2012材料力学竞赛试题-答案
2012年第八届湖南省大学生力学竞赛试题及参考答案-湘潭大学
求导槽 AE 的角速度（本题 20 分）。
解：应用点的合成运动方法确定 CD 杆上 C 点与 AE 杆上接触点 C'之间的速度关系 取 CD 杆上 C 为动点，动系固结于 AE，静系固结于机架；则
vc vc' vr
（a）
应用平面运动方法确定 AE 上 A、C'点之间速度关系
（5 分）
vc' vA vcA
得 分
四. 以工字钢为大梁的桥式起重机，由于不满足刚度要求，加固成图 4 所示形式。设 除工字钢外，其余各杆只受轴向拉伸或压缩，且各杆的横截面积均相等。已知工字 钢的抗弯刚度为 EI，各杆的抗压或抗拉刚度为 EA。若不计工字钢剪力和轴力对变形
（第 4 页 共 7 页）
的影响，试求当 P 作用在工字钢跨中位置时，工字钢的最大弯矩。（15 分）
C X1 X1 D
C
D
EA
30º E
F
30º E
PF
A
BA
B
EI
P
l
l/2 l/2
l
Pl/2
Pl/2
3Pl/4
(a)
(b)
2 3
C X1=1 X1=1 D
1
1
2 3
30º E 3
3F
A
B
l3
l3
(c)
11 X1 1P 0
（5 分）
11
M2 dx
l EI
N 2l 1 1 l 2 l
1 EI
2
1 2
l
ql 2 4
2 3
l 2
2 3
l
ql 2 8
1 2
l 2
5ql 4 48EI
大学材料力学习题及答案考试专用题型
一．是非题：（正确的在括号中打“√”、错误的打“×”） （60小题）1．材料力学研究的主要问题是微小弹性变形问题，因此在研究构件的平衡与运动时，可不计构件的变形。
( √ )2．构件的强度、刚度、稳定性与其所用材料的力学性质有关，而材料的力学性质又是通过试验测定的。
( √ )3．在载荷作用下，构件截面上某点处分布内力的集度，称为该点的应力。
(√ ) 4．在载荷作用下，构件所发生的形状和尺寸改变，均称为变形。
( √ )5．截面上某点处的总应力p 可分解为垂直于该截面的正应力σ和与该截面相切的剪应力τ，它们的单位相同。
( √ )6．线应变ε和剪应变γ都是度量构件内一点处变形程度的两个基本量，它们都是无量纲的量。
( √ ) 7．材料力学性质是指材料在外力作用下在强度方面表现出来的性能。
( )8．在强度计算中，塑性材料的极限应力是指比例极限p σ，而脆性材料的极限应力是指强度极限b σ。
( ) 9．低碳钢在常温静载下拉伸，若应力不超过屈服极限s σ，则正应力σ与线应变ε成正比，称这一关系为拉伸（或压缩）的虎克定律。
( )10．当应力不超过比例极限时，直杆的轴向变形与其轴力、杆的原长成正比，而与横截面面积成反比。
( √ )11．铸铁试件压缩时破坏断面与轴线大致成450，这是由压应力引起的缘故。
( )12．低碳钢拉伸时，当进入屈服阶段时，试件表面上出现与轴线成45o的滑移线，这是由最大剪应力max τ引起的，但拉断时截面仍为横截面，这是由最大拉应力max σ引起的。
( √ )13．杆件在拉伸或压缩时，任意截面上的剪应力均为零。
( ) 14．EA 称为材料的截面抗拉（或抗压）刚度。
( √ )15．解决超静定问题的关键是建立补充方程，而要建立的补充方程就必须研究构件的变形几何关系，称这种关系为变形协调关系。
( √ )16．因截面的骤然改变而使最小横截面上的应力有局部陡增的现象，称为应力集中。
(√ )17．对于剪切变形，在工程计算中通常只计算剪应力，并假设剪应力在剪切面内是均匀分布的。
2012年衢州市高中物理力学竞赛试题(含答案)
2012年衢州市高中物理力学竞赛试题(含答案)一、不定项选择题（共10小题，50分）1. 伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是（ ）A ．斜面实验通过确定小球运动位移和时间关系来证明小球速度与时间成正比B ．斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于测量小球运动的时间C ．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到落体运动的规律D ．根据斜面实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律2. 如图所以，斜面体M 放在粗糙水平面上,物体m 在沿斜面向上力的作用下在光滑斜面上做下列四种运动，斜面体均保持静止。
沿斜面向上匀速运动；沿斜面向上匀加速运动；沿斜面向下匀加速运动；沿斜面向上变加速运动。
地面对斜面体M 的摩擦力大小分别为1f F 、2f F 、3f F 、4f F 。
则（ ）A ．1f F 、2f F 、3f F 一定相等，但与4f F 一定不相等B ．1f F 可能与2f F 或3f F 相等C ．2f F 、3f F 一定相等，但与4f F 可能相等D ．1f F 、2f F 、3f F 、4f F 四者一定相等3．有一种大型游戏机叫“跳楼机”.参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40m 高处，然后由静止释放.为研究方便，可以认为座椅沿轨道做自由落体运动1.2 s 后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面4m 高处时速度刚好减小到零．然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面.(取g=10m ／s2)则（ ）A ．匀减速运动的时间为4.8sB ．匀减速运动的加速度大小为5.0m/s2C ．游客对座椅的最大压力为游客重力的1.25倍D ．游客对座椅的最大压力为游客重力的0.75倍4．一个质点在竖直平面内运动一周闪光照片如图所示，由图可知（ ）A ．质点作匀速圆周运动B ．质点作非匀速圆周运动C ．若闪光频率已知可以求出质点运动周期D ．即使闪光频率已知也不能求出质点运动周期5．一质点只受一个恒力F 作用在xoy 平面内运动，F 大小为2N 。
(完整)材料力学考试题库
材料力考试题姓名学号一、填空题：(每空1分，共计38分)1、变形固体的变形可分为：弹性变形和塑性变形。
2、构件安全工作的基本要求是：构件必须具有足够的强度、足够刚度和足够稳定性。
3、杆件变形的基本形式有拉（压）变形、剪切变形、扭转变形和弯曲变形 .4、吊车起吊重物时,钢丝绳的变形是拉伸变形 ;汽车行驶时，传动轴的变形是扭转变形；教室中大梁的变形是弯曲变形；螺旋千斤顶中的螺杆受压杆受压变形。
5、图中σ——ε曲线上，对应p点的应力为比例极限，符号__σp__、对应y点的应力称为屈服极限,符号_σs__、对应b点的应力称为强化极限符号_σb ___ __。
k6、内力是外力作用引起的，不同的外力引起不同的内力,轴向拉、压变形时的内力称为轴力 .剪切变形时的内力称为剪力，扭转变形时内力称为扭矩，弯曲变形时的内力称为弯矩。
7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有 AB、BC、CD、AD ；受力压缩杆件有 BE 。
8、胡克定律的两种表达式为EALN l ⨯=∆和εσE =。
E 称为材料的 弹性模量 。
它是衡量材料抵抗 变形 能力的一个指标。
E 的单位为MPa ，1 MPa=_106_______Pa. 9、衡量材料强度的两个重要指标是 屈服极限 和 强化极限 。
10、通常工程材料丧失工作能力的情况是：塑性材料发生 屈服 现象，脆性材料发生 强化 现象。
11、挤压面为平面时，计算挤压面积按 实际面积 计算;挤压面为半圆柱面的 投影 面积计算。
12、在园轴的抬肩或切槽等部位，常增设 圆弧过渡 结构，以减小应力集中。
13、扭转变形时,各纵向线同时倾斜了相同的角度；各横截面绕轴线转动了不同的角度，相邻截面产生了 转动 ，并相互错动，发生了剪切变形，所以横截面上有 剪 应力。
14、因半径长度不变，故切应力方向必与半径 垂直 由于相邻截面的间距不变，即园轴没有 伸长或缩短 发生,所以横截面上无 正 应力.15、长度为l 、直径为d 的圆截面压杆，两端铰支，则柔度λ为 ，若压杆属大柔度杆,材料弹性模量为E ，则临界应力σcr 为______________。
材料力学性能习题及解答库
第一章习题答案一、解说以下名词1、弹性比功：又称为弹性比能、应变比能，表示金属资料汲取弹性变形功的能力。
2、滞弹性：在弹性范围内迅速加载或卸载后，随时间延长产生附带弹性应变的现象。
3、循环韧性：金属资料在交变载荷下汲取不行逆变形功的能力，称为金属的循环韧性。
4、包申格效应：先加载致少许塑变，卸载，而后在再次加载时，出现σ e 高升或降低的现象。
5、解理刻面：大概以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
6、塑性、脆性和韧性：塑性是指资料在断裂前发生不行逆永久（塑性）变形的能力。
韧性：指资料断裂前汲取塑性变形功和断裂功的能力，或指资料抵挡裂纹扩展的能力7、解理台阶：高度不同的相互平行的解理平面之间出现的台阶叫解理台阶；8、河流花式：当一些小的台阶汇聚为在的台阶时，其表现为河流状花式。
9、解理面：晶体在外力作用下严格沿着必定晶体学平面破裂，这些平面称为解理面。
10、穿晶断裂和沿晶断裂：沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，必定是脆断，且较为严重，为最初级。
穿晶断裂裂纹穿过晶内，能够是韧性断裂，也可能是脆性断裂。
11、韧脆转变：指金属资料的脆性和韧性是金属资料在不同条件下表现的力学行为或力学状态，在必定条件下，它们是能够相互转变的，这样的转变称为韧脆转变。
二、说明以下力学指标的意义１、Ｅ（Ｇ）：Ｅ（Ｇ）分别为拉伸杨氏模量和切变模量，统称为弹性模量，表示产生100% 弹性变形所需的应力。
２、σr、σ、σ s:σ r:表示规定节余伸长应力，试样卸除拉伸力后，其标距部分的节余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。
σ：表示规定节余伸长率为%时的应力。
σs：表征资料的折服点。
３、σ b：韧性金属试样在拉断过程中最大试验力所对应的应力称为抗拉强度。
４、 n: 应变硬化指数，它反应了金属资料抵挡连续塑性变形的能力，是表征金属资料应变硬化行为的性能指标。
５、δ、δ gt 、ψ：δ是断后伸长率，它表征试样拉断后标距的伸长与原始标距的百分比。
2012力学难 Microsoft Word 文档 (2)
（12昌平一模）12． A 和B 是密度为ρ=5×103kg/m 3的某种合金制成的两个小球，A 球的质量为m A =100g;甲和乙是两个完全相同的木块，其质量为m 甲=m 乙=320g 。
若用细线把球和木块系住，则在水中平衡时如图7所示，甲有一半体积露出水面，乙浸没水中（g 取10N/kg ）。
则下列计算正确的是 A. 木块的密度为0.6×103kg /m 3B. 如果剪断木块乙和B 球之间的细线，B 球静止后，所受重 力和浮力的合力的大小为4.8NC. 如果剪断木块乙和B 球之间的细线，乙木块露出水面的体积为4.6×10-4m 3D. 如果剪断木块甲和A 球之间的细线，A 球静止后，所受重力和浮力的合力为0.2N（12昌平一模）23．为了测量某种液体的密度，小青找到一支平底试管，在试管中放少许细砂，如图10所示，刻线A 在平底上某一位置，小青将平底试管放在水中，试管直立漂浮在水面上，在水面和试管相平处记下刻线B ，如果在试管上方作用一个竖直向上的拉力F 1，可以将试管提升到水面与刻线A 相平。
如果将平底试管放到某种液体中，需要对试管施加一个竖直向下的压力F 2，才能使液面与刻线A 相平，量出刻线A 和B 到试管底部的距离比32B A h h .则用F 1、F 2和ρ水表示这种液体的密度是 。
（设水的密度为ρ水）（12房山一模）12．在甲、乙两个完全相同的圆柱形容器内装有质量相等的水。
现将A 、B 两个实心物块分别放入甲、乙两个容器中，物块均可浸没且水不溢出容器。
已知A 、B 两物块的密度分别为ρA =3．0×103kg/m 3，ρB =1．5×103kg/m 3，两物块的质量关系为2m A =m B 。
A 、B 两物块的体积分别为V A 、V B ，A 、B 两物块浸没在水中所受浮力分别为F A 、F B ，物块在水中静止时两容器底部对两物块的支持力分别为N A 、N B ，放入物块前、后，两容器底部受到水的压强增加量分别为ΔP A 、ΔP B ，放入物块后，桌面受到甲、乙两容器的压力增加量分别为ΔF 甲、ΔF 乙。
(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≥+。
材料力学考试题(卷)集(含答案解析)
《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) 横截面a上的轴力最大(B) 横截面b上的轴力最大(C) 横截面c上的轴力最大(D) 三个截面上的轴力一样大3.在杆件的某一截面上，各点的剪应力。
(A)大小一定相等(B)方向一定平行(C)均作用在同一平面内(D)—定为零4.在下列杆件中，图所示杆是轴向拉伸杆。
(A) (B) P(C) (D)5.图示拉杆承受轴向拉力P的作用，斜截面m-m的面积为A，则σ=P/A 为。
(A)横截面上的正应力(B)斜截面上的剪应力(C)斜截面上的正应力(D)斜截面上的应力6.解除外力后，消失的变形和遗留的变形。
(A)分别称为弹性变形、塑性变形(B)通称为塑性变形(C)分别称为塑性变形、弹性变形(D)通称为弹性变形7.一圆截面轴向拉、压杆若其直径增加—倍，则抗拉。
(A)强度和刚度分别是原来的2倍、4倍(B)强度和刚度分别是原来的4倍、2倍(C)强度和刚度均是原来的2倍(D)强度和刚度均是原来的4倍8.图中接头处的挤压面积等于。
P(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)010.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。
12春地大《材料力学》在线作业二答案
地大《材料力学》在线作业二试卷总分：100 测试时间：--一、单选题（共40 道试题，共100 分。
）V1.高宽比h/b=2的矩形截面梁，若将梁的横截面由竖放（图(a)）改为平放（图（b）），则梁的最大挠度是原来的（）倍A. 2B.4C. 6D. 8满分：2.5 分2. 如图所示的悬臂梁，为减少最大挠度，则下列方案中最佳方案是A. 梁长改为l/2，惯性矩改为I/8B. 梁长改为3l4，惯性矩改为I/2C. 梁长改为5l/4，惯性矩改为3I/2D. 梁长改为3l/2，惯性矩改为I/4满分：2.5 分3. 在下列说法中，（）是正确的。
A. 当悬臂梁只承受集中力时，梁内无弯矩B. 当悬臂梁只承受集中力偶时，梁内无剪力C. 当简支梁只承受集中力时，梁内无弯矩D. 当简支梁只承受集中力偶时，梁内无剪力满分：2.5 分4. 梁发生平面弯曲时，其横截面绕（）旋转。
A. 梁的轴线B. 截面对称轴C. 中性轴D. 截面形心满分：2.5 分5.杆件在（）变形时，其危险点的应力状态为图示应力状态。
A. 斜弯曲B. 偏心拉伸C. 拉弯组合D. 弯扭组合满分：2.5 分6. 横截面上的内力通常是（）。
A. 一个主矢B. 一个主矩C. 一个主矢和一个主矩D. 一个标量满分：2.5 分7. 外力包括（）。
A. 集中荷载和分布荷载B. 静荷载和动荷载C. 所有作用在物体外部的力D. 荷载和支反力满分：2.5 分8. 梁在集中力作用的截面处，（）。
A. Q图有突变，M图光滑连续B. Q图有突变，M图连续但不光滑C. Ｍ图有突变，Ｑ图光滑连续D. Ｍ图有突变，Q图连续但不光滑满分：2.5 分9. 在水平压缩冲击问题中，曾得到这样一个结论，杆件体积越大，相应的冲击应力越小，该结论（）A. 只适用于等截面直杆，不适用于变截面直杆B. 只适用于变截面直杆，不适用于等截面直杆C. 既适用于等直杆，也适用于变截面直杆D. 既不适用于等直杆，也不适用于变截面直杆满分：2.5 分10. 某机器的圆轴用45号钢制成，在使用中发现弯曲刚度不够，改善抗弯刚度的有效措施是（）A. 对轴进行调质热处理B. 改用优质合金钢C. 加粗轴径D. 增加表面光洁度满分：2.5 分11. 图所示，铸铁梁有（A），（B），（C）和（D）四种截面形状可以供选取择，根据正应力强度，采用（）图的截面形状较合理。
材料力学试题带答案B
试卷类型：B 卷一、判断题（判断以下论述的正误，认为正确的就在答题相应位置划“T”，错误的划“F”。
每小题 1分，共10 分）1.材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。
（）2.工程构件正常工作的条件是必须同时满足必要的强度、刚度和稳定性。
（）3.由切应力互等定理可知，在相互垂直平面上，切应力总是成对出现，且数值相等，方向则共同指向该两平面的交线。
（）4.截面法是分析应力的基本方法。
（）5.只有静不定结构才可能有温度应力和装配应力。
（）6.圆轴扭转时，横截面上既有正应力，又有剪应力。
（）7.截面的主惯性矩是截面对通过该点所有轴的惯性矩中的最大值和最小值。
（）8.梁端铰支座处无集中力偶作用，该端的铰支座处的弯矩必为零。
（）9.若集中力作用处，剪力有突变，则说明该处的弯矩值也有突变。
（）10.在平面图形的几何性质中，静矩和惯性积的值可正、可负、也可为零。
（）二、填空题（本题共有10个空，填错或不填均不能得分。
每空2分，共20分）1.基本变形中：轴向拉压杆件横截面上的内力是，扭转圆轴横面上的内力是，平面弯曲梁横截面上的内力是和。
2.图所示铆钉联接件将发生挤压与剪切破坏，铆钉所受剪应力大小为，接触面上的挤压应力为。
(a)(b)PP3.EA称为材料的。
4.图示正方形截面简支梁，若载荷不变而将截面边长增加一倍，则其最大弯曲正应力为原来的倍，最大弯曲剪应力为原来的倍。
5.剪切的胡克定律表明：当应力不超过材料的pτ时，切应力τ与切应变γ成比例关系。
三、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在答题纸的相应位置。
答案选错或未选者，该题不得分。
每小题2分，共20分）1.下列结论中，只有哪个是正确的 。
A 材料力学的任务是研究材料的组成分析； B 材料力学的任务是研究各种材料的力学性能；C 材料力学的任务是在保证安全的原则下设计结构的构件；D 材料力学的任务是在即安全又经济的原则下，为设计结构构件提供分析计算的基本理论和方法。
历年北京科技大学材料力学C真题(2012,2006,2007)
一、 选择题（以下各题都提供（A）、（B）、（C）、（D）四个选项，只有一项正确。
试选出正确的答案。共 10 题，每题 5 分）
1、下面有关强度理论知识的几个论述，正确的是
。
（A） 需模拟实际应力状态逐一进行试验，确定极限应力；
（B） 无需进行试验，只需关于材料破坏原因的假说；
（C） 需要进行某些简单试验，但无需关于材料破坏原因的假说；
1-5.表示扭转变形程度的量__源自___A.是扭转角Φ，不是单位长度扭转角θ；B.是θ,不是Φ；
C.是Φ和θ；D.不是Φ和θ
1-6.低碳钢试件扭转破坏是_____
A.沿横截面拉断； B.沿 45°螺旋面拉断；
C .沿横截面剪断； D.沿 45°螺旋面剪断
1-7.当实心圆轴的直径增加 l 倍时，其抗扭强度、抗扭刚度分别增加到原来的____倍．
六、（统考题） 图示平面刚架 ABCD 各段的抗弯刚度 EI 相等，已知 P、L、EI、α，试用莫尔定理的图乘法求 解刚架上 A 点的水平位移δA 和截面 A 的转角θA。（20 分）
六、（单考题） 图示平面刚架各段的抗弯刚度 EI 相等，已知 P、a，试用莫尔定理的图乘法求解刚架上 A、B 两点的相对位移δAB。（20 分）
处的最大应力的增大倍数为 （A）2 倍； （B） 4 倍；
。 h
（C）8 倍； （D） 16 倍。
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 。
材料力学试题及答案
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 FN =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； D3A BC 、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(a (b5、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（ ）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（ ） A 、 强度、刚度均足够；B 、强度不够，刚度足够； C 、强度足够，刚度不够；D 、强度、刚度均不够。
材料力学试题及答案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[]MPa 100=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 。
材料力学试题及答案
1、图示刚性梁AB 由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为A 1和A 2，若载荷P 使刚梁平行下移，则其横截面面积（）。
A 、A 1〈A 2B 、A 1 〉A 2 C 、A 1=A 2D 、A 1、A 2为任意2、建立圆周的扭转应力公式τρ=M ρρ/I ρ时需考虑下列因素中的哪几个？答：（ ）（1） 扭矩M T 与剪应力τρ的关系M T =∫A τρρdA（2） 变形的几何关系（即变形协调条件） （3） 剪切虎克定律（4） 极惯性矩的关系式I T =∫A ρ2dAA 、（1）B 、（1）（2）C 、（1）（2）（3）D 、全部 3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（） A 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度A 、提高到原来的2倍B 、提高到原来的4倍C 、降低到原来的1/2倍D 、降低到原来的1/4倍5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同，若二者自由端的挠度相等，则P 1/P 2=（） A 、2 B 、4C 、8 D 、16 6、下列结论中正确的是 （ ）A 、材料力学主要研究各种材料的力学问题B 、材料力学主要研究各种材料的力学性质C 、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律D 、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系7、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为D 1，另一根为空心轴，内外径比为d 2/D 2=0.8。
若两轴的长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同，则它们的重量之比W 2/W 1为（ ） A 、0.74 B 、0.62 C 、0.55 D 、0.47 8、材料的失效模式 B 。
A 只与材料本身有关，而与应力状态无关；B 与材料本身、应力状态均有关；C 只与应力状态有关，而与材料本身无关；题一、3图题一、5图题一、4题一、1D 与材料本身、应力状态均无关。
材料力学试题库(含答案)___
材料力学---2绪论一、是非题1.1 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。
（）1.2 内力只能是力。
（）1.3 若物体各点均无位移，则该物体必定无变形。
（）1.4 截面法是分析应力的基本方法。
（）二、选择题1.5 构件的强度是指（），刚度是指（），稳定性是指（）A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力B. 在外力作用下构件保持其原有的平衡状态的能力C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力1.6 根据均匀性假设，可认为构件的（）在各点处相同。
A. 应力B. 应变C. 材料的弹性常数D. 位移1.7 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. 内力必大于应力参考答案： 1.1 √ 1.2 × 1.3 √ 1.4 × 1.5 C,A,B 1.6 C 1.7 C轴向拉压、选择题1. 等截面直杆 CD 位于两块夹板之间，如图示。
杆件与夹板间的摩擦力与杆件自重保持平衡。
设杆 CD 两侧的摩擦力沿轴线方向均匀分布，且两侧摩擦力的集度均为 q ，杆 CD 的横截面面积为 A ，质量密度为 ，试问下列结论中哪一个是正确的？(A) q gA ；(B) 杆内最大轴力 F N max ql ； (C) 杆内各横截面上的轴力 F N gAl；2(D) 杆内各横截面上的轴力 F N 0 。
2. 低碳钢试样拉伸时，横截面上的应力公式 F N A 适用于以下哪一种情况 ? (B) 只适用于 ≤ e ；(D) 在试样拉断前都适用。
3. 在 A 和 B 两点连接绳索 ACB ，绳索上悬挂物重 P ，如图示。
点 A A 和点 B 的距离保持不变，绳索的许用拉应力为 [ ] 。
试问：当 角 取何值时，绳索的用料最省？(A) 0 ； (B) 30 ； (C) 45 ；(D) 60 。
4. 桁架如图示，载荷 F 可在横梁(刚性杆) DE 上自由移动。
杆 1 和杆 2 的横截面面积均5. 设受力在弹性范围内，问空心圆杆受轴向拉伸时，外径与壁厚的下列四种变形关系中哪 一种是正确的？(A) 只适用于 ≤ p ； (C) 只适用于 ≤ s ；为 A ，许用应力均为 [ ] (拉和压相同) 。
《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。
2012材料力学竞赛试题-答案要点
2012材料⼒学竞赛试题-答案要点2012材料⼒学竞赛试题与答案⼀.（10分）图⽰杆系中，杆6⽐设计长度略短，误差为δ，诸杆的刚度同为EA，试求将杆6装配到A、C之间后该杆的内⼒。
题⼀图解：X1作⽤下各杆内⼒：FN1=FN2=FN3=FN4=-2X1，FN5=FN6=X1 22，N5=N6=1 2单位载荷1作⽤下各杆内⼒：N1=N2=N3=N4=-为⼀次超静定问题，⼒法正则⽅程为：δ11X1=δδ11=2a1+21122=l=4a+2112a ∑NiNii EAEA22EA()代⼊正则⽅程得2a1+2X1=δ，EAX1=EAδEAδ=0.207a2a1+2()⼆.（10分）如图所⽰，AB和CD为尺⼨相同的圆截⾯杆，位于同⼀⽔平⾯内。
AB为钢杆，CD为铝杆，两种材料的切变模量之⽐为3:1。
若不计BE和ED两杆的变形，试问铅垂⼒F将以怎样的⽐例分配于AB和CD两杆？题⼆图- 1 -解：⼀次超静定问题设作⽤在BE、DE杆上的⼒分别为FB、FD平衡⽅程： FB+FD=F （1）变形协调⽅程：?BA=?DC （2）物理⽅程：?BA= F?a?lFB?a?l，?DC=D （3）GDCIPGABIP因为 GAB=3GCD （4）把式（3）、（4）代⼊式（2）并与式（1）联⽴解得FB=三.（10分）如图所⽰，刚架ABC的EI=常量；拉杆BD的横截⾯积为A，弹性模量为E。
试求C点的铅垂位移。
（刚架内轴⼒、剪⼒对位移的影响不计）31F，FD=F 44题三图解：根据平衡⽅程可求出BD杆的轴⼒FN=1qa，N=1qa?1?a1?11231122a?qa27qa4(↓)wC=++ ?qa?a?a+?qa?a??=2EAEI?324223?2EA24EI四.（15分）图⽰钢制圆轴受拉、扭联合作⽤，已知圆轴直径d=10mm，材料的弹性模量E=200GPa，泊松⽐ν=0.29。
现采⽤应变花测得轴表⾯O点的应变值，沿轴线⽅向εa=ε0=300?10-6，沿与轴线成45 ⽅向εb=ε45=-140?10-6，试求载荷F和T的⼤⼩。
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2012材料力学竞赛试题与答案
一.（10分）图示杆系中，杆6比设计长度略短，误差为δ，诸杆的刚度同为EA ，试求将杆6装配到A 、C 之间后该杆的内力。
解：
X 1作用下各杆内力：14N 3N 2N 1N 2
2
X F F F F -
====，16N 5N X F F == 单位载荷1
作用下各杆内力：2
2
4N 3N 2N 1N -====F F F F
，16N 5N ==F F 为一次超静定问题，力法正则方程为： δδ=111X
()
EA a a a EA l F F EA i i i 212211222
22411N N 11+=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+⨯⨯⨯==
∑δ 代入正则方程得
()
δ=+EA X a 1
212，
()
a EA a EA X δ
δ207.02
121=+=
二.（10分）如图所示，AB 和CD 为尺寸相同的圆截面杆，位于同一水平面内。
AB 为钢杆，CD 为铝杆，两种材料的切变模量之比为3:1。
若不计BE 和ED 两杆的变形，试问铅垂力F 将以怎样的比例分配于AB 和CD 两杆？
题一图
题二图
一次超静定问题
设作用在BE 、DE 杆上的力分别为B F 、D F
平衡方程： F F F D B =+ （1） 变形协调方程： DC BA ϕϕ= （2） 物理方程： P
I G l
a F AB B BA ⋅⋅=
ϕ，P I G l a F DC D DC ⋅⋅=ϕ （3）
因为 CD AB G G 3= （4） 把式（3）、（4）代入式（2）并与式（1）联立 解得 F F B 43=，F F D 4
1=
三.（10分）如图所示，刚架ABC 的EI =常量；拉杆BD 的横截面积为A ，弹性模量为E 。
试求C 点的铅垂位移。
（刚架内轴力、剪力对位移的影响不计）
解：
根据平衡方程可求出BD 杆的轴力F N qa 2
1=，1=N F
()↓+=
⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=EI
qa EA qa a a qa a a qa EI EA a qa w C
247
23221214321311214
222
四.（15分）图示钢制圆轴受拉、扭联合作用，已知圆轴直径mm 10=d ，材料的弹性模量GPa 200=E ，泊松比29.
0=ν。
现采用应变花测得轴表面O 点的应变值，沿轴线方向6010300-⨯==
εεa ，沿与轴线成
45方向64510140-⨯-==
εεb ，试求载荷F 和T 的大小。
题三图
题四图
45
45-
τσ
τσ
σ
σ-=
-+
=
2
90sin 90cos 2
2
45
()()
τσ
τσ
σ
σ+=
---+
=
-2
90sin 90cos 2
2
45
601030010200690=⨯⨯⨯==-εσE MPa ()⎥⎦
⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-=
-τσντσνσσε2211454545E E
()()
2.3829
.0129.0110605.01014010200112
669450
=+-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=
+-+-=
-ν
νσ
ετE MPa
71.44101010604
36
=⨯⨯⨯
⨯==-πσA F kN m kN 5.716
1010102.386
36
t ⋅=⨯⨯⨯
⨯==-πτW T
五.（10分）图示托架承受载荷F =40kN ，5个铆钉受单剪，直径d =20mm ，求铆钉中最大切应力。
解：
将集中力F 向铆钉群的中心简化为一个力F 和一个附加力偶M
m kN 205.040⋅=⨯=M 每个铆钉受到的竖向剪力85
S1==
F
F kN 外围4个铆钉受到切向剪力F S2作用1.04S2⨯⨯=F M
501
.0420
S2=⨯=
F kN 最大切应力发生在右边的两个铆钉上，总剪力F S 竖向和水平分量分别为
385
3
50853S2S1S =⨯+=⨯
+=F F F y kN
S2 题五图
405
4
5054S2S =⨯=⨯
=F F x kN 2.554038222
S 2S S1=+=
+=x y F F F kN 6.17510
20102.5546
23S max =⨯⨯⨯⨯==-πτA F MPa
六.（15分）如图所示水平刚性杆AB 用两根相同长度，相同材料（均为低碳钢）的AC ，BD 杆支承。
AC 杆两端铰支，截面为正方形，边长a =45mm ，BD 杆B 端铰支，D 端固定，截面为空心圆，外直径D =50mm ，内直径d =40mm ，100P =λ，600=λ，材料的弹性模量200=E GPa ，临界应力直线经验公式中304=a MPa ，12.1=b MPa ，规定的稳定安全因数n st =3，设载荷F 可在AB 杆上移动，试求当x 为何值时，结构的许可载荷最大，最大值[F ]max 为多少？ 解：
AC 杆的柔度8.15310
453
2213
1
11=⨯⨯⨯=
=
-i l
μλ属于细长杆 ()()()
5.168211210451020024
3922112cr1=⨯⨯⨯⨯⨯==-πμπl EI F kN BD 杆的柔度5.8728
.110504
27.03
2
22=⨯⨯⨯⨯=
=
-i l
μλ属于中长杆 ()()()()
kN
5.1454
8.011050105.8712.130422
3622cr2cr2=-⨯⨯
⨯⨯-=-==-πλσA b a A F
当两杆同时失稳时，许可载荷最大
F =F cr1+ F cr2=168.5+145.5=314kN
∑=0A
M
，031435.145=-⨯x
x =1.39m []7.1043
314max
==F kN
题六图
七.（10分）在直径为100mm 的轴上装有转动惯量J =0.52s m kN ⋅⋅的飞轮，轴的转速为300r/min 。
制动器开始作用后，在8秒钟内将飞轮刹停。
试求轴内最大切应力。
设在制动器作用前，轴已与驱动装置脱开，且轴承内的摩擦力可以不计。
解：
刹车前的角速度4.3160
300
26021=⨯==ππωn rad/s 制动时角加速度93.38
4
.3101
2-=-=
-=
t
ωωαs -2 惯性产生的扭矩m kN 96.193.35.0d ⋅=⨯=-=αJ T 最大切应力98.916
1.01096.13
t
d max =⨯⨯==πτW T MPa
八.（20分）观看录像，从视频中可以发现哪些与材料力学有关的工程问题，并提出你的解决方案（给出解释或联想发挥）。
题七图。