材料力学复习题
一、填空题：
1、材料力学是研究构件强度、刚度、稳定性计算的科学。
2、固体的变形可分为：弹性变形和塑性变形。
3、构件在外力作用下，抵抗破坏的能力称为强度, 抵抗变形的能力称为刚
度，维持原有平衡状态的能力称为稳定性。
4、构件安全工作的基本要求是：构件必须具有强度要求、刚度要求和稳定性要求。
5、在强度计算中，根据强度条件可以解决三方面的问题：即校核强度、设计
杆件尺寸、和计算许用载荷。
6、研究杆件内力的基本方法是截面法。
7、材料的破坏通常分为两类，即塑性变形和断裂。
8、在低碳钢的拉伸试验中，材料的应力变化不大而变形显著增加的现象称为
屈服。
9、因截面形状尺寸突变而引起局部应力增大的现象，称为应力集中。
10、扭转的变形特点是截面绕轴线发生相对转动。
11、杆件变形的基本形式有拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲。
12、吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是拉伸；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。
13、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有AB CD BC ；受力压缩杆件有BD EB。
14、图中σε-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点的应力称为强度极限符号σ
b 。
15、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
的内力为 拉力或压力 。剪切变形时的内力为 剪切力 ，扭转变形时内力为
扭矩，弯曲变形时的内力为 剪力和弯矩 。
16、杆件轴向拉压胡克定律的两种表达式为?=l Nl EA 和 。E 称为材料
的 。它是衡量材料抵抗 能力的一个指标。E 的单位为MPa ，
1 MPa= Pa 。
14、衡量材料强度的两个重要指标是 屈服极限 和 。
15、通常工程材料丧失工作能力的情况是：塑性材料发生 现象。
16、低碳钢拉伸图可以分为四个阶段，它们分别是 阶段， 阶段， 阶
段和 阶段。
19、描述梁变形通常有 挠度 和 两个位移量。
20、静定梁有三种类型，即 、 和 悬臂梁 。
21、单元体内切应力等于零的平面称为 ，该平面上的应力称为 。
22、由构件内一点处切取的单元体中，正应力最大的面与切应力最大的面夹角为
度。
23、构件某点应力状态如右图所示，则该点的主应力分别为 。
24
应力状态。
25、梁的弯矩方程对轴线坐标x 的一阶导数等于 方程。
σ
k'τ
27、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。
28、在圆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。
29、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 。
30、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，
即圆轴没有 伸长或缩短 发生，所以横截面上无 正应力 。
31、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 ，则临界压力为 。
32、压杆的柔度，综合反映了影响压杆稳定性的因素有 、 、杆截
面形状和尺寸。
33、简支梁承受集中载荷如图所示，则梁内C 点处最大正应力等于 。
34、如图所示两梁的材料和截面相同，则两梁的最大挠度之比
。
P
(a)(b)
35、受力构件内的一点应力状态如图所示，其最小主应力等于 。
36、如图所示，两梁的几何尺寸相同：（b ）最大弯矩是（a ）梁的1倍。
q
q
(b)
37、图示杆的抗拉（压）刚度为EA ，杆长为2l ，则杆总伸长量 ，
杆内纵向最大线应变 。
38、在剪切实用计算中，假定切应力在剪切面上是 均匀 分布的。
39、材料力学中变形固体的三个基本假设： 、 、 。
二、选择题：
1、 各向同性假设认为，材料内部各点的（ ）是相同的。
（A ）力学性质；（B ）外力；（C ）变形；（D ）位移。
2、根据小变形条件，可以认为 ( )。
（A ）构件不变形； （B ）构件不变形；
（C ）构件仅发生弹性变形； （D ）构件的变形远小于其原始尺寸。
3、在一截面的任意点处，正应力σ与切应力τ的夹角( )。
(A) α＝900；（B ）α＝450；（C ）α＝00；（D ）α为任意角。
4、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关
（C ）与二者都有关； （D ）与二者都无关。
5、用截面法求一水平杆某截面的内力时，是对( )建立平衡方程求解的。
(A) 该截面左段; (B) 该截面右段;
(C) 该截面左段或右段; (D) 整个杆。
6、如图所示，设虚线表示单元体变形后的形状，实线与虚线的夹角为α，则该
单元体的剪应变为( )。
（A ）α; (B) π/2-α; (C) 2α; (D) π/2-2α。
3、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和切应力最大的截面（ ）。
(A ）分别是横截面、45°斜截面； （B ）都是横截面，
（C ）分别是45°斜截面、横截面； （D ）都是45°斜截面。
4、轴向拉压杆，在与其轴线平行的纵向截面上（）。
（A）正应力为零，切应力不为零；
（B）正应力不为零，切应力为零；
（C）正应力和切应力均不为零；
（D）正应力和切应力均为零。
5、应力－应变曲线的纵、横坐标分别为σ＝F N /A，ε＝△L / L，其中（）。（A）A和L均为初始值；（B）A和L均为瞬时值；
（C）A为初始值，L为瞬时值；（D）A为瞬时值，L均为初始值。6、进入屈服阶段以后，材料发生（）变形。
（A）弹性；（B）线弹性；（C）塑性；（D）弹塑性。
7、钢材经过冷作硬化处理后，其（）基本不变。
(A) 弹性模量；（B）比例极限；（C）延伸率；（D）截面收缩率。
8. 设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的，则发生破坏的截面上（）。（A）外力一定最大，且面积一定最小；
（B）轴力一定最大，且面积一定最小；
（C）轴力不一定最大，但面积一定最小；
（D）轴力与面积之比一定最大。
9、一个结构中有三根拉压杆，设由这三根杆的强度条件确定的结构许用载荷分别为F1、F2、F3，且F1 > F2 > F3，则该结构的实际许可载荷[ F ]为（）。（A）F1 ；（B）F2；（C）F3；（D）（F1＋F3）/2。
10、在连接件上，剪切面和挤压面分别（）于外力方向。
（A）垂直、平行；（B）平行、垂直；
（C）平行；（D）垂直。
11、连接件应力的实用计算是以假设（）为基础的。
（A）切应力在剪切面上均匀分布；
（B）切应力不超过材料的剪切比例极限；
（C）剪切面为圆形或方行；
（D）剪切面面积大于挤压面面积。
12、在连接件剪切强度的实用计算中，剪切许用力[τ]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。
13. 在图示四个单元体的应力状态中，（）是正确的纯剪切状态。
τττ
τ
ττ
（A）（B）（C）（D）
14、图示A和B的直径都为d，则两者中最大剪应力为：
（A）4bF /(aπd2)；
（B）4(a+b) F / (aπd2)；
（C）4(a+b) F /(bπd2)；
（D）4a F/(bπd2)
15、电动机传动轴横截面上扭矩与传动轴的（）成正比。
（A）传递功率P；（B）转速n；
（C）直径D；（D）剪切弹性模量G。
16、圆轴横截面上某点剪切力τρ的大小与该点到圆心的距离ρ成正比，方向垂直于过该点的半径。这一结论是根据（）推知的。
（A）变形几何关系，物理关系和平衡关系；
（B）变形几何关系和物理关系；
（C）物理关系；
（D）变形几何关系。
17、一根空心轴的内、外径分别为d、D。当D＝2d时，其抗扭截面模量为（）。（A）7/16πd3；（B）15/32πd3；（C）15/32πd4；（D）7/16πd4。
18、设受扭圆轴中的最大切应力为τ，则最大正应力（）。
（A）出现在横截面上，其值为τ；
（B）出现在450斜截面上，其值为2τ；
（C）出现在横截面上，其值为2τ；
（D）出现在450斜截面上，其值为τ。
19、铸铁试件扭转破坏是（）。
（A）沿横截面拉断；（B）沿横截面剪断；
（C）沿450螺旋面拉断；（D）沿450螺旋面剪断。
20、非圆截面杆约束扭转时，横截面上（）。
（A）只有切应力，无正应力；（B）只有正应力，无切应力；
（C）既有正应力，也有切应力；（D）既无正应力，也无切应力；21、非圆截面杆自由扭转时，横截面上（）。
（A）只有切应力，无正应力；（B）只有正应力，无切应力；
（C）既有正应力，也有切应力；（D）既无正应力，也无切应力；
22、设直径为d、D的两个实心圆截面，其惯性矩分别为I P（d）和I P（D）、抗扭截面模量分别为W t（d）和W t（D）。则内、外径分别为d、D的空心圆截面的极惯性矩I P和抗扭截面模量W t分别为（）。
（A）I P＝I P（D）－I P（d），W t＝W t（D）－W t（d）；
（B）I P＝I P（D）－I P（d），W t≠W t（D）－W t（d）；
（C）I P≠I P（D）－I P（d），W t＝W t（D）－W t（d）；
（D）I P≠I P（D）－I P（d），W t≠W t（D）－W t（d）。
23、当实心圆轴的直径增加一倍时，其抗扭强度、抗扭刚度分别增加到原来的（）。
（A）8和16；（B）16和8；
（C）8和8；（D）16和16。
24、在弯曲和扭转变形中，外力矩的矢量方向分别与杆的轴线（）。（A）垂直、平行；（B）垂直；
（C）平行、垂直；（D）平行。
25、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一平面内；
（C）弯曲变形后的轴线是一条平面曲线；
（D）弯曲变形的轴线与载荷作用面同在一个平面内。
26、选取不同的坐标系时，弯曲内力的符号情况是（）。
（A）弯矩不同，剪力相同；（B）弯矩相同，剪力不同；
（C）弯矩和剪力都相同；（D）弯矩和剪力都不同。
27、在下列四种情况中，（）称为纯弯曲。
（A）载荷作用在梁的纵向对称面内；
（B）载荷仅有集中力偶，无集中力和分布载荷；
（C）梁只发生弯曲，不发生扭转和拉压变形；
（D）梁的各个截面上均无剪力，且弯矩为常量。
28、梁剪切弯曲时，其截面上（）。
（A）只有正应力，无切应力；
（B）只有切应力，无正应力；
（C）即有正应力，又有切应力；
（D）即无正应力，也无切应力。
29、中性轴是梁的（）的交线。
（A）纵向对称面与横截面；
（B）纵向对称面与中性面；
（C）横截面与中性层；
（D）横截面与顶面或底面。
30、梁发生平面弯曲时，其横截面绕（）旋转。
（A）梁的轴线；
（B）截面的中性轴；
（C）截面的对称轴；
（D）截面的上（或下）边缘。
31、几何形状完全相同的两根梁，一根为铝材，一根为钢材，若两根梁受力状态也相同，则它们的（）。
（A）弯曲应力相同，轴线曲率不同；
（B）弯曲应力不同，轴线曲率相同；
（C）弯曲应和轴线曲率均相同；
（D）弯曲应力和轴线曲率均不同。
32、等直实体梁发生平面弯曲变形的充分必要条件是（）。
（A）梁有纵向对称面；
（B）载荷均作用在同一纵向对称面内；
（C）载荷作用在同一平面内；
（D）载荷均作用在形心主惯性平面内。
33、矩形截面梁，若截面高度和宽度都增加一倍，则其强度将提高到原来的（）。
（A）2；（B）4；（C）8；（D）16。
34、非对称薄壁截面梁只发生平面弯曲，不发生扭转的横向力作用条件是（）。（A）作用面平行于形心主惯性平面；
（B）作用面重合于形心主惯性平面；
（C）作用面过弯曲中心；
（D）作用面过弯曲中心且平行于形心主惯性平面。
35、在厂房建筑中使用的“鱼腹梁”实质上是根据简支梁上的（）而设计的等强度梁。
（A）受集中力、截面宽度不变；（B）受集中力、截面高度不变；
（C）受均布载荷、截面宽度不变；（D）受均布载荷、截面高度不变。
36、设计钢梁时，宜采用中性轴为（）的截面。
（A）对称轴；（B）靠近受拉边的非对称轴；
（C）靠近受压力的非对称轴；（D）任意轴。
37、梁的挠度是（）。
（A）横截面上任一点沿梁轴垂直方向的线位移；
（B）横截面形心沿梁轴垂直方向的线位移；
（C）横截面形心沿梁轴方向的线位移；
（D）横截面形心的位移。
38、在下列关于梁转角的说法中，（ ）是错误的。
（A ） 转角是横截面绕中性轴转过的角位移：
（B ） 转角是变形前后同一横截面间的夹角；
（C ） 转角是横截面之切线与轴向坐标轴间的夹角；
（D ） 转角是横截面绕梁轴线转过的角度。
39、梁挠曲线近似微积分方程()M x w EI
''= 在（ ）条件下成立。 （A ）梁的变形属小变形； （B ）材料服从虎克定律；
（C ）挠曲线在xoy 面内； （D ）同时满足（A ）、（B ）、（C ）。
40、等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线曲率在最大（ ）处一定最大。
（A ）挠度； （B ）转角： （C ）剪力； （D ）弯矩。
41、在利用积分法计算梁位移时，待定的积分常数主要反映了（ ）。
A ）剪力对梁变形的影响； （
B ）对近似微分方程误差的修正；
（C ）支承情况对梁变形的影响； （D ）梁截面形心轴向位移对梁变形的影响。
42、若两根梁的长度L 、抗弯截面刚度EI 及弯曲内力图均相等，则在相同的坐标系中梁的（ ）。
（A ） 挠度方程()w x 一定相同，曲率方程()1x ρ不一定相同；
（B ） ()w x 不一定相同，()1x ρ一定相同；
（C ） ()w x 和()1x ρ均相同；
（D ） ()w x 和()1x ρ均不一定相同。
43、在下面这些关于梁的弯矩及变形间关系的说法中，（ ）是正确的。
（A ）弯矩为正的截面转角为正； （B ）弯矩最大的截面转角最大；
（C ）弯矩突变的截面转角也有突变； （D ）弯矩为零的截面曲率必为零。
44、若已知某直梁的抗弯截面刚度为常数，挠曲线的方程为()4w x cx =，则该梁在0x =处的约束和梁上载荷情况分别是（ ）。
（A ）固定端，集中力； （B ）固定端，均布载荷；
（C ）铰支，集中力； （D ）铰支，均布载荷。
45、已知等截面直梁在某一段上的挠曲线方程为()()22246w x Ax lx l x =--，则该段梁上（ ）。
（A ）无分布载荷作用； （B ）有均布载荷作用；
（B ）分布载荷是x 的一次函数； （D ）分布载荷是x 的二次函数。
46、应用叠加原理求位移时应满足的条件是（）。
（A）线弹性小变形；（B）静定结构或构件；
（C）平面弯曲变形；（D）等截面直梁。
47、在下列关于单元体的说法中，正确的：
（A）单元体的形状变必须是正六面体。
（B）单元体的各个面必须包含一对横截面。
（C）单元体的各个面中必须有一对平行面。
(D) 单元体的三维尺寸必须为无穷小。
48 研究一点应力状态的任务是
(A)了解不同横截面的应力变化情况；
(B)了解横截面上的应力随外力的变化情况；
(C)找出同一截面上应力变化的规律；
(D) 找出一点在不同方向截面上的应力变化规律。
49、单元体斜截面应力公式σa=（σx＋σy）/2+（σx-σy）cos2а/2-τxy sin2а和τa= （σx-σy）sin2a/2 +τxy cos2а的适用范围是：
（A）材料是线弹性的；（B）平面应力状态；
（C）材料是各向同性的；（D）三向应力状态。
50、任一单元体，
（A）在最大正应力作用面上，剪应力为零；
（B）在最小正应力作用面上，剪应力最大；
（C）在最大剪应力作用面上，正应力为零；
（D）在最小剪应力作用面上，正应力最大。
51、工程上通常把延伸率＿＿＿＿的材料称为脆性材料。
（A）δ<5%；（B）δ<0.5%；（C）δ>5%；（D）δ>0.5%
52、影响圆轴扭转角大小的因素是( B )
A.扭矩、材料、轴长
B.扭矩、轴长、抗扭刚度
C.扭矩、材料、截面尺寸
D.扭矩、轴长、截面尺寸
三、判断题：
1、正应力是指垂直于杆件横截面的应力。正应力又可分为正值正应力和负值正
应力。（√）
2、构件的工作应力可以和其极限应力相等。（×）
3、设计构件时，须在满足安全工作的前提下尽量节省材料的要求。（√）
4、挤压面的计算面积一定是实际积压的面积。（×）
5、剪切和挤压总是同时产生，所以剪切面和挤压面是同一个面。（×）
6、外径相同的空心园轴和实心园轴相比，空心园轴的承载能力要大些。（×）
7、园轴扭转危险截面一定是扭矩和横截面积均达到最大值的截面。（×）
8、园轴扭转角υ的大小仅由轴内扭矩大小决定。（×）
9、平面弯曲的梁，横截面上的最大正应力，发生在离中性轴最远的上、下边缘点上。（√）
10、低碳钢和铸铁试件在拉断前都有“颈缩”现象。（×）
11、在轴向拉、压杆中，轴力最大的截面一定是危险截面。（×）
12、圆环形截面轴的抗扭截面系数W
=πD3 (1－α 3 ) ／16，式中α=d／D，d为
T
圆轴内径，D为圆轴外径。（×）
13、平面弯曲的梁，位于横截面中性轴的点，其弯曲正应力σ= 0 。( √ )
14、强度是构件抵抗破坏的能力。（√ ）
15、刚度是构件抵抗变形的能力。（√ ）
16、均匀性假设认为，材料内部各点的应变相同。（× ）
17、稳定性是构件抵抗变形的能力。（× ）
19、理论应力集中因数只与构件外形有关。（√ ）
20、任何情况下材料的弹性模量E都等于应力和应变的比值。（× ）20、求解超静定问题,需要综合考察结构的平衡、变形协调和物理三个方面。
（√ ）
21、未知力个数多于独立的平衡方程数目,则仅由平衡方程无法确定全部未
知力,这类问题称为超静定问题。（√ ）
22、矩形截面杆扭转变形时横截面上凸角处切应力为零。（√ ）
23、由切应力互等定理可知：相互垂直平面上的切应力总是大小相等。
（× ）
24、两梁的材料、长度、截面形状和尺寸完全相同，若它们的挠曲线相同，
则受力相同。（√ ）
25、材料、长度、截面形状和尺寸完全相同的两根梁，当载荷相同，其变形
和位移也相同。（× ）
26、主应力是过一点处不同方向截面上正应力的极值。（√ ）
27、第四强度理论用于塑性材料的强度计算。（× ）
28、第一强度理论只用于脆性材料的强度计算。（× ）
工程力学B 第二部分：材料力学 扭转 1、钢制圆轴材料的剪切弹性模量G=80Gpa ，[τ]=50Mpa,m o 1][='?,圆轴直径d=100mm;求(1)做出扭矩图;(2)校核强度;(3)校核刚度;(4)计算A,B 两截面的相 对扭转角. 解： 3max max 3 61030.57[]50(0.1)16 t T MPa MPa W ττπ?===<=? 030max 00max 941806101800.44[]18010(0.1)32 m m p T GI ??πππ?''=?=?=<=??? 30 094(364)2101800.0130.738010(0.1)32 AB p Tl rad GI φππ +-??===?=???∑ 2、图示阶梯状实心圆轴，AB 段直径 d 1=120mm ，BC 段直径 d 2=100mm 。扭转力偶矩 M A =22 kN?m ， M B =36 kN?m ， M C =14 kN?m 。 材料的许用切应力[τ ] = 80MPa ，（１）做出轴的扭矩图； （２）校核该轴的强度是否满足要求。 解：（1）求内力，作出轴的扭矩图
（2）计算轴横截面上的最大切应力并校核强度 AB 段：11,max 1 t T W τ=() 33 3221064.8MPa π1201016 -?= =??[]80MPa τ<= BC 段：()322,max 33 2141071.3MPa π1001016 t T W τ-?===??[]80MPa τ<= 综上，该轴满足强度条件。 3、传动轴的转速为n =500r/min ，主动轮A 输入功率P 1=400kW ，从动轮B ，C 分别输出功率P 2=160kW ，P 3=240kW 。已知材料的许用切应力[τ]=70MP a ，单位长度的许可扭转角[?， ]=1o/m ，剪切弹性模量G =80GP a 。(1)画出扭矩图。(2)试确定AB 段的直径d 1和BC 段的直径d 2；(3)主动轮和从动轮应如何安排才比较合理?为什么？ 解：（1） m N n P M .763950040095499549 1e1=?==，m N n P M .3056500160 954995492e2=?== m N n P M .4583500 24095499549 3e3=?==，扭矩图如下 （2）AB 段， 按强度条件：][16 3max τπτ≤== d T W T t ，3][16τπT d ≥，mm d 2.8210707639163 6 1=???≥π
1.变形与位移关系描述正确的是（A） （A）变形是绝对的，位移是相对的；（B）变形是相对的，位移是绝对的；（C）两者都是绝对的；（D）两者都是相对的； 2.2.下列内力说法正确的是（C） （A）F1≠F2, F2≠F3 ；（B）F1=F2, F2>F3 ； （C）F1=F2, F2=F3 ；（D）F1=F2, F2 材料力学期末考试复习题及答案 配高等教育出版社第五版 一、填空题： 1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。 2.构件抵抗的能力称为强度。 3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。 4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。 5.偏心压缩为的组合变形。 6.柔索的约束反力沿离开物体。 7.构件保持的能力称为稳定性。 8.力对轴之矩在情况下为零。 9.梁的中性层与横截面的交线称为。 10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。 11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。 12.外力解除后可消失的变形，称为。 13.力偶对任意点之矩都。 14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力 为。 15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有。 16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。 17.外力解除后不能消失的变形，称为。 18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的 充要条件。 19.图所示，梁最大拉应力的位置在点处。 20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。 21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为。 22.在截面突变的位置存在集中现象。 23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有。 24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。 25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。 26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为。 27.作用力与反作用力的关系是。 28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。 29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为 。 30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为。 二、计算题： 1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知I z=60125000mm4，y C=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 二、计算题： 1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知I z=60125000mm4，y C=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 3.传动轴如图所示。已知F r=2KN，F t=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ]=100MPa。 试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的内力图。③用第三强度理论设计轴AB的直径d。 4.图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示。已知I z=4500cm4，y1=7.14cm，y2=12.86cm，材料许用压应力[σc]=120MPa，许用拉应力[σt]=35MPa，a=1m。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。 5.如图6所示，钢制直角拐轴，已知铅垂力F1，水平力F2，实心轴AB的直径d，长度l，拐臂的长度a。 试求：①作AB轴各基本变形的内力图。②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。 6.图所示结构，载荷P=50KkN，AB杆的直径d=40mm，长度l=1000mm，两端铰支。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数n st=2.0，[σ]=140MPa。试校核AB杆是否安全。 7.铸铁梁如图5，单位为mm，已知I z=10180cm4，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa， 试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。 8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。已知M=200GPa，μ=0.3，[σ]=140MPa。试求：①作图示圆轴表面点的应力状态图。②求圆轴表面点图示方向的正应变。③按第四强度理论校核圆轴强度。 9.图所示结构中，q=20kN/m，柱的截面为圆形d=80mm，材料为Q235钢。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数n st=3.0，[σ]=140MPa。试校核柱BC是否安全。 一、绪论 1．各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的 A 。(A)力学性质；(B)外力；(C)变形；(D)位移。2．均匀性假设认为，材料内部各点的C是相同的。(A)应力；(B)应变；(C)位移；(C)力学性质。3．构件在外力作用下 B 的能力称为稳定性。A）不发生断裂；（B）保持原有平衡状态；（C）不产生变形；（D）保持静止。4．杆件的刚度是指 D 。（A）杆件的软硬程度；（B）件的承载能力；（C）杆件对弯曲变形的抵抗能力；（D）杆件对弹性变形的抵抗能力。 1．低碳钢材料在拉伸实验过程中，不发生明显的塑性变形时，承受的最大应力应当小于 D 的数值，A）比例极限；（B）许用应力；（C）强度极限；（D）屈服极限。2．对于低碳钢，当单向拉伸应力不大于 C 时，虎克定律σ=Eε成立。(A) 屈服极限σs；(B)弹性极限σe；(C)比例极限σp；(D)强度极限σb。 3．没有明显屈服平台的塑性材料，其破坏应力取材料的 B 。（A）比例极限σp；（B）名义屈服极限σ；（C）强度极限σb；（D）根据需要确定。4．低碳钢的应力应变曲线如图所示，其上 C 点的纵坐标值为该钢的强度极限b。(A)e；(B)f；(C)g；(D)h。 3题图 5、三种材料的应力—应变曲线分别如图所示。其中强度最高、刚度最大、塑性最好的材料分别是。 (A)a、b、c；(B)b、c、a； (C)b、a、c；(D)c、b、a。 5．材料的塑性指标有 C 。 (A)σs和δ；(B)σs和ψ；(C)δ和ψ；(D)σs,δ和ψ。 6．确定安全系数时不应考虑 D 。 (A)材料的素质；(B)工作应力的计算精度；(C)构件的工作条件；(D)载荷的大小。 7．低碳钢的许用力［σ］= C 。(A)σp/n；(B)σe/n；(C)σs/n；(D)σb/n。 8．系统的温度升高时，下列结构中的____A______不会产生温度应力。 A B C D 材料力学复习题 第2章 1． 如图所示桁架结构，各杆的抗拉刚度均为EA ，则结点C 的竖向位移为：（C ） （A ） αcos 2EA Fh （B ）α2cos 2EA Fh （C ）α 3 cos 2EA Fh （D ）α3cos EA Fh 2． 如图所示正方形截面柱体不计自重，在压力F 作用下强度不足，差%20，为消除这一过载现象，则柱体的边长应增加约：（B ） （A ） %5 （B ）%10 （C ）%15 （D ）%20 3． 如图所示杆件的抗拉刚度kN 1083?=EA ，杆件总拉力kN 50=F ，若杆件总伸长为杆件长度的千分之五，则载荷1F 和2F 之比为：（C ） （A ） 5.0 （B ）1 （C ）5.1 （D ）2 4． 如图所示结构，AB 是刚性梁，当两杆只产生简单压缩时，载荷作用点的位置距左边杆件的距离x 为：（B ） （A ） 4a （B ）3a （C ）2a （D ）3 2a 5． 图示杆件的抗拉刚度为EA ，其自由端的水平位移为 3Fa/EA ，杆件中 习题1 图 习题5图 F 2 习题4图 习题3图 1 F 习题2 图 间截面的水平位移为 Fa/EA 。 6．图示桁架结构各杆的抗拉刚度均为EA ，则节点C 的水平位移为 ，竖向位移为 。 7． 图示结构AB 为刚性梁，重物重量kN 20=W ，可自由地在AB 间移动，两杆均为实心圆形截面杆，1号杆的许用应力为MPa 80，2号杆的许用应力为MPa 100，不计刚性梁AB 的重量。试确定两杆的直径。 8． 某铣床工作台进油缸如图所示，油缸内压为MPa 2=p ，油缸内径mm 75=D ，活塞杆直径mm 18=d ，活塞杆材料的许用应力MPa 50][=σ，试校核活塞杆的强度。 9．如图所示结构，球体重量为F ，可在刚性梁AB 上自由移动，1号杆和2号杆的抗拉刚度分别为EA 和EA 2，长度均为l ，两杆距离为a 。不计刚性梁AB 的重量。（1）横梁中点C 的最大和最小竖向位移是多少？（2）球体放在何处，才不会使其沿AB 梁滚动？ 10. 如图所示结构，AB 是刚性横梁，不计其重量。1，2号杆的直径均为mm 20=d ，两杆材料相同，许用应力为MPa 160][=σ，尺寸m 1=a 。求结构的许可载荷][F 。 11. 如图所示结构中的横梁为刚性梁，两圆形竖杆的长度和材料均相同，直径 mm 20=d ，材料的许用拉应力MPa 50][=t σ，不计刚性梁的重量，求结构能承受的最大 F 习题 11图 习题9图 A W B 习题10图 B 习题 7 A W B 习题8图 F 习题6图 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共20分) 1.轴的扭转剪应力公式τρ =T I P ρ适用于如下截面轴( ) A.矩形截面轴 B.椭圆截面轴 C.圆形截面轴 D.任意形状截面轴 2.用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴，若长度和横截面面积均相同，则抗扭刚度较大 的是哪个?( ) A.实心圆轴 B.空心圆轴 C.两者一样 D.无法判断 3.矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、宽度减小一半时，从正应力强度考虑，该梁的承 载能力的变化为( ) A.不变 B.增大一倍 C.减小一半 D.增大三倍 4.图示悬臂梁自由端B 的挠度为( ) A.ma a EI ()l -2 B. ma a EI 32()l - C.ma EI D. ma a EI 22()l - 5.图示微元体的最大剪应力τmax 为多大?( ) A. τmax =100MPa B. τmax =0 C. τmax =50MPa D. τmax =200MPa 6.用第三强度理论校核图示圆轴的强度时，所采用的 强度条件为( ) A. P A M W T W Z P ++()()242≤［σ］ B.P A M W T W Z P ++≤［σ］ C. ()()P A M W T W Z P ++22≤［σ］ D. ( )()P A M W T W Z P ++242≤［σ］ 7.图示四根压杆的材料、截面均相同，它 们在纸面内失稳的先后次序为( ) A. (a),(b),(c),(d) B. (d),(a),(b),(c) C. (c),(d),(a),(b) D. (b),(c),(d),(a) 8.图示杆件的拉压刚度为EA，在图示外力作用下其变形能U的下列表达式哪个是正确的?( ) A. U=P a EA 2 2 B. U=P EA P b EA 22 22 l + C. U=P EA P b EA 22 22 l - D. U=P EA P b EA 22 22 a + 9图示两梁抗弯刚度相同，弹簧的刚度系 数也相同，则两梁中最大动应力的关系 为( ) A. (σd) a =(σd) b B. (σd) a >(σd) b C. (σd) a <(σd) b D. 与h大小有关 二、填空题(每空1分，共20分) 1.在材料力学中，为了简化对问题的研究，特对变形固体作出如下三个假设：_______，_______，_______。 2.图示材料和长度相同而横截面面积不同的两杆，设材料的重度为γ，则在杆件自重的作用下，两杆在x截面处的应力分别为σ(1)=_______，σ(2)=_______。 3.图示销钉受轴向拉力P作用，尺寸如图，则销钉内的剪应力τ=_______，支承面的挤压应力σbs=_______。 一点的应力状态 一、判断 1、"单元体最大剪应力作用面上必无正应力” 答案此说法错误 答疑在最大、最小正应力作用面上剪应力一定为零；在最大剪应力作用面上正应力不一定为零。拉伸变形时，最大正应力发生在横截面上，在横截面上剪应力为零；最大剪应力发生在45度角的斜截面上，在此斜截面上正应力为o /2。 2、”单向应力状态有一个主平面，二向应力状态有两个主平面” 答案此说法错误 答疑无论几向应力状态均有三个主平面，单向应力状态中有一个主平面上的正应力不为零；二向应力状态中有两个主平面上的正应力不为零。 3、"受拉构件内B点的正应力为o =P/A” q B 、------------- -- ---------------- 答案此说法错误 答疑受拉构件内的B点在a =0度的方位上的正应力为a =P/A. 4、'‘弯曲变形时梁中最大正应力所在的点处于单向应力状态。” 答案此说法正确 答疑最大正应力位于横截面的最上端和最下端，在此处剪应力为零。 5、过一点的任意两平面上的剪应力一定数值相等，方向相反” 答案此说法错误 答疑过一点的两相互垂直的平面上的剪应力一定成对出现，大小相等，方向同时指向共同棱边或同时远离共同棱边 6、“梁产生纯弯曲时，过梁内任意一点的任意截面上的剪应力均等于零” 答案此说法错误 答疑梁产生纯弯曲时，横截面上各点在a =0的方位上剪应力为零，过梁内任意一点的任意截面上的剪应力不一定为零。11、“从横力弯曲的梁上任意一点取出的单元体均处于二向应力状态" 答案此说法错误 答疑从横力弯曲的梁的横截面上距离中性轴最远的最上边缘和最下边缘的点取出的单元体为单向应力状态。 12、“受扭圆轴除轴心外，轴内各点均处于纯剪切应力状态” 答案此说法正确 答疑在受扭圆轴内任意取出一点的单元体如图所示，均为纯剪切应力状态。 选择一点的应力状态（共2页） 1、在单元体中可以认为：。 A：单元体的三维尺寸必须为无穷小；B：单元体必须是平行六面体。 C:单元体只能是正方体。D：单元体必须有一对横截面 答案 正确选择：A 答疑单元体代表一个点，体积为无穷小。 2、滚珠轴承中，滚珠与外圆接触点为应力状态。 1.常见的金属晶格类型。 答：体心立方晶格，面心立方晶格，密 排立方晶格； 2.面心立方金属的滑移面为哪个面？共有 多少个滑移系？ 面心立方金属的滑移面为｛111｝，4个，滑移方向<110>，3个；滑移系数目 4X3=12个。 3.体心立方晶格金属与面心立方晶格金属 在塑性上的差别，主要是由于两者的什 么不同？ 答：每个滑移面上的滑移方向数不同 4.组元 答：组成合金最基本的独立物质称为组 元，通常组元就是组成合金的元素。例 如，碳钢是铁与碳所组成的合金，铁和 碳即为组元。 5.固溶体 答：在固体合金中，在一种元素的晶格 结构中包含有其它元素的合金相称为固 溶体。（固溶体是指溶质原子溶入溶剂的 晶格中或取代了溶剂原子的位置，而仍 保持溶剂晶格类型的一种成分和性能均匀的固态合金，常用ａ，Ｂ，Ｒ表示，如铁素体（ａ），奥氏体（Ｒ等）。晶格与固溶体相同的组元为固溶体的溶剂，其他组元为溶质。） 6.相 答：金属或合金中凡成分相同，结构相同，并且与其它部分有界面分开的均匀组成部分。 7.固溶体的晶体结构 答：以某一组元为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子（溶质原子）所形成的均匀混合的固态溶体，它保持着溶剂的晶体结构类型。 8.什么叫固溶强化？固溶强化的原因是什 么？ 答：溶质原子的加入，将引起溶剂的晶格发生不同程度的畸变，这固溶体的强度、硬度提高（仍保持良好的塑性和较高的韧度）的现象称为固溶强化。原因:溶质原子的溶入，使固溶体的晶格发生畸变，晶格畸变增大位错运动的阻力， 使金属滑移变形变得更加困难，变形抗 力增大，从而提高合金的强度和硬度。 9.过冷度 答：理论结晶温度To与实际结晶温度 Tn之间的温度差称为过冷度，计为△ T=To-Tn，其大小除与金属的性质和纯 度有关外，主要取决于冷却速度，一般 冷却速度越大，实际结晶温度越低，过 冷度越大。 10.二元合金表达了合金的什么之间的关 系？ 答：表达了合金在不同成分下组成物的 组分及结构的关系 11.常温下，金属单晶体的塑性变形方式为 哪两种？ 答：金属的塑性变形主要以滑移和孪生 的方式进行。 12.在金属学中，冷加工和热加工的界限是 以什么温度来划分的？ 答：再结晶温度 13.冷变形金属在完成结晶后，继续加热时， 晶粒会发生如何变化？ 一、填空题 1．标距为100mm的标准试件，直径为10mm，拉断后测得伸长后的标距为123mm，缩颈处的最小直径为 6.4mm，则该材料的伸长率δ=23%，断面收缩率ψ=59.04%。 2、构件在工作时所允许产生的最大应力叫许用应力σ，极限应力与许用应力的比叫安全系数n。 3、一般来说，脆性材料通常情况下以断裂的形式破坏，宜采用第一二强度理论。塑性材料在通常情况下 以流动的形式破坏，宜采用第三四强度理论。 4、图示销钉的切应力τ=（ P πdh 4P ），挤压应力σbs=（ π(D 2-d 2-d 2) ） （4题图）（5题图） 5、某点的应力状态如图，则主应力为σ1=30Mpa，σ2=0，σ3=-30Mpa。 6、杆件变形的基本形式有拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲四种。 7、低碳钢在拉伸过程中的变形可分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段四个阶段。 8、当切应力不超过材料的剪切比例极限时，切应变γ和切应力τ成正比。 9、工程实际中常见的交变应力的两种类型为对称循环，脉动循环。 10、变形固体的基本假设是：连续性假设；均匀性假设；各向同性假设。 11、低碳钢拉伸时大致分为以下几个阶段：弹性；屈服；强化；缩颈。 12、通常计算组合变形构件应力和变形的过程是：先分别计算每种基本变形各自引起的应力和变形，然后 再叠加。这样做的前提条件是构件必须为线弹性、小变形杆件。 13、剪切胡克定律的表达形式为τ=Gγ。 14、通常以伸长率<5%作为定义脆性材料的界限。 15、提高梁弯曲刚度的措施主要有提高抗弯刚度EI、减少梁的跨度、改善梁的载荷作用方式。 16、材料的破坏按其物理本质可分为屈服和断裂两类。 二、选择题 1、一水平折杆受力如图所示，则AB杆的变形为（D）。 （A）偏心拉伸；（B）纵横弯曲；（C）弯扭组合；（D）拉弯组合。 2、铸铁试件试件受外力矩Me作用，下图所示破坏情况有三种，正确的破坏形式是（A） 3、任意图形的面积为A，Z0轴通过形心O，Z1轴与Z0轴平行，并相距a，已知图形对Z1轴的惯性矩I 1，则对Z0轴的惯性矩I Z0为：（B） 1.材料力学不涉及（材料物理性能）。 2.工程材料使用产生（弹性变形）。 3.工程构件生产（提高）塑性（降低）强度。 4.工程构件使用（降低）塑性（提高）强度。 5.断裂力学处理（含缺陷材料抗断裂）。 6.拉伸试样，抗拉强度（越低）。 7.拉伸试样，延伸率（越低）。8.拉伸试样，断面收缩率（不变）。9.拉伸试件标距长度满足（Lo=5.65o A 或Lo=10do 亦Lo=11.3o A 或Lo=5do ）。10.在均匀变形阶段满足（δ=Ψ/（1-Ψ））。11.与抗拉强度关系的是（布氏硬度）。12.材料失效最危险形式是（断裂）。13.解理断裂是（穿晶脆断）。14.下述断口延性断口（韧窝断口）。15.双原子模型，是因为（实际材料有缺陷）。16.韧性材料在（增大加载速度）可能变脆性材料。17.构件上的孔最高为（Kt=3）。18.在试验中不同材料（冲击）可比性差。19.试验中材料（疲劳）数据分散性大。20.在实验中（有机高分子）出现粘弹性。21.材料弹性常数是（E,G ,v ）。22.影响弹性模量原因是（点阵间距）。23.加载速率不影响材料的（弹性）。24.机床底座主要原因是（价格低，内耗大，模量大）。25.多晶体金属塑性变形特点是（非同时性）。26.位错增殖理论解释（屈服现象）。27.细晶强化是，不适用于（高温）。28.应力状态柔度系数最大的是（压）。29.工程中测定材料硬度最常用（压入法）。30.同种材料硬度可相互参比（布氏与维氏）。31.拉伸试验中两种材料塑性（甲>乙）。32.表征脆性材料力学性能参量是（E ，σb ）。33.在设计时确定截面大小机械性能指标是（σb ，σ0.2）。34.用10mm 直径淬火钢球，正确表示应为（150HBS10/3000/30）。35.（韧窝断口）是非脆性断裂。 36.裂纹体变形的最危险形式是（张开型）。37.σ600103=200MPa 表示的是（持久强度）。38.当合金中晶粒愈细小时，其（耐热性降低）。39.真应力-真应变曲线，工程应力应变曲线的（左上方）。40.若材料的断面收缩率小于延伸率，则材料属于（低塑性）材料。41.Griffith 强度理论适用于（陶瓷）。42.理论断裂强度适用于（晶须）。43.材料疲劳极限载荷是（对称循环）。44.同种材料的数据分散性（低）。45.何种材料应力疲劳数据分散性最大（陶瓷）。 46.为提高材料疲劳寿命采取措施（引入表面压应力）。47.疲劳裂纹最易在材料（表面）产生。48.那种材料疲劳裂纹扩展速率曲线位置最低（钢）。49.采用三点弯曲和四点弯曲，得到的结果（前者高）。50.工程上产生疲劳断裂应力水平一般都比条件屈服强度（低）。 选择题（20分） 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 2 B 、A 1 〉A 2 C 、A 1=A 2 D 、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τ ρ 的关系M T =∫A τ ρ ρdA （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 ρ2dA A 、（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 、4σ 4、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 题一、3图 题一、1图 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 、4 C 、8 D 、16 二、作图示梁的剪力图、弯矩图。（１５分） 三、如图所示直径为d 的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m 的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m 之值、材料的弹性常数E 、μ均为已知。（15分） 四、电动机功率为9kW ，转速为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 ，〔σ〕=60MPa ，用第三强度理论校核轴的强度。（15分） 题一、5图 三题图 材料力学 一、填空题： 1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。 2.构件抵抗的能力称为强度。 3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。 4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。 5.偏心压缩为的组合变形。 6.柔索的约束反力沿离开物体。 7.构件保持的能力称为稳定性。 8.力对轴之矩在情况下为零。 9.梁的中性层与横截面的交线称为。 10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。 11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。 12.外力解除后可消失的变形，称为。 13.力偶对任意点之矩都。 14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为。 15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有。 16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。 17.外力解除后不能消失的变形，称为。 18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。 19.图所示，梁最大拉应力的位置在点处。 20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。 21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为。 22.在截面突变的位置存在集中现象。 23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有。 24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。 25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。 26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为。 27.作用力与反作用力的关系是。 28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。 29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为 。 30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为。 二、计算题： 1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知I z=60125000mm4，y C=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 3.传动轴如图所示。已知F r=2KN，F t=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ]=100MPa。试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的内力图。③用第三强度理论设计轴AB 材料力学各章重点 一、绪论 1．各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的 A 。 (A)力学性质；(B)外力；(C)变形；(D)位移。 2．均匀性假设认为，材料内部各点的 C 是相同的。 (A)应力；(B)应变；(C)位移；(C)力学性质。 3．构件在外力作用下 B 的能力称为稳定性。 （A）不发生断裂；（B）保持原有平衡状态； （C）不产生变形；（D）保持静止。 4．杆件的刚度是指 D 。 （A）杆件的软硬程度；（B）件的承载能力； （C）杆件对弯曲变形的抵抗能力；（D）杆件对弹性变形的抵抗能力。 二、拉压 1．低碳钢材料在拉伸实验过程中，不发生明显的塑性变形时，承受的最大应力应当小于 D 的数值， （A）比例极限；（B）许用应力；（C）强度极限；（D）屈服极限。 2．对于低碳钢，当单向拉伸应力不大于 C 时，虎克定律σ=E ε成立。 (A) 屈服极限σs ；(B)弹性极限σe ；(C)比例极限σp ；(D)强度极限σb 。 3．没有明显屈服平台的塑性材料，其破坏应力取材料的 B 。 （A ）比例极限σp ；（B ）名义屈服极限σ0.2； （C ）强度极限σb ；（D ）根据需要确定。 4．低碳钢的应力~应变曲线如图所示，其上 C 点的纵坐标值为该钢的强度极限σb 。 (A)e ； (B)f ； (C)g ； (D)h 。 5、三种材料的应力—应变曲线分别如图所示。其中强度最高、刚度最大、塑性最好的材料分别是 A 。 (A)a 、b 、c ； (B)b 、c 、a ； (C)b 、a 、c ； (D)c 、b 、a 。 5．材料的塑性指标有 C 。 (A)σs 和δ； (B)σs 和ψ； (C)δ和ψ； (D)σs ,δ和ψ。 6．确定安全系数时不应考虑 D 。 3题图 《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) (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 P 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。 (A)ab (B)cb (C)lb (D)lc 9.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)0 10.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。 P 2010—2011材料力学试题及答案A 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z I My =σ,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 σ、应力幅度a σ分别为（ ）。 A -10、20、10； B 30、10、20； C 31- 、20、10； D 31-、10、20 。 7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力1σ、2σ、3σ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) 材料力学复习材料 1．构件的强度、刚度和稳定性指的是什么? 就日常生活和工程实际各举一、两个实例。 2．材料力学的基本任务是什么? 材料力学对变形固体作了哪些基本假设? 3．何谓内力？求解内力的基本方法是什么？ 何谓应力和应力状态? 研究应力状态为什么要采用“单元体”的研究方法？ 研究一点处的应力状态的目的是什么? 何谓应变? 如何表示应力和应变? 4．为什么要绘制梁的剪力图与弯矩图? 列剪力方程与弯矩方程时的分段原则是什么? 在什么情况下 梁的 Q 图发生突变? 在什么情况下梁的M 图发生突变? 5．何谓材料的力学性质? 为何要研究材料的力学性质? 通过低碳钢与铸铁的轴向拉伸及压缩试验可以测定出材料哪些力学性质? 固体材料在外力作用下呈现出来的力学性质主要体现在那两方面？这些力学性质主要指得是什么？ 怎样度量材料的塑性性质? 试画出低碳钢材料单轴拉伸实验时的应力应变曲线，标明各变形阶段的极限应力？ 对于塑性材料和脆性材料,如何定出它们的许用应力[σ]? 6．在梁材料服从虎克定律时, 梁横截面上正应力分布规律是怎样的？何谓中性轴? 试说明弯曲正应力公式中各字符的含义、σ符号的确定、公式的适用范围。 7．试比较圆形、矩形、工字形截面梁的合理性? 8. 叠加原理应用的前提条件是什么？ 9．一点处于二向应力状态时，如何利用应力圆和解析法求任意斜截面上的应力? 如何求主应力和主单元体？ 一点单元体的三个主应力作用截面上剪应力必定为零，但最大(最小)剪应力作用截面上的正应力 却不一定为零，试说明为什么？ 10、试简述材料力学求解静不定问题的基本思路？ 11、固体材料破坏的基本类型是什么？ 四个常用强度理论的基本内容是什么? 它们的适用范围如何? 试简述最大剪应力强度理论的基本观点和基本表达式？ 12．拉、弯组合时危险截面和危险点位置如何确定? 建立强度条件时为什么不必利用强度理论? 13．圆轴受扭、弯组合变形时, 危险截面一般位于何处? 危险点位于何处? 建立强度条件时为什么必须 利用强度理论？强度条件中为何未计入弯曲剪应力? 以下三种形式的强度条件（按第三强度理论），其适用范围有何区别？原因是什么? 14．同时受扭转、弯曲和拉伸的构件, 其强度条件按第三强度理论写成以下形式是否正确? 为什么? 15．试说明何谓压杆丧失稳定性? 说明临界力的意义, 影响临界力的大小有哪些因素? 为什么说欧拉公式有一定的应用范围? 超过这一范围时如何求压杆的临界力? 简述提高压杆抵抗失稳的措施。 []σσ≤+=2231n r M M W []σσ≤???? ??+??? ??+=22 34n n r W M W M A N []στσσ≤+=2234r []σσσσ≤-=313r 材料力学复习选择题 1、构件的强度、刚度、稳定性 C:与二者都有关 2、 均匀性假设认为，材料内部各点的 D 是相同的。 A :应力 B :应变 C:位移 D:力学性质 3、 各向同性认为，材料沿各个方向具有相同的 _A_。 A :力学性质 B:外力 C:变形 D:位移 4、在下列四种材料中， C 不可以应用各向同性假设。 C:松木 D:铸铁 D B :构件不破坏 D:构件的变形远小于原始尺寸 B:静载荷和动载荷 D:载荷与支反力 A 。 9、在任意截面的任意点处，正应力c 与剪应力T 的夹角a = 10、图示中的杆件在力偶 M 的作用下，BC 段上 B ___________ A :只与材料的力学性质有关 B :只与构件的形状尺寸有关 A :铸钢 B:玻璃 5、根据小变形条件，可以认为: A:构件不变形 C:构件仅发生弹性变形 6外力包括：D A:集中力和均布力 C:所有作用在物体外部的力 7、在下列说法中，正确的是_ A :内力随外力的增大而增大； C:内力的单位是N 或KN 8、静定杆件的内力与其所在的截面的 A :形状； B:大小； B :内力与外力无关； D :内力沿杆轴是不变的; _______ D ____ 有关。 C:材料； D:位置 D:与二者无关 A ：a= 90°; B:a= 45° ； C: D ：a 为任意角。 12、 用截面法求内力时，是对 C 建立平衡方程而求解的。 A : 截面左段 B:截面右段 C:左段或右段 D:整个杆件 13、 构件的强度是指 C ，刚度是指 A ，稳定性是指 B 。 A :在外力作用下抵抗变形的能力； B :在外力作用下保持其原有平衡态的能力； C:在外力的作用下构件抵抗破坏的能力； 14、 计算M — M 面上的轴力 D ______________ 。 A:— 5P B:— 2P C: — 7P D:— P M 5? 2P ■■ ? J M A:有变形、无位移； C:既有位移、又有变形; B :有位移、无变形; D:既无变形、也无位移； D: —样大 11、等直杆在力P 作用下： D 《材料力学》选择题 1．在美国“9.11”事件中，恐怖分子的飞机撞击国贸大厦后，该大厦起火燃烧，然后坍塌。该大厦的破坏属于（ A ） A．强度坏；B．刚度坏；C．稳定性破坏；D．化学破坏。 2．细长柱子的破坏一般是（ C ） A．强度坏；B．刚度坏；C．稳定性破坏；D．物理破坏。 3．不会引起静定结构产生内力的因素是（ D ） A．集中力；B．集中力偶；C．分布力；D．温度变化。 4．轴心拉/压杆横截面上的内力是（ C ） A．M；B． F；C．N F；D．T。 s 5．扭转实心圆轴横截面上的内力是（ D ） A．M；B． F；C．N F；D．T。 s 6．平面弯曲梁横截面上的内力是（ A ） A．M和 F；B．s F；C．N F；D．T。 s 7．纯弯曲梁横截面上的应力是（ A ） A．σ；B．τ；C．σ和τ；D．0 。 8．横力弯曲梁横截面上的应力是（ C ） A．σ；B．τ；C．σ和τ；D．0 。 9．中性轴上的切应力（ A ） A．最大；B．最小；C．为零；D．不确定。 10．平面弯曲梁的横截面上，最大正应力出现在（ D ） A．中性轴；B．左边缘；C．右边缘；D．离中性轴最远处。 11．第一强度理论适用于（ A ） A．脆性材料；B．塑性材料；C．变形固体；D．刚体。 12．第三强度理论适用于（ B ） A．脆性材料；B．塑性材料；C．变形固体；D．刚体。 13．“顺正逆负”的正负规定适用于（ A ）。 MPa 3 σ A ．剪力； B ．弯矩； C ．轴力； D ．扭矩。 14．多余约束出现在（ B ）中。 A ．静定结构； B ．超静定结构； C ．框架结构； D ．桁架。 15．在剪力为零处，弯矩为（ A ）。 A ．最大值；B ．最小值；C ．零；D ．不能确定。 16．如图所示的单元体，X 面的应力是（ A ） A ．X(3,2)；B ．X(3,-2)；C ．X(-1,-2)；D ．X(-1,0)。 17. 平面应力状态分析中，公式y x x σ σ τα-- =22tan 0 中，关于0α的描述，不正确的是（ C ）。 A ．X 轴的正向与m ax σ的夹角； B ．0α与x τ与互为异号； C ．0α顺转为正； D ．0α逆转为正。 18．雨篷过梁是（ B ）的组合变形。 A ．轴心拉压与扭转； B ．扭转与平面弯曲； C ．轴心压缩与扭转； D ．双向弯曲。 19．在计算螺栓的挤压应力时，在公式bs bs bs A F = σ中，bs A 是（ B ） A ．半圆柱面的面积； B ．过直径的纵截面的面积； C ．圆柱面的面积； D ．横截面积。 20．如图所示的单元体，第三强度的相当应力公式是（ D ）。 A ．2233τσσ+=r ； B ．223τσσ+=r ； C ．2232τσσ+=r ； D ．2234τσσ+=r 。 21．构件的强度是指（ C ），刚度是指（ A ），稳定性是指（ B ）。 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 D 、材料抵抗拉、压、弯、扭、剪的能力 22.变截面杆如图B3,设F1、F2、F3分别表示杆件中截面1-1、2-2、3-3上内 力，则下列结论中哪些是正确的（ C ）。材料力学期末考试复习题及答案 2
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