材料力学试卷及答案_1.pdf

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1、考生注意：舞弊万莫做，那样要退学，自爱当守诺，最怕错上错，若真不及格，努力下次过。材料力学试题 A 成绩 课程名称 材料力学 考试时间 2010 年 7 月 日 时 分至 时 分 教 研 室 工程力学 开卷 闭卷 适用专业班级 08 机自 1、2、3、4 班 提前 期末 班 级 姓名 学号 一、单选题（每小题 2 分，共 10 小题，20 分）1、工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（）项，其他各项是必须满足的条件。A、强度条件 B、刚度条件 C、稳定性条件 D、硬度条件 2、内力和应力的关系是（）A、内力大于应力 B、内力等于应力的代数和 C、内力是矢量，应力是标量 D、应力

2、是分布内力的集度 3、根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（）。A、形状尺寸不变，直径线仍为直线。B、形状尺寸改变，直径线仍为直线。C、形状尺寸不变，直径线不保持直线。D、形状尺寸改变，直径线不保持直线。4、建立平面弯曲正应力公式zIMy,需要考虑的关系有（）。A、平衡关系,物理关系，变形几何关系；B、变形几何关系，物理关系，静力关系；C、变形几何关系，平衡关系，静力关系；D、平衡关系,物理关系，静力关系；5、利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件（）来确定积分常数。A、平衡条件。B、边界条件。C、连续性条件。D、光滑性条件。6、图示交变应力的循环特征r、平均应力m、应力幅

3、度a分别为（）。A -10、20、10；B 30、10、20；C 31、20、10；D 31、10、20。试 题 共 3 页 第 1 页 7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力1、2、3分别为（）。A 30MPa、100 MPa、50 MPa B 50 MPa、30MPa、-50MPa C 50 MPa、0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa 8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（）。A、2 B、3 C、4 D、5 9、压杆临界力的大小，（）。A 与压杆所承受的轴向压力大小有关；B 与压杆的柔度大小有关；C 与压杆材料无关；D 与压杆的柔度大小无关。10、利用图乘法计

4、算弹性梁或者刚架的位移，要求结构满足三个条件。以下那个条件不是必须的（）A、EI 为常量 B、结构轴线必须为直线。C、M图必须是直线。D、M和M至少有一个是直线。二、按要求作图(共 12 分)1、做梁的剪力、弯矩图(10 分)（反力已给出）命题负责人：教研室主任：2、画出右图所示空心圆轴横截面上沿半径 OA 方向的剪应力分布示意图.（2 分）五、（14 分）如图所示结构，杆AB横截面面积5.21Acm2，抗弯截面模量102zWcm3，材料的许用应力180MPa。圆截面杆CD，其直径20dmm，材料的弹性模量200EGpa，250sMPa，200pMPa，12100,50，如果压杆不为细长杆时采

5、用直线拟合。A、C、D三处均为球铰约束，若已知：25.11lm，55.02lm，25FkN，稳定安全系数8.1stn，校核此结构是否安全。试 题 共 3 页 第 2 页-装-订-线-A T O 六、（12 分）重为Q的物体从高度h处自由落下，若已知梁的抗弯刚度为EI，支座的弹簧刚度为k（产生单位长度变形所需的力），且3lEIk，试求C点冲击挠度。材料力学 试题 B 成绩 试 题 共 3 页 第 3 页-装-订-线-考生注意：舞弊万莫做，那样要退学，自爱当守诺，最怕错上错，若真不及格，努力下次过。课程名称 材料力学 考试时间 年 月 日 时 分至 时 分 教 研 室 工程力学 开卷 闭卷 提前

6、期末 班 级 姓名 学号 一、单选或多选题（每小题 2 分，共 10 小题，20 分）1、工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（）项，其他各项是必须满足的条件。A、强度条件 B、刚度条件 C、稳定性条件 D、硬度条件 2、内力和应力的关系是（）A、内力大于应力 B、内力等于应力的代数和 C、内力是矢量，应力是标量 D、应力是分布内力的集度 3、根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（）。A、形状尺寸不变，直径线仍为直线。B、形状尺寸改变，直径线仍为直线。C、形状尺寸不变，直径线不保持直线。D、形状尺寸改变，直径线不保持直线。4、设某种钢的屈服应力为200sMPa，弹

7、性模量为200EGPa。现将直径为 2mm的钢丝绕在一个刚性圆柱上，欲使钢丝放松后不产生残余变形，则圆柱直径不能小于（）。A、0.8米 B、1.6米 C、2.0 米 D、2.4 米 5、利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件（）来确定积分常数。A、平衡条件。B、边界条件。C、连续性条件。D、光滑性条件。6、图示交变应力的循环特征r、平均应力m、应力幅度a分别为（）。A -10、20、10；B 30、10、20；C 31、20、10；D 31、10、20。-装-订-线-试 题 共 页 第 1 页 7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力1、2、3分别为（）。A 30MPa、100 MPa、

8、50 MPa B 50 MPa、30MPa、-50MPa C 50 MPa、0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa 8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（）。A、2 B、3 C、4 D、5 9、压杆临界力的大小，（）。A 与压杆所承受的轴向压力大小有关；B 与压杆的柔度大小有关；C 与压杆材料无关；D 与压杆的柔度大小无关。10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求杆件满足三个条件。以下那个条件不是必须的（）A、EI 为常量 B、结构轴线必须为直线。C、M图必须是直线。D、M和M至少有一个是直线。二、按要求做图(10 分)q=F/aF22112Faaa 3m1m(e

9、)B1m20kN/m30kNCD（1）做轴力图 (2)做剪力、弯矩图 命题负责人：教研室主任：三、图示结构中，BC 由一束直径为 2mm 的钢丝组成，若钢丝的许用应力为 MPa160，mKNq/30。试求 BC 需由多少根钢丝组成。（10 分）四、（14 分）已知圆轴直径mm20d，在其上边缘A点处测得纵向线应变6104000，在水平直径平面的外侧B点处，测得64510300，已知材料的弹性模量GPa200E，泊松比25.0，m2a。若不计弯曲切应力的影响，试求作用在轴上的载荷F和eM的大小。试 题 共 页 第 页-装-订-线-A B C 4m 3m F d a eMA B 45 五、（16

10、分）如图所示结构，杆AB横截面面积5.21Acm2，抗弯截面模量 102zWcm3，材料的许用应力180MPa。圆截面杆CD，其直径20dmm，材料的弹性模量200EGpa，250sMPa，200pMPa，12100,50，如果压杆不为细长杆时采用直线拟合。A、C、D三处均为球铰约束，若 已 知：25.11lm，55.02lm，25FkN，稳定安全系数8.1stn，试校核此结构是否安全。20092010 第二学期材料力学 A 卷参考答案与评分标准 适用班级：08 级机自 1-4 班 考试用时：120 分钟 制作人：贾坤荣 审核人：一、选择题（每空 1 分）1.D；2.D；3.A；4.C；5.A

11、;6.D;7.B;8.A;9.B;10.C.二、作图题 1、剪力、弯矩图 2、切应力分布 2 分 三、解：(1)对 AB 进行受力分析 （1 分）（2）画出变形图如下：（2 分）根据胡克定律，有 39623 50 10200031.8200 1035 35 104CDCDN LLmmmmEA （2 分）根据变形图得到3.6Dmm 5.4Bmm (2 分)（3）铆钉是双剪切 （1 分）由剪切名义应力计算公式得到 215000010024SFMPaAd （1 分）解得 31dmm （1 分）五、解：（1）计算CD杆的临界压力 （7 分）54dimm 31 0.551105 10li，1 所以CD杆

12、为大柔度杆 用欧拉公式计算临界压应力和临界压力 22crE,62292223.14200 103.142010511104crcrEPAAKN(2).（5 分）AB 杆平衡 有0AM:11sin302CFlT l 得 25CTKN AB 杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力图下图所示 AB 杆最大拉应力 33maxmax64125 1025 3 10163.28 102 102 21.5 10NZMFMPaWA 3校核 512.051.825crstcPnT 压杆稳定性足够（1 分）max163.2180MPaMPa 梁强度足够 （1 分）六、解：弹簧引起的静位移为 31339QQlKEI（3 分）梁

13、的静位移为：（6 分）动荷系数 3325181115dsthQlEIhKQl （2 分）C点的动挠度 3335518195ddstQlQlEIhKEIQl （1 分）20092010 第二学期材料力学 b 卷参考答案与评分标准 适用班级：08 级机自 5-7 班 考试用时：120 分钟 制作人：贾坤荣 审核人：一、选择题（每空 1 分）1.D；2.D；3.A；4.C；5.A;6.D;7.B;8.A;9.B;10.C.二、作图题 1.（3 分）做轴力图 2.（9 分）_+1258 25 32 3312221222522333233399stQlQllQlllQllEIEIF+NF Q(KN)10

14、 20 20 剪力图 4 分，弯矩图 5 分 三、解：(1).取 AC 为研究对象，受力分析下图所示()0AMF:3430 4 25T 解得 100TKN （6 分）（2）设需要 n 根钢丝 由钢丝的强度条件 TnA 3226644 100 10199(3.14210160 10Tnd根）（4 分）四、解：B 点的单元体如图所示 B 点应力状态为纯剪切状态。由广义胡克定理有 011234511EE (8 分)根据扭转应力公式：316eMd 代入广义胡克定理，得到 94.2eMN M (3 分)又由应变公式，得到 600/400 10EFA E 得到 31.4FN (5 分)五、解：（1）计算C

15、D杆的临界压力 （8 分）54dimm M(KNm)10 10 A B C 43AXFAYFT31 0.551105 10li，1 所以CD杆为大柔度杆 用欧拉公式计算临界压应力和临界压力 22crE,62292223.14200 103.142010511104crcrEPAAKN(2).（6 分）AB 杆平衡 有0AM:11sin302CFlT l 得 25CTKN AB 杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力图下图所示 AB 杆最大拉应力 33maxmax64125 1025 3 10163.28 102 102 21.5 10NZMFMPaWA 3校核 512.051.825crstcPnT 压

16、杆稳定性足够（1 分）max163.2180MPaMPa 梁强度足够 （1 分）六、解：弹簧引起的静位移为 31339QQlKEI（3 分）梁的静位移为：（8 分）动荷系数 3325181115dsthQlEIhKQl （2 分）C点的动挠度 3335518195ddstQlQlEIhKEIQl （1 分）_+1258 25 32 3312221222522333233399stQlQllQlllQllEIEIA B C 1Xq 七、解：以 C 处的约束为多余约束，原结构的基本体系为 基本体系（2 分）由力法典型方程 1 1110PX （2 分）3111124()233lllllllEIEI 142111326PqllqllEIEI （各 4 分）将11和1P代入力法典型方程，得4113113648PqlEIqlXEIl 刚架的弯矩图右图示（2 分）11X l l A B C 212ql