材料力学习题集
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2-11、试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并做轴力图。
（1） （2）2-62、图示拉杆承受轴向拉力F =10kN ，杆的横截面面积A =100mm 2。
如以α表示斜截面与横截面的夹角，试求当α=10°,30°,45°,60°,90°时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。
2-83、一木桩受力如图所示。
柱的横截面为边长200mm 的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E =10GPa 。
如不计柱的自重，试求：(1)作轴力图；(2)各段柱横截面上的应力； (3)各段柱的纵向线应变；(4)柱的总变形。
2-104、(1)试证明受轴向拉伸(压缩)的圆截面杆横截面沿圆周方向的线应变d ε,等于直径方向的线应变d ε。
(2)一根直径为d =10mm 的圆截面杆,在轴向拉力F 作用下,直径减小0.0025mm 。
如材料的弹性摸量E =210GPa ，泊松比ν=0.3,试求轴向拉力F 。
(3)空心圆截面钢杆,外直径D =120mm,内直径d =60mm,材料的泊松比ν=0.3。
当其受轴向拉伸时, 已知纵向线应变ε=0.001,试求其变形后的壁厚δ。
2-145、图示A和B两点之间原有水平方向的一根直径d=1mm的钢丝,在钢丝的中点C加一竖直荷载F。
已知钢丝产生的线应变为ε=0.0035,其材料的弹性模量E=210GPa，钢丝的自重不计。
试求：(1) 钢丝横截面上的应力(假设钢丝经过冷拉,在断裂前可认为符合胡克定律)；(2) 钢丝在C点下降的距离∆；(3) 荷载F的值。
2-196、简易起重设备的计算简图如图所示.一直斜杆AB应用两根63mm×40mm×4mm不等边角钢组[σ=170MPa。
试问在提起重量为P=15kN的重物时,斜杆AB是否满足强度成,钢的许用应力]条件?2-217、一结构受力如图所示,杆件AB,AD均由两根等边角钢组成。
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习题1-1图示拆卸工具的爪钩（见图），若已知顶压力F=20kN ，求m-m 截面上的内力.1-2试求图示m-m ，n-n 截面上的内力.习题1-1图习题1-2图1-3图示简易托架横梁上有吊车移动。
试求截面1－1和2－2(位于集中力F 左侧)上的内力及其最大值.ACB5kNnnm 2mm 1m1mFB21 21CAmm3232Fd习题1-3图1-4图示圆形薄板半径为R=100mm,变形后半径R 的增量为ΔR=2×10.3mm,.分别求出沿半径和外圆周两个方向的平均应变。
1-5图示三角形薄板受外力作用而变形,角点B 垂直向上位移为0.06mm, AB 和OB 仍保持为直线.试求：1）OB 的平均应变; 2)AB 和OB 两边在B 点的角度改变。
习题1-4图习题1-5图思考题2-1 若杆件横截面上各点处的正应力都相等，则该截面上的法向分布内力的合力必通过横截面形心吗？又若杆件法向分布内力的合力通过横截面形心，横截面上各点处的正应力必相等吗？2-2 闭合薄壁截面杆受轴向拉伸如下图所示。
若已知A 、B 两点间距离为a,材料的横向变形系数。
试证明该两点距离改变量为aAB。
2-3 试说明公式A F N,EA lF lN 的应用条件，并说明E 的物理意义和量纲。
2-4 三根杆件尺寸相同但材料不同，材料的曲线如图所示，试问哪一种（1）强度高？B240OA4545ΔＲR思考题2-2图σσBA（2）刚度大？（1）塑性好？2-5 杆件弹性模量E =210GPa ，比例极限σp =200MPa; 在轴向拉力作用下，纵向线应变为ε＝8×10—4，求此时横截面上的正应力。
若拉力加大使杆件的纵向线应变增加到ε＝5×10—3，问此时横截面上的正应力能否再由胡克定律确定？2-6 若已测得受力物体内x 和y 两方向均有线应变，问在x 和y 两方向是否都必有正应力? 若测得x 和y 两方向均无线应变，则在x 和y 两方向是否都必无正应力?2-7 低碳钢试样的拉伸图中，拉断时的应力为何比强度极限低？2-8 两根杆件，同样材料制成但横截面积不同，它们的强度极限相同吗？2-9 脆性材料制成的轴向拉伸矩形截面杆，若有方向平行于轴线的裂纹，问杆的强度是否因此降低？若裂纹方向垂直于轴线，杆的强度是否因此降低？2-10 在图示杆系中,钢杆1和铜杆2的许用应力分别为1和2,横截面面积分别为A 1和A 2 ；且1>2,而A 2>A 1; 能断定铜杆2先破坏吗？若根据节点C 的平衡条件ΣY=0求结构的许可荷载，则2201130cos ][45cos ][][A A F ，这种结论对吗？2-11在图示杆系中,若1、2、3三杆的材料及横截面面积均相同，问可否有办法使各杆同时达到材料的许用应力值？习题思考题2-10图 21CAB F3045FC AB D 123思考题2-11图123思考题2-4图2-1求图示各杆1－1、 2－2和3－3截面上的轴力，并作轴力图。
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材料力学习题集2010.6.18第一章 绪论及基本概念1-1、试求图示阶梯形杆件1-1，2-2截面上的内力11220200()0()x x X P R P R PN P N P N P N P =--==-==-==∑拉压1-3、图示折杆受P 力作用，求1-1与2-2截面上的内力。
001111220220000000()0()0()y y a a x x y y a Y R P R PM M P M P Q P Q P M P M P N R N R P M M M M P =-===-==-==-==↓-===-===↑∑∑拉1-5、图示圆弧形杆，在力P 与H 作用下，求1-1，2-2，3-3，4-4各截面上内力。
解：图示如下：0000020(2)()yxxyX H R R H Y R P R PM M Pr HL M HL Pr =-===-===++==-+∑∑∑截面4-4：4444440()2()y y x x R N N R P Q R Q R H M M M HL Pr -===-===-==+压2-2截面：2222220()0022()y y x x x x R N N R P Q R Q R H M M R l M M R l HL Pr HL Pr -===-===-+==-=+-=压1-1截面：1111110()00()N H N H Q P Q PM Hr Pr M Hr Pr -==-==-+==-拉3-3截面：00330033003333cos 45cos 450sin 45sin 450sin 45(cos 45)02()2()222()H N P N M H P r r N H P H P M Hr Pr θθγθ--=+-=-+-==+=--=-解之得：习题中的问题1、内力的符号，轴力N ，剪力Q ，力偶矩M 正负号，拉为+，压为-， N脱离体顺时针转为正，逆时针为负，Q （未说明） 2、任一截面的内力计算时光简化为N ，Q ，M 一个M ，没有x yM M 之分，只取一个脱离体进行研究即可。
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y yC
答案：
C
x
D
m
4.单向应力状态下，微元体： ____ 。 （A）只有体积改变 （C）既无体积又无形状改变 （B）只有形状改变 （D）既有体积又有形状改变
答案：
D
三、判断题
1.主应力就是通过一点所 有斜截面上正应力的极值，或者 说是剪应力为零的面上的正应力。
答案：
2. 平面应力状态下的两个正应力极值与剪应力极值必定 分别是空间意义上的主应力1、 2与 max。 （ ）
答案：
2.由不同材料制成的两圆轴，若长l、轴径d 及作用的扭转力 偶均相同，则其相对扭角必相同。 （ ）
答案：
（ ）
3.应用公式 =T /IP计算扭转剪应力的基本条件是等截面 直圆杆，最大剪应力不超过材料的剪切比例极限。
答案：
4.同一受扭圆杆在图示（a）、(b)、(c)三种情况下均 处于线弹性、小变形状态，则（c）加载情况下的应力 与变形等于（a）和(b)两种情况的叠加。
Q
Pa
答案： D
4.纯弯梁的横截面形状、尺寸如图（a）、（b）、（c）所示。 h 它们都是在2b 2h的矩形内对称于y轴挖空一个面积为b 的 2 小矩形。在相同弯距作用下，它们最大弯曲正应力大小的排 序是（ ）。 （A）（a）>（b）>（c） （C）（a）<（b）<（c） y b （B）（b）>（a）>（c） （D）（b）<（a）<（c） y y b b
答案：
B
2. 铸铁在纯剪应力状态下的强度条件可写为 。此时 引起材料弹性失效的力学原因是_____。 （A）拉应力引起拉断 （C）剪应力引起剪断 （B）压应力引起剪断 （D）都有可能
《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。
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一、 是非题
2.1使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆件轴线的集中力。 （ ）
2.2轴力越大，杆件越容易被拉断，因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。 （ ）
2.3内力是指物体受力后其内部产生的相互作用力。 （ ）
2.4同一截面上， σ 必定大小相等，方向相同。 （ ）
答：
扭转
1.一直径为 的实心轴，另一内径为d,外径为D,内外径之比为 的空心轴，若两轴横截面上的扭矩和最大切应力均分别相等，则两轴的横截面面积之比 有四种答案：
(A) ；(B) ；(C) ；(D) 。
2.圆轴扭转时满足平衡条件，但切应力超过比例极限，有下述四种结论：
(A) (B) (C) (D)
切应力互等定理：成立不成立不成立成立
1.图示木接头，水平杆与斜杆成 角，其挤压面积为 为
（A） ；（B） ；
（C） ；（D） 。
答：C
2.图示铆钉连接，铆钉的挤压应力 有如下四个答案
（A） ；（B） ；
（C） ；（D） 。
答：B
3.切应力互等定理是由单元体
（A）静力平衡关系导出的；（B）几何关系导出的；
（C）物理关系导出的；（D）强度条件导出的。
(A) ; (B) ; (C) ; (D) 。
2.对于没有明显屈服阶段的塑性材料，通常以 表示屈服极限。其定义有以下四个结论，正确的是哪一个？
(A)产生2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限；
(B)产生0.02%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限；
(C)产生0.2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限；
(A)外径和壁厚都增大；(B)外径和壁厚都减小；
(C)外径减小，壁厚增大；(D)外径增大，壁厚减小。
《材料力学》习题集
《材料力学》第01章在线测试第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分）1、材料力学的研究对象是A、板B、壳C、实体D、杆件2、由于什么假设，可以将微元体的研究结果用于整个构件。
A、连续性假设B、均匀性假设C、各向同性假设D、小变形假设3、小变形假设指的是A、构件的变形很小B、构件没有变形是刚性的C、构件的变形可以忽略不计D、构件的变形比其几何尺寸小得多4、材料安全正常地的工作时允许承受的最大应力值是A、比例极限B、屈服极限C、强度极限D、[σ]5、长度、横截面和轴力相同的钢拉杆和铝拉杆的关系是两者的A、轴力和应力相同B、允许荷载相同C、纵向线应变相同D、伸长量相同第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分）1、各向同性假设是指材料在各个方向A、弹性模量具有相同的值B、变形相同C、具有相同的强度D、应力相同E、应力和变形的关系是相同2、下列材料可以认为是各向同性的是A、钢材B、浇注质量很好的混凝土C、木材D、塑料E、竹材3、下列哪些变形属于基本变形？A、轴向拉伸B、轴向压缩C、扭转D、偏心压缩E、剪切4、杆件的几何特征是A、长度远远大于截面的宽度B、长度远远大于截面的高度C、杆件三个方向的尺寸几乎一样大D、后度远远小于表面尺寸E、细长的构件5、下列哪些因素与材料的力学性质有关？A、构件的强度B、构件的刚度C、构件的稳定性D、静定构件的内力E、静定构件的反力第三题、判断题（每题1分，5道题共5分）1、同时受有多个外力作用的而引起的变形叫组合变形。
2、构件的刚度是指构件抵抗变形的能力。
3、杆件的轴线使其横截面形心的连线。
4、混凝土不能作为各向同性材料。
5、自然界中有一类物体，当外力解除后不留下任何残余变形，这类物体称为理想弹性体。
《材料力学》第02章在线测试第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分）1、拉压杆的受力特点是外力的合力作用线与杆的轴线A、平行B、相交C、垂直D、重合2、轴向压杆的变形特点是A、轴向伸长横向收缩B、轴向伸长横向伸长C、轴向收缩横向收缩D、轴向收缩横向伸长3、工程上常把延伸率大于多少的材料成为塑性材料？A、10％B、15％C、3％D、5％4、两根长度、容重相同的悬挂杆横截面面积分别为A2和A1，设N1、N2、σ1、σ2分别为两杆中的最大轴力和应力，则A、N1＝N2、σ1＝σ2B、N1≠N2、σ1＝σ2C、N1＝N2、σ1≠σ2D、N1≠N2、σ1≠σ25、一圆截面直杆，两端受的拉力相同，若将长度增大一倍其他条件不变，则下列结论错误的是A、轴力不变B、应力不变C、应变不变D、伸长量不变第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分）1、下列结果正确的是A、1MPa＝1000000PaB、1MPa＝1000000N/m2C、1MPa＝1N/mm2D、1MPa＝1N/m2E、1MPa＝1000000N/mm22、低碳钢的拉伸图有哪四个阶段？A、弹性阶段B、比例阶段C、屈服阶段D、强化阶段E、颈缩阶段3、材料的极限应力是A、低碳钢是屈服极限B、其他塑性材料是名义屈服极限C、脆性材料是强度极限D、低碳钢是比例极限E、低碳钢是强度极限4、衡量材料强度的两个重要的指标是A、屈服极限B、强度极限C、比例极限D、弹性极限E、最大应力5、若两等直杆的横截面面积相同、长度不相同、两端受到的拉力相同，材料相同，那么两者A、轴力相同B、应力相同C、纵向线应变相同D、伸长量相同E、抗拉刚度相同第三题、判断题（每题1分，5道题共5分）1、应力分两种，即正应力和剪应力。
材力习题集
第一章 绪论1-1矩形平板变形后为平行四边形，水平轴线在四边形AC 边保持不变。
求(1)沿AB边的平均线应变； (2)平板A 点的剪应变。
（答案：εAB =7.93×10-3 γXY =-1.21×10-2rad ）第二章 拉伸、压缩与剪切2-1 试画图示各杆的轴力图，并指出轴力的最大值。
2-2 一空心圆截面杆，内径d=30mm ，外径D=40mm ，承受轴向拉力F=KN 作用，试求横截面上的正应力。
（答案：MPa 7.72=σ）2-3 题2－1 c 所示杆，若该杆的横截面面积A=502mm ，试计算杆内的最大拉应力与最大压应力（答案：MPa t 60max ,=σ MPa c 40max ,=σ）2.4图示轴向受拉等截面杆，横截面面积A=5002mm ，载荷F=50KN 。
试求图示截面m-m 上的正应力与切应力，以及杆内的最大正应力与最大切应力。
（答案：MPa MPa MPa MPa 50 ; 100 ; 24.49 ; 32.41max max ==-==τστσαα）2.5如图所示，杆件受轴向载荷F 作用。
该杆由两根木杆粘接而成，若欲使粘接面上的正应力为其切应力的二倍，则粘接面的方位角θ应为何值（答案： 6.26=θ）2.6 等直杆受力如图所示，试求各杆段中截面上的轴力，并绘出轴力图。
2.7某材料的应力－应变曲线如图所示，图中还同时画出了低应变去区的详图，试确定材料的弹性模量E 、屈服极限s σ、强度极限b σ、与伸长率δ，并判断该材料属于何种类型（塑性或脆性材料）。
2.8某材料的应力－应变曲线如图所示，试根据该曲线确定： （1）材料的弹性模量E 、比例极限P σ与屈服极限2.0σ; （2）当应力增加到MPa 350=σ时，材料的正应变ε， 以及相应的弹性应变e ε与塑性应变p ε2.9图示桁架，杆1与杆2的横截面均为圆形，直径分别为d1=30mm 与d2＝20mm ，两杆材料相同，许用应力[]σ＝160MPa ，该桁架在节点A 处承受铅垂方向的载荷F=80KN 作用。
材料力学习题集_【有答案】
— 58 —习题2-1图 习题2-2图习题2-3图 习题2-4图 习题2-5图 习题2-6图 材料力学习题集第1章 引 论1－1 图示矩形截面直杆，右端固定，左端在杆的对称平面内作用有集中力偶，数值为M 。
关于固定端处横截面A －A 上的内力分布，有四种答案，根据弹性体的特点，试分析哪一种答案比较合理。
正确答案是 C 。
1－2 图示带缺口的直杆在两端承受拉力F P 作用。
关于A －A 截面上的内力分布，有四种答案，根据弹性体的特点，试判断哪一种答案是合理的。
正确答案是 D 。
1－3 图示直杆ACB 在两端A 、B 处固定。
关于其两端的约束力有四种答案。
试分析哪一种答案最合理。
正确答案是 D 。
1－4 等截面直杆在两端承受沿杆轴线的拉力F P 。
关于杆中点处截面A －A 在杆变形后的位置（图中虚线所示），有四种答案，根据弹性体的特点，试判断哪一种答案是正确的。
正确答案是 D 。
1－5 图示等截面直杆在两端作用有力偶，数值为M ，力偶作用面与杆的对称面一致。
关于杆中点处截面A －A 在杆变形后的位置（对于左端，由A A '→；对于右端，由A A ''→），有四种答案，试判断哪一种答案是正确的。
正确答案是 C 。
1－6 等截面直杆，其支承和受力如图所示。
关于其轴线在变形后的位置（图中虚线所示），有四种答案，根据弹性体的特点，试分析哪一种是合理的。
正确答案是 C 。
第2章 杆件的内力分析习题2-1图习题2-2图习题2-3图习题2-4图2－1 平衡微分方程中的正负号由哪些因素所确定？简支梁受力及Ox 坐标取向如图所示。
试分析下列平衡微分方程中哪一个是正确的。
（A d Q F d M（B （C （D 2－2 对于图示承受均布载荷q 的简支梁，其弯矩图凸凹性与哪些因素相关？试判断下列四种答案中。
2－3 已知梁的剪力图以及a 、e 截面上的弯矩M a 和M e ，如图所示。
为确定b M 、M ，现有下列四种答案，试分析哪一种 （A （B （C （D 之间剪力图的面积，以此类推。
材料力学 内部习题集及答案
第二章 轴向拉伸和压缩2-1 一圆截面直杆，其直径d ＝20mm, 长L =40m ，材料的弹性模量E =200GPa ，容重γ＝80kN/m 3, 杆的上端固定，下端作用有拉力F =4KN ，试求此杆的：⑴最大正应力； ⑵最大线应变； ⑶最大切应力；⑷下端处横截面的位移∆。
题 2 - 1 图+5004.8N4000N解：首先作直杆的轴力图⑴最大的轴向拉力为232N,max 80100.024*********.8N 44d F V F L F ππγγ=+=+=⨯⨯⨯⨯+= 故最大正应力为：N,maxN,maxN,maxmax 222445004.8=15.94MPa 3.140.024F F F Ad d σππ⨯====⨯⑵最大线应变为:64maxmax915.94100.7971020010E σε-⨯===⨯⨯ ⑶当α（α为杆内斜截面与横截面的夹角）为45︒时，maxmax 7.97MPa 2ασττ===⑷取A 点为x 轴起点，2N (25.124000)N 4d F Vx F x F x πγγ=+=+=+故下端处横截面的位移为：240N 0025.1240001d d (12.564000)2.87mm LL F x x x x x EA EA EA+∆===⋅+=⎰⎰2-2 试求垂直悬挂且仅受自重作用的等截面直杆的总伸长△L 。
已知杆横截面面积为A ，长度为L,材料的容重为γ。
AB题 2-2 图A B解：距离A 为x 处的轴力为N ()F x Ax γ=⋅ 所以总伸长 2N 00()L d d 2LL F x Ax L x x EA EA Eγγ∆===⎰⎰ 2-3 图示结构，已知两杆的横截面面积均为A =200mm 2,材料的弹性模量E =200GPa 。
在结点A 处受荷载F 作用，今通过试验测得两杆的纵向线应变分别为ε1＝4×10－4，ε2＝2×10－4，试确定荷载P 及其方位角θ的大小。
材料力学内部习题集及答案
材料⼒学内部习题集及答案第⼆章轴向拉伸和压缩2-1⼀圆截⾯直杆，其直径d ＝20mm,长L =40m ，材料的弹性模量E =200GPa ，容重γ＝80kN/m 3 ,杆的上端固定，下端作⽤有拉⼒F =4KN ，试求此杆的：⑴最⼤正应⼒；⑵最⼤线应变；⑶最⼤切应⼒；⑷下端处横截⾯的位移?。
解：⾸先作直杆的轴⼒图⑴最⼤的轴向拉⼒为232N,max 80100.024*********.8N 44d F V F L F ππγγ=+=+=+= 故最⼤正应⼒为：N,maxN,maxN,maxmax 222445004.8=15.94MPa 3.140.024F F F Addσππ?====?⑵最⼤线应变为:64maxmax915.94100.7971020010E σε-?===?? ⑶当α（α为杆内斜截⾯与横截⾯的夹⾓）为45?时，maxmax 7.97MPa 2ασττ===⑷取A 点为x 轴起点，2N (25.124000)N 4d F Vx F x F x πγγ=+=+=+故下端处横截⾯的位移为：240N 0025.1240001d d (12.564000)2.87mm LL F x x x x x EA EA EA+?===?+=?2-2试求垂直悬挂且仅受⾃重作⽤的等截⾯直杆的总伸长△L 。
已知杆横截⾯⾯积为A ，长度为L ,材料的容重为γ。
解：距离A 为x 处的轴⼒为所以总伸长2N 00()L d d 2LL F x Ax L x x EA EA Eγγ?===2-3图⽰结构，已知两杆的横截⾯⾯积均为A =200mm 2,材料的弹性模量E =200GPa 。
在结点A 处受荷载F 作⽤，今通过试验测得两杆的纵向线应变分别为ε1＝4×10－4，ε2＝2×10－4，试确定荷载P 及其⽅位⾓θ的⼤⼩。
解:由胡克定律得相应杆上的轴⼒为取A 节点为研究对象，由⼒的平衡⽅程得解上述⽅程组得2-4图⽰杆受轴向荷载F 1、F 2作⽤，且F 1＝F 2＝F ，已知杆的横截⾯⾯积为A ，材料的应⼒－应变关系为ε＝c σn，其中c 、n 为由试验测定的常数。
材料力学_考试习题集(含答案)
欢迎阅读《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)(C) 3. (A)(C)4. (A) (C) (D)5. (A)(C)6. (A)(C)7. (A)(C)8.(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)0P10. 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。
其中是错误的。
(A)(C)14.(A)215.(A)挠度16.(A)应力17.(A)等直18.(A)(B)(C)(D)19.(A)N＝20.(A)(C)21.(A)(C)22. 图示杆件受到大小相等的四个方向力的作用。
其中段的变形为零。
(A)AB (B)AC (C)AD (D)BC23. 在连接件剪切强度的实用计算中，剪切许用应力是由得到的。
(A)精确计算(B)拉伸试验(C)剪切试验(D)扭转试验24. 剪切虎克定律的表达式是。
(A)τ＝Eγ(B)τ＝Εg(C)τ＝Gγ(D)τ＝G/A25. 在平面图形的几何性质中，的值可正、可负、也可为零．(A)静矩和惯性矩(B)极惯性矩和惯性矩(C)惯性矩和惯性积(D)静矩和惯性积26. 图示梁(c为中间铰)是。
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材料力学习题集2－5 试作图示刚架的弯矩图，并确定max ||M 。
解： 图（a ）：0=∑A M ，02P P R =⋅-⋅-⋅l F l F l F B P R F F B =（↑）0=∑y F ，P F F Ay =（↓） 0=∑x F ，P F F Ax =（←） 弯距图如图（a-1），其中l F M P max 2||=，位于刚节点C 截面。
图（b ）：0=∑y F ，ql F Ay =（↑） 0=∑A M ，ql F B 21R =0=∑x F ，ql F Ax 21=（←） 弯距图如图（b-1），其中2max ||ql M = 图（c ）：0=∑x F ，ql F Ax =（←） 0=∑A M02R 2=⋅-⋅-l F lql ql Bql F B 21R =（↓）0=∑y F ，ql F Ay 21=（↑） 弯距图如图（c-1），其中2max ||ql M = 图（d ）：0=∑x F ，ql F Ax = 0=∑A M02R 2=⋅+-⋅-l F ql lql B ql F B 23R =0=∑y F ，223ql F Ay =弯距图如图（d-1），其中2max ||ql M = 2－11 图示传动轴传递功率P 的转速n = 200r/min 。
齿轮A 上的啮合力F R 与水平切线夹角20°，皮带轮B 上作用皮带拉力F S1和F S2，二者均沿着水平方向，且F S1 = 2F S2。
试：（分轮B 重F Q = 0和F Q = 1800N 两种情况） 1．画出轴的受力简图；2．画出轴的全部内力图。
解：1．轴之扭矩：3582005.79549=⨯=x M N ·m 358===x B A M T T N ·m 238723.0τ==A TF N86920tan τr =︒=F F N143225.02s ==BT F N习题3-24图轴的受力简图如图（a ）。
2．① F Q = 0时， 0=∑Cz M06.04.02.0Q r =-+-F F F D y 434=D y F N 0=∑y F 1303-=Cy F N ② F Q = 1800 N 时， 0=∑Cz M 1254=D y F N 0=∑y F 323-=Cy F N 0=∑Cy M033.04.02.0S 2τ=⨯+--F F F D z 5250=D z F N0=∑z F ，1432=Cz F N 4772.0τ==F M Cy N ·m 8592.032s =⨯=F M D y N ·m 1732.0r =⨯=F M Cz N ·m F Q = 0时，0=D z MF Q = 1800 N 时，360-=D z M N ·m3－24 简支梁的横截面尺寸及梁的受力均如图所示。
试求N －Ｎ截面上a 、b 、c 三点的正应力及最大拉应力。
解：30=-N N M kN ·mmm 38.6528.1226.19218221620180********2018021020160=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=c y464232310725.3333725128))38.6590(180201218020(2)38.55201601220160(m mm-⨯==-⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯=z I习题4-21图zycb aCqBR(a)z(d)3.4905538.010725.33103063=⨯⨯⨯=-c σMPa （压应力）8.3010)8038.65180(10725.333000036=⨯--⨯⨯=--b σMPa （拉应力） 4.6610)4038.65180(10725.331030363=⨯--⨯⨯⨯=--a σMPa （拉应力）10210)38.65180(10725.331030363max =⨯-⨯⨯⨯==--d σσMPa （拉应力）4－21 简支梁受力与截面尺寸如图所示。
试求N －N 截面上a 、b 两点的铅垂方向的切应力以及腹板与翼缘交界处点c 的水平切应力。
解：F Q = 120kN ，形心C 位置。
38.6520160220180102016029020180=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=d mm3372512838.55201601220160)38.6590(18020121802022323=⨯⨯+⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯=z I mm 475696)62.11462.74(10d 202262.7462.114*-=-==⎰--y y S za mm 3 119392)62.11462.34(10d 202262.3462.114*-=-==⎰--y y S zb mm 3 88632)62.11438.65(10d 202238.6562.114*-=-==⎰-y y S zcmm 35.1310725128.331020107569610120 6393*Q =⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---zzaa I S F δτMPa （↓）2.2110725128.33102010119392101206393=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=---b τMPa （↓）8.1510725128.3310201088632101206393=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=---c τMPa （→）4－22 梁的受力及横截面尺寸如图所示。
试：1．绘出梁的剪力图和弯矩图； 2．确定梁内横截面上的最大拉应力和最大压应力；3．确定梁内横截面上的最大切应力； 4．画出横截面上的切应力流。
解：1．图（a ）：0=∑A M 04248R =⋅+⨯⨯-B F q 18R =B F kN0=∑y F ，22R =A F kN 剪力与弯矩图如图（b ）、（c ）； 2．形心C 位置Fz(e)习题6-37图 AMDR习题6-38图mm45.552060220801102060602080102080=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=d 4623232310855758.755.54206012206055.4802012802045.452080122080mm⨯=⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯=z I3max max 1045.55-+⨯⨯=zI M σ11410855758.71045.55102.16633=⨯⨯⨯⨯=--MPa1331055.64 3max max=⨯⨯=--zI MσMPa3． 9*max 1085287245.3545.352045.452080-⨯=⨯⨯+⨯⨯=z S m 3 94.1110855758.7102010852871022 6393*maxQ max =⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---zz I S F δτMPa6－37 图示梁AB 和CD 横截面尺寸相同，梁在加载之前，B 与C 之间存在间隙2.10=δmm 。
两梁的材料相同，弹性模量E = 105GPa ，q = 30kN/m 。
试求A 、D 端的支座反力。
解：变形内调方程2.10==-δB C w w （1） F F w C 0952.012505010105310)250(3333-=⨯⨯⨯⨯⨯-= （2）F F w B 39.0755.112505010105310)400(125050101058400303333334+-=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯-=（3）（2）、（3）代入（1） 0.4853F = 0.555 ∴ F = 1.144 kNCD 梁 144.1R ==F F D kN （↑） 286250144.1=⨯=D M N ·m （顺）AB 梁 856.10144.110400303R =-⨯⨯=-A F kN （↑）1942104003021400144.132-=⨯⨯⨯-⨯=-A M N ·m6－38 图中所示的梁，B 端与支承之间在加载前存在一间隙0δ，已知E = 200GPa ，梁有截面商100mm 、宽50mm 。
若要求支反力F By = 10kN （方向向上），试求0δ=？解：0δ-=B wmm 888.312100501020051200101060012100501020026001050 121005010200360010503333332333330=⎪⎪⎪⎪⎭⎫⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯--=-=B w δ七、（14分）平面刚架如图所示，EI 为常量，试用力法作其弯距图。
七、解：以C 处的约束为多余约束，原结构的基本体系为: （2分）由力法典型方程 11110P X δ+∆= （1分）12422112522328P q q ql a a a a a EIEI ⎡⎤⎛⎫∆=-⨯⨯-⨯⨯=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦3111124()233aa a a a a a EI EI δ=⨯⨯+⨯⨯= （各3分）将11δ和1P ∆代入力法典型方程，得11532X qa = （2分）刚架的弯矩图右图示 （2分）。