2012年武汉科技大学考研试题812材料力学及答案
2012年武汉科技大学考研试题812材料力学及答案
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二 O 一二年招收硕士研究生入学考试试题答案
试计算该梁的许可载荷 P。
解 梁的弯矩图如图（b）所示，弯矩的两个极值是 M1=0.8P，M2=0.6P
-------4 分
根据弯曲正应力的强度条件
σ max
=
M Iz
y max
≤ [σ ]
由 A 截面的强度要求确定的许可载荷
抗拉强度要求
P ≤ 1 × [σ t ]I zC 0.8 h1
=
1 0.8
二、选择题（每小题各 3 分，共 24 分）
1．根据均匀性假设，可认为构件的（ C ）在各处相同。
A．应力；
B． 应变 ；
C．材料的弹性模量 ； D． 位移。
2．图示一空心圆轴受扭时，横截面上的扭矩为正，其相应的切应力分布为图中（ C ）。
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3．图示阶梯形杆，其总的轴向拉压变形量为（ A ）。
六、(14 分) 某厂自制的简易起重机如图所示，其压杆 BD 为 20 号槽钢，根据型钢表得 A = 32.837cm2 ， I y = 144cm4 ， iy = 2.04cm ， I x = 1910cm4 ， ix = 7.64cm ，材料为 A3 钢。
材料的 E＝200GPa，σ P = 200MPa ， a = 304MPa ， b = 1.12MPa ，σ S = 240MPa 起重机的最
武汉科技大学(已有09试题)
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2012年武汉科技大学考研试题金属学试题与参考答案
二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题
考试科目及代码： 金属学 815 适用专业： 材料工程（专业学位）
可使用的常用工具： 计算器、绘图工具
答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时，总分值 150 分。
姓名： 报考学科、专业： 准考证号码：
密封线内不要写题
二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题参考答案
考试科目及代码： 金属学 815 适用专业： 材料工程（专业学位）
可使用的常用工具： 计算器、绘图工具
答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时，总分值 150 分。
姓名： 报考学科、专业： 准考证号码：
密封线内不要写题
（2）（10分）
在室温下，铁碳合金的平衡相是α-Fe(碳的质量分数是0.008%)和Fe 3C(碳的质量分数是6.69%)，故w C =0.2%的合金在室温时平衡状态下α相和Fe 3C 相的相对量分别为
3 6.690.2
%100%97.13%
6.690.008
%197.13% 2.87%
Fe C α-=
⨯=-=-=（4分） w C =0.2%的合金在室温下平衡态下的组织是α-Fe 和P ，其组织可近似看做和共析转变完时一样，在共析温度下α-Fe 碳的成分是0.0218%，P 的碳的成分为0.77%，故w C =0.2%的合金在室温时组织中P 和α的相对量分别为。
2012年武汉科技大学考研试题 岩石力学与参考答案
二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题参考答案
考试科目及代码： 802岩石石力学 适用专业： 矿业工程、土木工程
可使用的常用工具：绘图工具、计算器。
答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时，总分值 150 分。
姓名： 报考学科、专业： 准考证号码：
密封线内不要写题
二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题参考答案
考试科目及代码： 802岩石石力学 适用专业： 矿业工程、土木工程
可使用的常用工具：绘图工具、计算器。
答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时，总分值 150 分。
姓名： 报考学科、专业： 准考证号码：
密封线内不要写题
、在正应力与剪应力坐标系（σ—τ）中，绘制以下5种岩石受力状态的莫尔应力圆：
3）单向压缩；（4）双向压缩，（5）双向拉伸。
答：莫尔应力圆如图所示：
绘制描述岩石流性质的三种基本元件的示意图并标出各元件的特征参数，
力学模型：力学模型：力学模型：
本构方程：
dε
η
σ=，为粘性系数
η
，蠕变方程曲线为
C=8.66(MPa)
由库仑准则可知，
σ
⋅
=φ
S+
C
tg
当σ=0 时,剪切强度S：
σ
=φ
tg
S+
⋅
因此最大应力出现在巷道壁处，即r=r0=a外
=0。
武汉科技大学材料科学基础2005—2010年考研真题试题(含标准答案)
武汉科技大学2005年硕士研究生入学考试试题课程名称：金属学原理 （405） 总页数：2页 第1页 说明：1.适用专业：材料学、等离子体物理 2.可使用的常用工具： 计算器、绘图工具 3.答题内容写在答题纸上，写在试卷上一律无效。
一）回答下列简单问题：( 20分)1) 根据再结晶图，进行再结晶处理过程中，如何得到细小的再结晶晶粒？2) 间隙固溶体与间隙相的异同点是什么？3) 位错的滑移面与晶体的滑移面有何异同？4) 再结晶晶粒正常长大与异常长大有何异同？5) 位错的塞集与位错墙各是什么形态？二） 在两个不同的晶胞上分别标出面心立方晶体和体心立方晶体的各一个滑移系的晶面和晶向指数.（20分）三）试写出含碳量为0.4 %的铁碳合金自液相缓慢冷却到室温时会发生那些相变过程？计算室温下该合金显微组织中珠光体所占的重量百分比是多少？并绘出室温下显微组织示意图。
（30分）四）从位错塞集理论定性解释材料晶粒越小，材料的屈服强度越高的原因，并写出Hall-Petch 公式，注明公式中个字母所代表的意义.（15分 ）五）下图为A-B-C 三元合金系的液相面投影图，A-B 系有一个稳定化合物D,设A,B,C,D 都具有极小的溶解度，分析和写出所有的三相平衡反应以及四相平衡反应式。
（15分）六）单晶体铜受拉伸形变，拉伸轴是[100]，应力为104Pa.设该晶体只在（111）面上滑移，试问（111）面上那个滑移系将首先滑动?(20分)C 题五图七）单晶铜[010]方向受一拉应力P 的作用，试求柏矢[]1102ab =的螺型位错线上所受到的作用力的大小和方向.(20分)八）说明钢渗碳时为什么在奥氏体状态下进行而不在铁素体状态下进行。
（10分）武汉科技大学2005年硕士研究生入学考试试题答案（题略）一）要想得到细小的再结晶晶粒，需要预冷变形量愈大愈好，再结晶温度越低越好。
1）间隙固溶体与间隙相的相同之处为它们都是由原子半径大的金属原子A 与原字半径小的非金属原子B 组成，小原子处于大原子的点阵节点的间隙中；不同之处在于:第一，前者的晶格结构与纯金属的晶格结构相同，后者不同。
武汉科技大学材力习题册(第六版)参考答案(1-9,13章)
A． 0 4.下列结论中( C
B． 2r )是正确的。
C． r
D．1.5 r
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； 5. 两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受同样大小的轴向拉力， 它们的应力 是否相等（ A．不相等； 假设是指（ C B ） 。 B．相等； ） 。 C．不能确定；
B 内力与外力无关 D 内力沿杆轴不变 ) 。 σ ＞300MPa σ ＜200MPa B ） 。 B. 剪切面面积为 bh,挤压面面积为 bc； D. 剪切面面积为 bh,挤压面面积为 ch。 C ） ，计算挤压面积
19. 一拉伸钢杆，弹性模量 E＝200GPa，比例极限为 200MPa，今测得其轴向应变 ε ＝ 0.0015，则横截面上的正应力 ( A C σ ＝Eε ＝300MPa 200MPa＜σ ＜300Mpa
11KN
5KN
A B 解： 轴力图如下：
4KN
C
5KN
D
+
+
6KN
AB 段：σ 1＝
＝
Pa＝ 20MPa
BC 段：σ 2＝
＝
Pa＝ -30MPa
CD 段：σ 3＝
＝
Pa＝ 25MPa
2．图为变截面圆钢杆 ABCD，己知 P1=20kN，P2=P3=35kN，l1=l3=300mm，l2=400mm， d1=12mm，d2=16mm，d3=24mm，绘出轴力图并求杆的最大最小应力。
解①②③④式，得 =xF 当 x=l 时， 当 x=0 时， 当 x=l/2 时， /l, =(1－x/l)F, =(l－x)Fx/l =F =F =Fl/4
达到最大值，即 达到最大值，即 达到最大值，即
武汉科技大学理论力学(A卷)答案2013考研真题
二O 一三年招收硕士研究生入学考试试题考试科目代码及科目名称： 812 理论力学 可使用的常用工具： （可携带没有存储功能的计算器）答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时，总分值 150 分。
姓名： 报考专业： 准考证号码： 密封线内不要写题。
=g30: 012 kN xAx Ax FF W F =-==∑∑=+⨯--⨯-⨯=0)2()5.1(4,0M A r W r W F B 0: 01.5 kN yAy B Ay FF F W F =+-==∑解之得： N F Ax 1200 =N F Ay 150 =NF B 1050 =取CE 杆(带滑轮)作为 研究对象，受力如图，列出平衡方程∑=⨯--⨯-⨯=0)5.1(5.1sin ,0M D r W r W F CB α解之得： NF CB 1500 =2、解：选择凸轮D 为动系，凸轮D 与动杆AB 的接触点A 为动点，速度矢量如题所示，0v v e =由速度合成公式∨∨∨∨+=方向大小??reav v v 将上式分别向水平方向和铅直方向投影，得：ϕϕsin ,cos 0⋅=-=r a r e v v v v 当,30︒=ϕ由上式可解出：31213323232v v v v v v v r a e e r ==-==-=因动杆AB 作平动，所以动杆AB 上的A 点相对凸轮D 的速度r v 即是动杆AB相对于凸轮的速度。
由于Rv R v a dt dv dt dv a r nr e e 34,02020=====动点A 的加速度矢量如图所示，并有：∨∨∨∨+=方向大小??nr raa a a τ将上式分别向水平方向和竖直方向投影，得,sin cos ,cos sin 0ϕϕϕϕt r n r a t r n r a a a a a +=+-=当︒=30ϕ时，由上式可解出：Rv R v a a n r a 202093830cos 3430cos =︒=︒=3解（2分） （4分）6.0sin =θ8.0cos =θs m oA v A /8.0==ω （2分）s rad AB AC v A AB/2cos 8.0===θω （3分）s m AB CB v AB B /6.02sin =⋅==θω22/6.1s m oA a A ==ω22/2s m BA a AB n BA ==ωτBAnBA A B a a a a ++=将上式向AB 方向投影，得（3分）n BA A B a a a +=θθcos cos 则 （2分）2/1.48.026.1cos s m a a a nBA A B =+=+=θ4.解：分别取圆柱A 和薄铁环B 为研究对象，其受力分析如图所示，A 和B 均作平面运动，杆AB 作平动，由题意知。
武汉科技大学812材料加工科学基础2015--2020(都有答案)考研真题
姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2015年攻读硕士学位研究生入学考试试题 科目名称：材料加工科学基础（■A 卷 □B 卷）科目代码：812 考试时间：3小时 满分 150 分 可使用的常用工具：□无 ■计算器 ■直尺 □圆规（请在使用工具前打√） 注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。
一、名词解释 (共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分) 点阵畸变 结构起伏 成分过冷 形变织构 短路扩散 二、填空题(共 6 小题，每空 1 分，共 20 分) 1、面心立方结构的单位晶胞原子数为 ，其致密度为 ，配位数为 ，其八面体间隙比四面体间隙 。
2、下图为一立方晶胞，A 、B 为顶点，C 、D 为棱边中点， ACD 的晶面指数为 ，AB 的晶向指数为 。
3、成分过冷区从小到大，其固溶体的生长形态分别为 、 和 。
4、单晶体的塑性变形只能在 作用下，主要以 方式进行，取向因子最有利的 上分切应力最先达到 开始滑动，其滑动的机制是 运动。
5、铁素体是碳在 -Fe 中的 固溶体。
与纯铁相比，其强度和硬度 ，塑性和韧性 。
X Y Z O A B C D6、钢中的硫会引起钢发生 脆，磷会使钢发生 脆。
三、相图题（共 2 小题，共40分）1、（20分）已知A （熔点600℃）与B （熔点500℃）在液态无限互溶，固态时A 在B 中的最大固溶度（质量分数）为w A ＝0.30，室温时为A 在B 中的溶解度为w A =0.10；但B 在固态和室温时均不溶于A 。
在300℃时，发生共晶反应0.400.70B B w w L A β==+。
（1）绘出A-B 二元合金相图；（12分）（2）分析w B =0.8的合金平衡凝固后，在室温下的相组成物及组织组成物，并计算各相组成物和组织组成物的相对含量。
（8分）2、（20分）（1）画出Fe-Fe 3C 相图，并标注各点温度和成分。
2019年武汉科技大学812材料加工科学基础考研真题(B卷)
（分数：4.00） 填空项1:__________________ 9.形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的________。
（分数：1.00） 填空项1:__________________ 10.合金中，________相同、________和性能均一，并以________相互分开的组成部分，称为相。
（分数：1.00） 填空项1:__________________ 13.按照溶质原子在溶剂中位置的不同，固溶体分为________和________。
（分数：2.00） 填空项1:__________________ 14.要消除合金铸件中的枝晶偏析应进行________退火。
（分数：1.00） 填空项1:__________________ 15.根据相律，当系统的压力为常数时，二元合金结晶时最多可有________个相平衡共存，这时自由度为 ________。
（分数：4.00） __________________________________________________________________________________________ 3.组织
（分数：4.00） __________________________________________________________________________________________ 4.位错
（分数：3.00） 填空项1:__________________ 11.奥氏体是碳溶于________中的间隙固溶体，晶体结构为________立方结构，最大溶碳量为________。
（分数：3.00） 填空项1:__________________ 12.划分冷加工和热加工的主要条件是________。
2012年武汉科技大学考研试题810材料科学基础及答案
三、画图题（材料加工 44分，其他专业 40 分）
3
1、12 分
共4页
fcc: {110}, <111>; bcc: {111}, <110>; hcp: {0001},<1120>
2、8 分 在简单立方晶体的晶胞中画出晶面 （101）和（110 ），并在（101）上画出 [010]
-
和[101 ]晶向。
细晶强化既提高材料的强度，也提高材料的塑韧性，该方法最好。 4、 6 分 奥氏体中碳的最大溶解度为 2.11%，而在铁素体中的最大溶解度仅为 0.02%，在 γ -Fe 中可以获得更大的浓度梯度。 γ -Fe 的致密度 0.74，而.α -Fe的 0.68，后者原子间距大，所以
C 是间隙扩散。 间隙扩散快。 Fe原子是自扩散，原子与空位交换位置而进行； 5、6 分
1、布拉菲点阵共有
种，归纳为
个晶系。面心立方晶体的晶格常数为
a，则一个晶胞中原子数为
，原子半径为
。
2、晶体中常见的点缺陷有
和
，它们的平衡浓度主要受
影响。
3、金属结晶时在固相在液相中生长界面， 其按微观结构可以分为
和
界面。
界面
4、 三元合金无限缓慢冷却达到四相平衡时， 此时不仅合金的
且合金中
也保持不变，自由度为
0.0218%、0.77%和 6.69%，S 点共析点。 四、计算题（材控专业 36 分，其他专业 34 分）
1、18分 解：含 50%Sn的合金平衡凝固后的相为： 共晶 α相
相的相对含量：
α相和 β相；组织为： α +β共晶相和先 组织的相对含量：
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武汉科技大学_工程力学2004--2010 2012--2015(2006 2008 2009 2012--2015有答案)考研真题
4、低碳钢、铸铁和木材杆件在扭转时分别沿什么方位破坏？其破坏分别是由 什么应力引起的？
1
5、一等直圆杆，当受到轴向拉伸时，杆内是否会产生剪应变？当受到扭转时， 杆内是否会产生正应变？ 6、几何尺寸相同、受到的外力相同，而材料不同的两个构件，它们的内力是否 相同？应力分布规律是否相同？变形是否相同？ 7、分别叙述静力学中的内力和材料力学中的内力。
D
d
qa2
P
q
p
2
T T
D1
T T
d2 D2
第3题图
4、（20分）作图4所示梁的剪力图和弯矩图。
q q A a 3a 第4题图 B a qa D A B 600 第5题图 20
2
5、（12分）矩形截面悬臂梁AB受均布载荷q作用，梁的几何尺寸如图5所示，材料的弹
性模量E=200 GPa。现测得梁的下边缘中点沿轴线方向的应变为ε=-200×106。梁的许用应力[σ]=170MP
a b c O 25kN 1 80kN 2 15kN 3 4 30kN 10kN 5
第1．(1)题图
第1．(2)题图
(C) c的塑性大于a，刚度小于b。 (D) c的塑性最好,刚度最差。 (2) 如图所示的圆轴,在5个位置处受到沿轴向的外力。若此轴的拉压容许应力大小 相等，各处的外力位置可以互相调整，为了使设计更合理地利用材料，布置最合 理的是__。 (A) 图示位置最合理。 (B) 2处和3处互换位置后最合理。 (C) 1处和3处互换位置后最合理。 (D) 2处和4处互换位置后最合理。
武汉科技大学 2004年硕士研究生入学考试试题
课程名称：工程力学 说明：1、适用专业：采矿工程 2、可使用的常用工具：计算器、画图工具 3、答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效。 总页数：3
武科大考研真题 材料力学 2012-D
解 应用平衡条件可有
，kN -----3分
A3钢的 压杆BD的柔度
， -----2分
-----4分 因、均小于，所以应当用经验公式计算临界载荷
-----4分
-----6分
-----4分
八、（16）电动机的功率为9kW，转速715r/min，皮带轮直径
D=250mm，主轴外伸部分长度为l=120mm，主轴直径d=40mm。 若=60MPa，试用第三强度理论校核轴的强度。
解 这是一个弯扭组合变形问题。显然危险截面在主轴根部。该处 的内力分量
T= -----3 分 根据平衡条件
CB段上最大剪应力为 MPa -----3分
故CB段的最大工作剪应力小于许用的剪应力，满足强度要求。 （2）刚度校核 AD段的最大单位长度扭转角为
/m -----3分 BD段的单位长度扭转角为
/m -----3分 综上所述可知，各段均满足强度、刚度要求。
六、(14分) 某厂自制的简易起重机如图所示，其压杆BD为20号
kN-------2分
四、.试画图示梁的剪力图和弯矩图。（14分）
（剪力图7分、弯矩图7分）
五、(16分) 阶梯形圆轴直径分别为d1=40mm，d2=70mm，轴上
装有三个皮带轮，如图所示。已知m3=1433N.m， m1=621N.m， 轴作匀速转动。材料的剪切许用应力=60MPa，G=80GPa，许用 扭转角=2/m。试校核轴的强度和刚度。
A．0 ； B．；
C． ； D．。
4．图示为某材料的应力－应变曲线的屈服区域的局部放大图，
2012年武汉科技大学考研试题物理化学与参考答案
二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题 考试科目及代码： 物 理 化 学 807 适用专业： 化工、材料、冶金、环境类等专业 可使用计算器。
常数：F ＝96500C·mol -1；L ＝6.022×1023 mol -1；R ＝8.314 J·mol -1 K -1 答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。
考试时间 3小时，总分值 150 分。
姓名： 报考学科、专业： 准考证号码： 密封线内不要写题
C
二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题（参考答案）
考试科目及代码： 物 理 化 学 807 考试时间 3小时，总分值 150 分。
姓名
：
报
考
学
科
、
专
业
：
准考证
号
码
：
密
封
线
内
不
要
写
题。
2012年武汉科技大学考研试题材料科学基础与参考答案
二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题 考试科目及代码： 材料科学基础810 可使用的常用工具：（计算器、尺和量角器） 答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时，总分值150分。
姓名： 报考学科、专业： 准考证号码： 密封线内不要写题计算简单立方晶体中（110）和（121）的面间距。
（材控专业10已知纯铝（fcc）τc=0.79Mpa，使()111面产生[101]方向的滑移，需在上施加多大的力？（8分）1 、2和3题，共26分；其他专业只有2题不做，共什么是单滑移、多滑移和交滑移？滑移在抛光金属表面留下线，晶体错动留下台阶是怎样形成？（10分）如右图一楔型纯铜铸锭，经连轧机组轧制成板材后，其0，右边为60%。
然后将板带进行再结晶退火后，画出最终晶粒示意图，并分析退火对板带的加工性能和力学性能带来的变化？（6分）二O一二年招收硕士研究生入学考试试题参考答案考试科目及代码：材料科学基础810适用专业：材料学、材料加工学、等离子物理和材料物理与化学一、名词解释，24分（材料加工学任选6题，每题4分，其他专业任选8题，每题3分）1、晶格：晶体中原子（或离子、分子、原子集团）在三维空间有规律的周期性的重复排列，若假想用三组平行直线将它们几何中心连接，这些直线所形成的空间格子。
2、配位数：晶体结构中，与任一原子最近邻并且等距离的原子数。
3、成分过冷：由于溶液中溶质分布的变化，改变了熔点，从而产生的过冷称为成分过冷。
4、离异共晶：当合金成分偏离共晶成分很远时，在不平衡凝固时会形成两相分离的共晶组织，称为离异共晶。
5、位错密度：单位体积晶体中位错线的总长度。
6、枝晶偏析：金属与合金凝固时固相以枝晶方式生长，使晶内高次枝晶与低次枝晶部成分不均匀的现象。
7、柏氏矢量：代表位错畸变总量和方向的矢量8、取向因子：当晶体受到外力时，如果外力轴与滑移面法线夹角为ψ，与滑移方向夹角为λ，则cosλcosψ称为取向因子。
2012年武汉科技大学考研试题802岩石力学及答案
解：已知θ
=
π 4
+
φ 2
=
600 得φ
=
300 ,岩石进行单轴压缩,所以σ 3
=
0,
当σ 1 = 30MPa 时,岩石破坏,则
σ1
=
1+ 1−
sin φ sin φ
σ3
+
2 ⋅ C ⋅ cosφ 1 − sinφ
30= 1 + sin 300 × 0 + 2 × C × cos 300
1 − sin 300
三、判断改错题（对于正确的命题在答题纸上的题号旁打√；对于错误的命题在 答题纸上的题号旁打×，并在×后写出改正后的正确命题，每题 4 分，共 60 分）
1、可以通过纯剪切强度试验得到岩石的莫尔强度包络线。（×改为限制性） 2、岩石力学中的“巴西试验法”俗称劈裂试验法，主要是用来测定岩石的抗剪强度。（×改为 “抗拉强度”） 3、岩石的强度不是岩石的固有属性，与加载条件和试验条件有关。（√） 4、岩石容重无单位，岩石比重的单位为 kN/m3。（×岩石容重的单位为 kN/m3，岩石比重无单 位） 5、连结作用、润滑作用、水楔作用是岩石中的重力水/自由水对岩石力学性质的影响而产生的 作用。（×改为结合水/束缚） 6、岩石的全应力-应变曲线揭示：岩石一旦破裂就完全丧失承载能力。（×改为“破裂后，仍 具有一定的承载能力”） 7、岩石力学对应变正负号的规定是：正应变以伸长为负，压缩为正。（√）
8、若等厚薄板，所受荷载都与 z 轴垂直，在 z 方向不受力，σz =0，τzx =τzy = 0，只剩下平行
于 xy 平面的三个应力分量，即 σx 、σy 、τxy=τyx，它们只是 x，y 的函数，与 z 轴无关，这
2012年武汉科技大学考研试题 无机材料科学基础与参考答案
二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题
考试科目及代码： 无机材料科学基础 811 适用专业： 材料科学与工程
可使用的常用工具：计算器。
答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效。
考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时，总分值 150 分。
姓名： 报考学科、专业： 准考证号码：
密封线内不要写题
二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题参考答案
考试科目及代码： 无机材料科学基础 811 适用专业： 材料科学与工程
可使用的常用工具：计算器。
答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效。
考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时，总分值 150 分。
姓名： 报考学科、专业： 准考证号码：
密封线内不要写题。
2011年武汉科技大学考研试题材料力学
max=
，杆的总伸长量 l =
。
5． 图示实心等截面直轴，已知直径 d 40mm ， G 80GPa ，则 Tmax
；
max
； AB
600Nm 1600Nm
A 0.4m B 0.5m
。
300Nm
C 0.6m
700Nm
D
二、选择题（每小题各 3，共 30）
1．如图所示的外伸梁，已知 B 截面转角 B
A l/2
图2
Fl 2 x ，则 C 截面的挠度 yc＝ 16 EI
B l/2 C
。
F
第二题图
l/2
A. 0
B.
Fl 3 16 EI
C.
Fl 3 32 EI
旋转。
D.
Fl 3 48 EI
D.截面形心
2．梁发生平面弯曲时，其横截面绕 A.梁的轴线 B.截面对称轴
C.中性轴
3． 矩形截面简支梁受力如图所示。 已知 b/h=2/3， 按照 （1） 、 （2） 两种不同方式放置， （1） 则 、 （2）两种情形下，梁内最大正应力的比值是
B． 弹性模量降低，塑性提高； D． 比例极限提高，塑性降低。 。
6．图示空心圆轴受扭时，横截面上的扭矩为正，其相应的切应力分布为图中
T T T T
A
B
。 C．
C
D
7．图示阶梯形杆，其总的轴向拉压变形量为 A．0 ； B．
Fl ； EA
3Fl 2 EA
；
D．
Fl 。 2 EA
EA F l
2EA 3F l
共 5 页
第 5
页
2F
8．图示为某材料的应力－应变曲线的屈服区域的局部放大图，根据该图可以确定，材料的 屈服极限 s 约为 A. 217.5MPa ； 。 B. 220 MPa ； C. 223.5MPa ； D. 232.5MPa 。
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抗拉强度要求
P ≤ 1 × [σ t ]I z = 1 × 40 ×10200 N = 44 kN-------4 分 0.6 y2 0.6 15.4
显然 C 截面的压应力小于 A 截面的压应力，不必进行计算。
许用载荷
共4 页
第7页
P ≤ 44 kN-------2 分
四、.试画图示梁的剪力图和弯矩图。（14 分）
P
A
B
C
D
a
a
a
共4 页
第2页
8．图示悬臂梁，当单独作用力 F 时，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（ ）。
A．不做功；
B．做正功； C．做负功，其值为 Mθ ；
D．做负功，其值为 1 Mθ 。 2
P
P
F
M
AB C
三、 (18 分) ⊥形截面铸铁悬臂梁，尺寸及载荷如图所示。若材料的拉伸许用应力[σt]=40MPa， 压缩许用应力[σc]=160MPa，截面对形心轴 zC 的惯性矩 I zC =10181cm4，h1=9.64cm，试计算该梁
解 首先作阶梯轴的扭矩图，如图所示。
（1）强度校核
-----4 分
共4 页
第8页
m1
=
9549 ×
N1 n
=
⎜⎛9549 × ⎝
13 200
⎟⎞N ⋅ m ⎠
=
621 N⋅m
m2
= 9549 ×
N2 n
= ⎜⎛9549 × ⎝
30 −13 ⎟⎞N ⋅ m 200 ⎠
= 812 N⋅m
根据平衡条件，有
A．应分 3 段，通常有 3 个积分常数； B．应分 3 段，通常有 6 个积分常数；
C．应分 2 段，通常有 2 个积分常数； D．应分 2 段，通常有 4 个积分常数。
P
A
B
C
D
a
a
a
共4 页
第6页
8．图示悬臂梁，当单独作用力 F 时，截面 B 的转角为 θ，若先加力偶 M，后加 F，则在加 F
CB 段上最大剪应力为
τ2
=
T2 WP2
= m3 WP2
=
1433 ×16 π × 0.073
Pa
=
21.2
MPa
<
[τ
]
故 CB 段的最大工作剪应力小于许用的剪应力，满足强度要求。
-----3 分
（2）刚度校核
AD 段的最大单位长度扭转角为
⎜⎛
⎟⎞
ϕ1
=T GI P
=
⎜ ⎜ ⎜
80
×
10
9
621 ×π
230
220
210
200
ε
5．等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线的最大曲率发生在（ D ）处。
A．挠度最大； B．转角最大； C．剪力最大； D．弯矩最大。
6．细长杆承受轴向压力 P 的作用，其临界压力与（ C ）无关。
A．杆的材质 ；
B．杆的长度 ；
C．杆承受压力的大小；
D．杆的横截面形状和尺寸。
7．图示变截面梁，用积分法求挠曲线方程时，正确答案（ B ）。
切 应力引起的破坏，铸铁试样沿 45 ，第三主应力为 -30 MPa 。
3． 图示为一轴心受力杆，横截面面积 AAB = ACD = 400mm2 ， ABC = 200mm2 。材料的
弹性模量 E = 200GPa ，则σ max =
20 MPa
；
6kN 7kN
3kN
A
B
C
D
1m
1m
1m
4．
2、
2F πd 2
考试科目及代码：材料力学 812 适用专业：车辆工程
说明：1.可使用的常用工具： （有就写明，没有就删除此条） 2.答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效。考完后试题随答题纸交回。 3.考试时间 3 小时，总分值 150 分。
一、填空题（每空 3 分，共 24 分）
1．金属材料扭转实验中，低碳钢试样是由 °螺旋 面发生由 正 应力引起的破坏。 2． 图示单元体中，第一主应力为 30 MPa
九、（10 分）打入粘土的木桩长为 L，顶上载荷为 P（如图）。设载荷全由摩擦力承担，且沿木 桩单位长度内的摩擦力 f 按抛物线 f = Ky 2 变化，这里 K 为常数。若 P=420kN，L=12m，A=640cm2， E=10GPa，试确定常数 K，并求木桩的缩短。
共4 页
第4页
二 O 一二年招收硕士研究生入学考试试题答案
试计算该梁的许可载荷 P。
解 梁的弯矩图如图（b）所示，弯矩的两个极值是 M1=0.8P，M2=0.6P
-------4 分
根据弯曲正应力的强度条件
σ max
=
M Iz
y max
≤ [σ ]
由 A 截面的强度要求确定的许可载荷
抗拉强度要求
P ≤ 1 × [σ t ]I zC 0.8 h1
=
1 0.8
二 O 一二年招收硕士研究生入学考试试题
考试科目及代码：材料力学 812
说明：1.可使用的常用工具： 无存储功能计算器 2.答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效。考完后试题随答题纸交回。 3.考试时间 3 小时，总分值 150 分。
一、填空题（每空 3 分，共 24 分）
1．金属材料扭转实验中，低碳钢试样是由
；
6kN 7kN
3kN
A
B
C
D
1m
1m
1m
4．图示联接销钉。已知 F ，销钉的直径 d ，则销钉有________个剪切面，销钉横截面上的 切应力τ =_______。
F
.
..
d
.
F
二、选择题（每小题各 3 分，共 24 分）
1．根据均匀性假设，可认为构件的（ ）在各处相同。
A．应力；
B． 应变 ；
6．细长杆承受轴向压力 P 的作用，其临界压力与（ ）无关。
A．杆的材质 ；
B．杆的长度 ；
C．杆承受压力的大小；
D．杆的横截面形状和尺寸。
7．图示变截面梁，用积分法求挠曲线方程时，正确答案（
）。
A．应分 3 段，通常有 3 个积分常数； B．应分 3 段，通常有 6 个积分常数；
C．应分 2 段，通常有 2 个积分常数； D．应分 2 段，通常有 4 个积分常数。
大起重量是 P=40kN。若规定的稳定安全系数为 nst=5，试校核 BD 杆的稳定性。
共4 页
第3页
七、（14 分）图示为外伸梁，试用摩尔积分或图乘法计算 B 截面的挠度。EI=常数。
八、（16）电动机的功率为 9kW，转速 715r/min，皮带轮直径 D=250mm，主轴外伸部分长度为 l=120mm，主轴直径 d=40mm。若[σ]=60MPa，试用第三强度理论校核轴的强度。
-----2 分
λx
=
μl ix
=
1×
1.5 cos 30o
0.0764
= 22.7 < λS
λy
=
μl iy
=
1
×
1.5 cos 30o
0.0209
= 82.9 < λP
-----4 分
因 λx 、 λy 均小于 λP ，所以应当用经验公式计算临界载荷
[ ] Pcr = Aσ cr = A(a − bλy ) = 0.00329 × (304 −1.12 × 82.9)×106 N ----3 分
⋅ 0.044
×
180 π
⎟⎟° ⎟
/
m
=
1.77°
/m
<
[ϕ
]
⎝
32
⎠
-----3 分
BD 段的单位长度扭转角为
ϕ2
=T GI P
=
⎜⎛ ⎜ ⎜ ⎜⎝
80
×
109
1433 ×π
32
×
0.07 4
×
180
⎟⎞ ⎟°
/
m
=
0.434°
/m
<
[ϕ
]
π⎟
⎟⎠
-----3 分
综上所述可知，各段均满足强度、刚度要求。
×
40
× 106 ×10180 ×10−8 9.64 × 10−2
N = 52.8 kN-------4 分
抗压强度要求
P ≤ 1 × [σ c ]I zC 0.8 h2
=
1 0.8
×
160
×
106 × 15.4
10200 ×10−2
×
10
−8
N
= 132 kN-------4
分
由 C 截面的强度要求确定的许可载荷
六、(14 分) 某厂自制的简易起重机如图所示，其压杆 BD 为 20 号槽钢，根据型钢表得 A = 32.837cm2 ， I y = 144cm4 ， iy = 2.04cm ， I x = 1910cm4 ， ix = 7.64cm ，材料为 A3 钢。
材料的 E＝200GPa，σ P = 200MPa ， a = 304MPa ， b = 1.12MPa ，σ S = 240MPa 起重机的最
的过程中，力偶 M（ C ）。
A．不做功；
B．做正功； C．做负功，其值为 Mθ ；
D．做负功，其值为 1 Mθ 。 2
P
P
F
M
AB C
三、 (18 分) ⊥ 形 截 面 铸 铁 悬 臂 梁 ， 尺 寸 及 载 荷 如 图 所 示 。 若 材 料 的 拉 伸 许 用 应 力