材料力学试卷及答案7套.docx

一、绘制该梁的剪力、弯矩图。材料力学试卷1（15分）二、梁的受力如图，截面为T字型，材料的许用拉应力bFOMPa,许用压应力-=100MPat,或按正应力强度条件校核梁的强度。（20分）20017030I三、求图示单元体的主应力及其方位，画出主单元体和应力圆。（15分）四、图示偏心受压柱，截面为矩形，荷载的作用位置在A点，试计算截面上的最大压应力并标出其在截面上的位置，画出截面核心的形状。（15分）b五、缔构用低碳!钢A3制成jA端固定，B、m-cr=338-1.12,稳定、o为Nol6工字钢,C为球型较支，求：允许荷载P。：p=90,s=50,强度平安系数n=2,Iz=1130cm4,Wz=141cm3,BC杆A(yp,zp)六、结构如下图。各杆的EI相同，不考虑剪力和轴力的影响，试求：D截面的线位移和角位移。（15分）材料力学2一、答复以下各题共4题，每题4分，共16分1、低碳钢拉伸试件，标距/=100ww,直径d=IOmm,拉断后标距的长度变为/=125，O1断口处的直径为4=6.0三,试计算其延伸率和断面收缩率。2、试画出图示截面弯曲中心的位置。4、试定性画出M示漆面找面核心的形状（不用计算）。矩形圆形矩形截面中间挖掉圆形圆形截面中间挖掉正方形3、梁弯曲剪应力的计算公式T=空,假设要计算图示矩形截面A点的剪尻力，试计算S.。Iblz-h/4二、绘制该梁的剪力、弯矩图。15分三、图示木梁的右端由钢拉杆支承。梁的横截面为边长等于020m的正方形,q二40KNm,弹性模量El=IoGPa;钢拉杆的横截面面积A2=250mE弹性模量Ez=210GPa。试求拉杆的伸长/及梁中点沿铅垂方向的位移14分四、砖砌烟窗高=30机，底截面"2的外径4=3机，内径2=2"7,自重6=2000AN,受g=1&N/7的风力作用。试求：1烟窗底截面机一机的最大压应力；2假设烟窗的根底埋深=46，根底及填土自重按£=100OkN计算，土壤的许用压应力匕=O.3/Rz,圆形根底的直径D应为多大？20分注：计算风力时，可略去烟窗直径的变化，把它看成是等截面的。五、图:结构中铺翦AB禾I63mm × 63mm × 5CD分别由16号工子钢和连成一体的两根TCD符合钢结构设计标准中实腹式b类截面中心受压杆的要求。均布荷载集度q=48kNlm.梁及柱的材料均为Q235钢，匕=170MPa,E=210MPa.试验算梁和立柱是否平安。20分（16号工字钢：lz=1130c/,Wz=141c°63635角钢：2=23.17c,iz=1.94cm,A=6.143cm2）。（20分）实腹式b类截面中心受压杆的稳定系数1011021031040.5490.5420.5360.529六、试用能量法求图示刚架截面A的铅垂位移和截面B的转角。略去剪力和轴力的影响,El为。15分材料力学3一、填空题（每空2分，共计10分）1、构件强度计算时，塑性材料以屈服极限作为极限应力,脆性材料以强度极限作为极限应力。2、圆柱扭转时，影响扭转角的因素有I、T、G、Ip,如果只将直径增大一倍扭转角将减小16倍。3、一拉杆横截面上的正应力为。，斜截面上最大切应力JaX=%。二、简答题（8分）1、构件设计中，一受弯的碳素钢轴刚度不够，为了提高刚度而改用优质合金钢是否合理？为什么？。答：不合理。因为各种钢材的弹性模量E非常接近。2、铸铁T形截面悬臂梁，在自由端上作用向下的集中荷载。假设保证在任何情*兄下都无扭转变形，即只产生弯曲变形，截面如何放置，梁的强度最高。（画出截面放置图，并说明理由J三、图示结构中的AB杆可视为刚体，斜杆CD为直径d=20mm的圆形杆，许用应力=160MPao试求结构的许可载荷P。（15分）比:卿种截面的Wz/A值,以说明那种形式比拟经拈许用应力o=160MPa,按正应力强度lBqOnuui.d§ =24(Pa.可视为较支，材料为Q235钢。试求托架的临界载荷Qc; (2)q=15kNm七、甥即1架中杆AB的直径d0三,长=100,=60,a=300MPa,bMMPa.C假设工作载荷Q:70kN,并要求AB杆的稳定平安系数痣烈，试问此托架是否平安？(20分)600 斗力学4应力是内力的集度。d选择题(每题2分，共t- 10分。)300响不小(IQ)d、应力等于内力的代数和。C、应力是矢量。2、实心圆轴受扭，当其直径增加一倍时，那么最大剪应力是原来的(a、一倍Ob、一倍Oc、一倍。d、-o248163、关于剪力、弯矩的正负号与坐标的选择有无关系有以下四种说法，那种方法正确。()a、它们都与坐标系的选择无关。b、它们都与坐标系的选择有关。c、剪力正负号与坐标系的选择无关；而弯矩那么有关。d、剪力正负号与坐标系的选择有关；而弯矩那么无关。4、弯曲正应力公式的应用条件是：()a、适用所有弯曲问题。b、纯弯曲、等截面直梁。c、平面弯曲、弹性范围。d、平面弯曲、剪应力为零。5、在压杆稳定问题中，临届力什么时候可以用几尸E(“)2计算。()a、很长的杆。b、很细的杆。c、弹性模量小的杆。d、柔度大于一定数值的杆。二、简答题每题4分，共计8分)1、切应力T正应力。分别表示什么？2、试表达求解静不定梁的变形比拟法。三、两钢杆如下图，截面积AI=Iem2,A2=2cm2;材料的弹性模量E=210GPa,线膨胀系数。=12.5义10心/。当温度升40。C时，试求两杆内的最大应NL瑞传刎I9ftA22.99kNm,"加=7.2OkNm,wc=4.21kNm,蟹也叁甦次1单位长度扭转角剪切模量G=80Gpa°"嘘天轴11勺FHZ（16分）机Amsmep（。1.0m0.5m五：绘制图示静定桀的弯矩图由剪力图。（12分）Me=2kNmq=2kNm（16分）2mIfkN 2n,制也卡呻/UJuhr图。其中Z为中性轴。铸铁的拉伸许用Ar=40Mpa压缩许多颜。=60IPa°,L=7.65X10m'试校核该粱的强度。2m，kNABB径d=40mm,长度=800mm,两端可视为车交支,材皿Q235伽弹性膜量及200GI>a,p=100,入S=60,a=310MPa,b=1.14Mpa0（1）弑求托架的临界载荷Qc;（2）假设工作载荷Q=70kN,并要求A*旧g皿安因平9当 试问此托架是否平安？（16分）a、有力一定有变形，有力不一定有位移；b、没有力就没有变形，因而也就没有位移；c、没有力也可以有变形和位移；d、没有变形和位移一定没有力。2、实心圆轴受扭，当其直径增加一倍时，那么最大剪应力是原来的（）a1倍；b、！倍；c、！倍；d、倍。248164、在利用积分计算梁位移时，积分常数主要反映了：a、剪力对梁变形的影响；b、支承条件与连续条件对梁变形的影响；c、横截面形心沿梁轴方向的位移对梁变形的影响；d、对挠曲线微分方程误差的修正。4、平面弯曲时，如何确定中性轴的位置，有以下说法，那种方法正确。（）a、横截面上正应力为零的点之连线即为中性轴；b、梁横截面与中性层的交线即为中性轴；c、过截面形心且与中性层的交线即为中性轴；d、梁的对称面与中性层的交线即为中性轴。5、在压杆稳定问题中，临界力什么时候可以用尸,尸2目/（/）2计算。（）a、很长的杆。b、很细的杆。c、弹性模量小的杆。d、柔度大于一定数值的杆。二、简答题（每题4分，共计8分）1、切应力I正应力O分别表示什么？2、冬天自来水管因其中的水结冰而被涨裂，但冰为什么不会受水管的反作用而被压碎呢？三、两钢杆如下图,截面积M=ICm：A2=2cm2;材料的弹性模量E=210GPa,线膨胀系数0=l*5,例C当色度升了'C时,试求两杆内的最大应力。（18分）I=I=I=;/一四S碌%的|专选OnMO3%n,动轮输入功率P1=368kW,从动轮2、3分别输出功率P2=147kJJP2Pi=22IkWO 7 =jOMPa, =l0m, G=80Gpa,试设计轴的直径。（16 分）W五”A,will400mmq-10kNm六、加铸铁制屈理外伸桀力南/而A寸如下图。其中Z为中性轴。铸铁的拉伸许用（16 分）12kN应力。:=40MPa,压缩许用应力。二60UPa。，L=7.65X10%m1试校核该粱的强度。q=9kNmAI口11口IB示托架甲杆AB的直姊婀11b长度L二团OmnI,两端可视为较支，材料为Q235钢。2p=100,1=60,=30flpa,b=jl.14.j=240MPa.试求托架的临界载荷；假设工作载荷Q±0kN,并要求AB杆的稳定平安系数n,J=2,试问此托架是否平安？(20分)600D材料力学6,（IO J彩性材料制成的第 切应力为 破面方形直杆，桢截面宽、高尺寸均为a,杆总长度为3L,材料弹性模量为E,情叫如下图J即寻点表示力作用点杆的轴力图；给出杆强度校合的表达式k d 计算杆的总伸长量。10 分1<>|<一轴AB传递的扭矩为m,AC段为实心圆截面，长度为L,横截面直径为D；CB段为空心圆截面，外径和内径分别为D和d,长度也为L。材料剪切模量为G,许用扭转切应力为(1)给出校合轴扭转强度的表达式；(2)计算B、C截面的相对转角。三、IO分做图示梁的剪力图和弯矩图。四、10分一矩形截面梁如下图，梁总长度为4m,P=2KN,横截面的高宽比hb=3,材料为松木，其许用应力为。=8MPao试按强度条件选择截面尺寸。五、10分悬臂梁的受力如下图，杆总长度为3a,B点作用一集中力偶m,梁的抗弯刚度为EI,求C点处的挠度fe和转角六、10分一点为平面应力状态如下图(1)求该平面内两个主应力的大小及作用方位，并画在单元体图上。(2)按照第三强度理论，给出该单元体的当量应力。七、10分一截面为120X20Omm2的矩形木柱，长l=4m,两端钱支，木柱为松木(a =40, b=0. 203, 3=59),其弹性模量为E=IoGPa,试求木柱的临界力。材料力学7一、选择题(每题2分，共计10分)30MPaTN1、应力公式。二一应用范围是(、应力在比例及限内。、杆内各截面上的轴力必须相等。2、实心圆轴受扭，当其直径增加一倍时,a、一倍。21b、一倍。4b、外力合力的作用线沿杆轴线。d、杆件的截面圆形截面。那么最大剪应力是原来的(1c、一倍。8d、)I 7倍。 163、关于剪力、弯矩的正负号与坐标的选择有无关系有以下四种说法，那种方法正确。(a、它们都与坐标系的选择无关。b、它们都与坐标系的选择有关。c、剪力正负号与坐标系的选择无关；而弯矩那么有关。d、剪力正负号与坐标系的选择有关；而弯矩那么无关。4、在利用积分计算梁位移时，积分常数主要反映了：a、剪力对梁变形的影响。b、支承条件与连续条件对梁变形的影响。c、横截面形心沿梁轴方向的位移对梁变形的影响。d、对挠曲线微分方程误差的修正。5、在压杆稳定问题中，临界力什么时候可以用凡二M计算。（）a、很长的杆。b、很细的杆。c、弹性模量小的杆。d、柔度大于一定数值的杆。二、简答题（每题4分，共计8分）1、切应力T正应力。分别表示什么？2、直径d和长度/都相同，而材料不同的两根轴，在相同的扭矩作用下，它们的最大剪应力rnax是否相同？扭转角。是否相同？为什么？三、钢制正方形框架，边长a=400mm,重G=500N,用麻绳套在框架外面起吊，如下图。此麻绳在90N的拉力作用下将被拉断，如麻绳长L7m,试校核其极限强度。（2）因为改变绳的起吊角可使此绳不断,问绳的长度至少应为假设干？（18分）T=70¼=lom,试设计轴自叫K（16分）6干Y1q=2kNm3K、眇敷Ih藻,-*八J。UuUlByI-140mm,y2=60mjn,«=50Mpa,四、传动轴噂戈速n=500rmin,蜗J轮输入功率P1=368kW,从动轮2、3分别输出功率Pj=147kW,Pj=221kWo7T0pan1'M落该梁的扁纭20分）1zm2m2p9kNm干_七A此不托架，承£着载Q=Ioqll1?例强同外径D任皿上富二&少Q235触弹性模量E=2典正a,p=Ioo,E=61a=5）MP.,Z因数n数=3,试问Al两物内稳定？（16分）_LU.Iml,m,1mv/30o5xV527d=gj11,两端可视为钱支,材b=,4Mpao假设规定的稳定