 2.49)80sin(21002sin 27.58)40(cos 100cos 22-=︒-===︒-⨯==αστασσ 杆内最大正应力和最大切应力分别为：MPaMPa502100max max ====στσσ 3．解：根据活塞杆的强度条件确定最大油压P 1：62112121013044)(⨯⨯=-d p d D ππMPa p 1.181=根据螺栓的强度条件确定最大油压P 2：62221210110644)(⨯⨯⨯=-d p d D ππMPa p 5.62=所以最大油压MPa p p 5.62==4．解： 研究A 轮，由静力平衡方程得 NAB AB F kN W F ===604查型钢表得角钢的横截面面积2410058.4m A -⨯=[]σσ<=*⨯⨯==-MPa A F NAB AB93.7310058.421060243所以斜杆AB 是安全的。
5．解：杆的轴力图为4923maxmax 105101004107.15-⨯=⨯⨯⨯===dAE F ENt t πσε mm d 20=6．解：（1）MPa Pa E 7351035.70035.01021089=⨯=⨯⨯==εσ（2）mmm l l l l l l 7.831037.810035.1)()(2222222=⨯=-=-+=-+∆=∆-ε（3）A F N σ= N F F N P 3.965.10037.834001.0107352sin 226=⨯⨯⨯⨯⨯==πθ轴 向 拉 压 与 剪 切 （二）一、 概念题 1． D ；2．A ；3．B ；4．D ；5．D ；6．D ；7．C8. A P25（压）；)(27←EAPa 9.[]τπ≤dh P ；[]bs d D P σπ≤-)(422；[]σπ≤24dP二、 计算题1. 如图示，钢缆单位长度所受重力为γA q =，则x 截面上的轴力为P x A P qx x F N +=+=γ)(。
(完整word版)中南大学弹塑性力学试卷答案-材料11级-2013
(完整word 版)中南大学弹塑性力学试卷答案-材料11级-2013---○—-—○------○—-—○--—学 院专业班级学 号姓 名………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 ………… 中南大学考试试卷2012～2013 学年 二 学期 弹塑性力学 课程 时间110分钟32 学时， 2学分，闭卷,总分100分题 号 一二三四五六七八九十合 计得 分评卷人 复查人一、填空题 （本题30分，每小题2分）1、固体材料弹性力学分析中对于材料所做的基本假设有连续性假设、均匀性假设、各向同性假设；弹塑性体假设；小应变假设;无初应力假设 ( 至少写出三个）。
2、表征裂纹尖端的应力场强度的力学参数是 应力强度因子Ki （i=Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ） ，其量纲是 [N ］×[m]—3/2 .3、在Ⅲ型裂纹扩展模式中，载荷τ的作用方向与裂纹线方向 平行 ，裂纹面与载荷τ作用方向 平行 。
4、根据弹性力学原理，为了提高承载能力，承受强内压力作用的厚壁筒应该设计成 多层紧配合结构 。
5、如图所示为某理想材料的变形体内两点a 和b 的单元体主应力状态，其中σ=σs 为材料的拉伸屈服强度，则用Mises 屈服准则判别，a 点处于不存在的应力 状态;b 点处于 弹性变形 状态.6、如图所示的裂纹体，同时受到两种应力作用,其扩展类型是 Ⅰ+Ⅲ 型。
7、对于Ⅰ型裂纹，当裂纹体厚度很小时，与厚向一致的裂纹线的尖端得 分 评卷人题一（5）a 图题一（5）b 图1.5σ σ τ题一（6）图12、如图所示,受单向均匀拉伸载荷的平板构件，其上的中心穿透小孔边缘的a 、b 及远离小孔的c 、d 点，处于压应力状态的是 b 点；随着外载荷q 增加，最先进入塑性变形状态的是 a 点。
13、应变增量是 以物体在变形过程中某瞬时的形状 尺寸为原始状态，在此基础上发生的无限小应变 ； 应变增量的量纲为 无 。
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。
中南大学材料力学实验答案
中南⼤学材料⼒学实验答案材料⼒学实验材料⼒学实验绪论预习报告1.基础⼒学实验⼀般分为材料的⼒学性质测定；实验静态应⼒测试实验，振动和动应⼒测试实验，综合性测试实验。
两个答案⽤封号隔开2.在⼒学实验测量中，对于载荷不对称或试件⼏何性质不对称时，为提⾼测量精度，常采⽤对称测量法。
3.若载荷与其对应的响应值是线性关系，则载荷增量与其对应的响应值增量也是线性关系。
（正确）4.对于任何测量实验，加载⽅案均可采⽤增量法。
（错误）5.载荷与变形的关系为ΔL=FL/EA实验报告采⽤标注输⼊表格数据简⽀梁各阶固有频率的测量实验1.简⽀梁横向振动固有频率若为f1=20HZ，则f3=180HZ。
2.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体振动位移信号的李萨如图是正椭圆。
3.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体速度信号的李萨如图是斜线。
4.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体加速度信号的李萨如图是椭圆。
5.物体的固有频率只有⼀个。
（错误）6.物体的共振频率就是物体的固有频率。
（错误）压杆稳定测试实验1.关于长度因数µ，正确说法是：其它条件相同时约束越发强，µ越⼩2.关于柔度λ，正确的说法是：其它条件相同时压杆越⼤长，λ越⼤3.关于压杆稳5.两端球形铰我愿意我以为⽀的压杆，其横截⾯如特然也下图所⽰，夜夜该压杆失稳时，横截⾯对中性轴的惯性半径i=0.577mm（i=h/sqrt(12)=2/sqrt(12)=0.577mm)6.已知某理想中⼼压杆的长度为l，横截⾯的惯性俄国过去矩为l，长度因数为µ，材料的弹性模量为为E，则其欧拉临界⼒Fcr=7.已知某理想中⽆⾔⽆语我也⼼压杆的长度为l，横截⾯的氛围惯性半径为i，长度因数为µ，则该压杆的柔度λ=µl/i以约束该截⾯的⽔平位移，则增加该约束后压鄂豫皖红军杆的欧拉临界⼒是原来的4倍。
弯扭组合变形实验1.在弯扭组合实验中，圆轴下表⾯测点处包含横截⾯和径向截⾯的应⼒状态为2.在弯扭组合实验中，圆轴中性轴测点处包好横街⾯和径向截⾯的应⼒状态为3.粘贴温度补偿⽚的元件应选择与被测试件相同的材料4.粘贴温度补偿⽚的元件应与被测试件的膨胀系服务数相同5.为了测定实验圆轴表⾯的主应⼒，原以为我直⾓应变花可否沿任阳我也意⽅向粘贴？为什么？答：可以。
大学期末考试---材料力学试题及答案解析
一、判断题（正确打“√”，错误打“X ”，本题满分为10分）1、拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。
( )2、圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。
( )3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。
( )4、交变应力是指构件内的应力，它随时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，也可能是静载荷。
( )5、弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。
（ ）6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。
( )7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。
（ ） 8、动载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关。
( )9、构件由突加载荷所引起的应力，是由相应的静载荷所引起应力的两倍。
( )10、包围一个点一定有一个单元体，该单元体各个面上只有正应力而无切应力。
( ) 二、选择题（每个2分，本题满分16分）1．应用拉压正应力公式A F N=σ的条件是（ ）。
A 、应力小于比例极限；B 、外力的合力沿杆轴线；C 、应力小于弹性极限；D 、应力小于屈服极限。
2．梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大弯曲正应力之比 )(m ax )(m ax b a σσ 为（ ）。
A 、1/4；B 、1/16；C 、1/64；D 、16。
3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述：正确的是。
A 、有应力一定有应变，有应变不一定有应力； B 、有应力不一定有应变，有应变不一定有应力； C 、有应力不一定有应变，有应变一定有应力； D 、有应力一定有应变，有应变一定有应力。
4、火车运动时，其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法，正确的是 。
A ：脉动循环应力： B ：非对称的循环应力； C ：不变的弯曲应力；D ：对称循环应力5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F 作用，其合理的截面形状应为图（ b ）6、对钢制圆轴作扭转校核时，发现强度和刚度均比规定的要求低了20%，若安全因数不变，改用屈服极限提高了30%的钢材，则圆轴的（ c ） 强度、刚度均足够；B 、强度不够，刚度足够； 强度足够，刚度不够；D 、强度、刚度均不够。
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中南大学材料力学试卷
一、填空（每题2分，共20分）
3．为了求解静不定问题，必须研究构件的 变形 ，从而寻找出 补充方程 。
4．材料力学中求内力的基本方法是 截面法 。
5．矩形截面梁的弯曲剪力为F S ，横截面积为A ，则梁上的最大切应力为 A F S 23 。
7．第四强度理论认为 畸变能密度 是引起屈服的主要因素。
8．挠曲线的近似微分方程是 EI M dx w d =22 。
9．求解组合变形的基本步骤是：（1）对外力进行分析或简化，使之对应基本变形 ，（2）求解每一种基本变形的内力、应力及应变等，（3）将所得结果进行叠加。
10. 压杆稳定问题中，欧拉公式成立的条件是： 1λλ≥ 。
11．圆轴扭转时的强度条件为 []ττ≤=t W T max max ，刚度条件为 []ϕϕ'≤='p GI T max max。
13．莫尔强度理论的强度条件为 []]31}{σσσσc t - 。
14．进行应力分析时，单元体上切应力等于零的面称为 主平面，其上应力称为 主应力。
二、单项选择题 (每题2分，共20分)
1. 所有脆性材料，它与塑性材料相比，其拉伸力学性能的最大特点是（ C ）。
A. 强度低，对应力集中不敏感；
B. 相同拉力作用下变形小；
C. 断裂前几乎没有塑性变形；
D. 应力-应变关系严格遵循胡克定律。
2. 在美国“9.11”事件中，恐怖分子的飞机撞击国贸大厦后，该大厦起火燃烧，然后坍塌。
该大厦的破坏属于（ A ）
A ．强度坏；
B ．刚度坏；
C ．稳定性破坏；
D ．化学破坏。
3. 细长柱子的破坏一般是（ C ）
A ．强度坏；
B ．刚度坏；
C ．稳定性破坏；
D ．物理破坏。
4. 不会引起静定结构产生内力的因素是（ D ）
A ．集中力；
B ．集中力偶；
C ．分布力；
D ．温度变化。
5. “顺正逆负”的正负规定适用于（ A ）。
A ．剪力；
B ．弯矩；
C ．轴力；
D ．扭矩。
6. 多余约束出现在（ B ）中。
A ．静定结构；
B ．超静定结构；
C ．框架结构；
D ．桁架。
7. 雨篷过梁是（ B ）的组合变形。
σ
A ．轴心拉压与扭转；
B ．扭转与平面弯曲；
C ．轴心压缩与扭转；
D ．双向弯曲。
8. 在计算螺栓的挤压应力时，在公式bs bs
bs A F
=σ中，bs A 是（ B ）
A ．半圆柱面的面积；
B. 过直径的纵截面的面积；
C ．圆柱面的面积；
D ．横截面积。
9. 如图所示的单元体，第三强度的相当应力公式是（ D ）。
A ．2
2
33τσσ+=r ；B ．2
23τσσ+=r ； C ．2
232τσσ+=r ；D ．2
234τσσ+=r 。
10. 长度和横截面面积均相同的两杆，一为钢杆，一为铝杆，在相同的拉力用下（ A ）
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
C.铝杆的应力和变形都大于钢杆
D.铝杆的应力和变形都小于钢杆
三、阶梯形钢杆的两端在C T 51=时被固定，杆件上下两段的面积分别是2
15cm
A =，
2210cm A =，见图1。
当温度升高至C T 252=时，
试求杆件各部分的温度应力。
钢材的16105.12--⨯=C l α，GPa E 200=。
（15分）
解：（1T a T a T a T l l l l l l T ∆=∆+∆=∆=∆αααα2 （5（2）由于杆两端固定，所以相当于受外力F 产生T l ∆的压缩，如图1所示。
因此有： T a EA a F EA a F l l N N T ∆-=+=∆-α221
∴[]KN A A T E F l N 33.33/1/1/221-=+∆-=α （3）MPa A F N 7.6611-==σ
MPa A F N 3.3322-==σ （5
四．如图2所示，悬臂梁的自由端受一可动铰链支座支撑，q ，l 为已知，试求自由端的支持反力。
悬臂梁在集中载荷和匀布载荷作用下的挠曲线方程分别为：)3(62x l EI Fx w --=、)64(24222
l lx x EI qx w +--=。
（15分） 解：用支反力R F 代替支座B （见图2），则B 端在q 和R F 的作用下挠度为零，即：
0)()(=+R F B q B w w （8分）
∴ 0834=+-l F EI ql R （5
∴ 83ql F R = （2
五．一铸铁圆柱的直径为40mm ，其一端固定，另一端受到315 N.m 的力偶矩作用。
若该铸铁材料的许用拉应力为
MPa t 30][=σ，试根据强度理论对圆柱进行强度校核。
（15分）
解：圆柱表面的切应力最大，即：
Mpa d T W T t 25)16//(/3max max max ===πτ （5分）
圆柱表面首先破坏，其上任一点的应力状态为纯剪切，见图3。
B 图2
25MPa
图3
进行应力分析可得： MPa 252520020022min max ±=+⎪⎭
⎫ ⎝⎛-±+=⎭⎬⎫σσ
∴ MPa 251=σ，02=σ， MPa 253-=σ （5分）
由第一强度理论有：
[]t MPa σσ≤=251
满足强度条件。
（5分）
六．一根圆截面压杆两端固定，工作压力F=1.7KN ，直径为d=8mm ，材料为A3钢，其性能参数为：GPa E 210=，MPa s 235=σ，MPa p 240=σ，
MPa a 304=，Mpa b 12.1=。
杆的长度为mm l 260=，规定的稳定安全系数是5.3=st n 。
试校核压杆的稳定性。
（15分） 解：（1）21=μ，4
d i = ∴65==i l μλ （2分）
而 9.9221==p
E σπλ （2分） 1λλ<，欧拉公式不成立 （1分）
（2） 6.612=-=b
a s σλ （2分） 2λλ>
即有 12λλλ<< ，宜采用经验公式 （3分） ∴ MPa b a cr 2.231=-=λσ KN d A F cr cr cr 62.114
12===πσσ （2分） （3） 工作安全系数： st cr n F F n >===8.67
.162.11 （3分）
压杆稳定性满足。