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《材料力学》试卷(四)

《材料力学》试卷(四)
《材料力学》试卷(四)

《材料力学》试卷(四)

一、(12分)q 、a 已知,试作梁的剪力y S F 、弯矩z M 图。

2

二、(13分)已知三向应力状态如图所示(图中应力单位:MPa ), 试求: 1)主应力;2)主切应力;3)形变应变能密度f e 。

三、(15分)平面刚架ABC 与二力杆CD 构成如图所示结构,并承受外力偶

0m 作用。若0m 、a 已知,刚架的抗弯刚度为EI ,CD 杆的抗拉刚度为EA ,且

2

23a EI

EA =

。试求CD 杆的变形量l ?。

四、(16分)圆截面杆,受横向外力F 和绕轴线的外力偶0m 作用。由实验

测得杆表面A 点处沿轴线方向的线应变4

0104-?= ε,杆表面B 点处沿与轴线

成45?方向的线应变4

451075.3-?= ε。材料的弹性模量E = 200GPa ,泊松比v =

0.25,许用应力[σ] = 180MPa 。试按第三强度理论校核杆的强度。

五、(14分)图示结构,A 为固定端,B 、C 均为铰接。若AB 和BC 杆可以各自独立发生弯曲变形(互不影响),两杆材料相同,其力学性能见下表。已知:d =80mm ,a =120mm ,l =3m 。若[n]st =2.5,试求该结构的许可轴向压力][F 。

6、(10分)试大致绘出下图所示各梁的挠曲线。

A

M

(a)

(b)

(c)(d)

(e)

7.选择题(每题2分,合计10分)以下各题中均备有4个答案,但均只有1个正确。请将正确答案的标号写在每题的“__________”处。

(1)如右图所示,在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈,可以提高__________

A .螺栓的拉伸强度;

B .螺栓的挤压强度;

C .螺栓的剪切强度;

D .平板的挤压强度。

(2)轴向拉伸细长杆件如图所示__________

A .1-1、2-2面上应力皆均匀分布;

B .1-1面上应力非均匀分布,2-2面上应力均匀分布;

C .1-1面上应力均匀分布,2-2面上应力非均匀分布;

D .1-1、2-2面上应力皆非均匀分布。

(3)塑性材料试件拉伸试验时,在强化阶段发生

__________

A .弹性变形;

B .塑性变形;

C .线弹性变形;

D .弹性与塑性变形。

(4)图示十字架,AB 杆为等直均质杆,o-o 为圆轴。当该十字架绕o-o 轴匀速旋转时,在自重和惯性力作用下杆AB 和轴o-o 分别发生__________

A .拉伸变形、压缩变形;

B .拉弯组合变形、压弯组合变形;

C .拉弯组合变形、压缩变形;

D .拉伸变形、压弯组合变形。

(5)如图所示重量为Q 的重物自由下落冲击梁,冲击时动荷系数 A .C d V h

k 211+

+= ; B .B

d V h

k +

+=11 ; C .B

d V h

k 211+

+= ; D .B

C d V V h

k ++

+=211 。

8.长为l ,高为h 的矩形截面悬臂梁AB , B 端支撑在光滑刚性斜面上。已知梁的横截面面积为A ;材料的弹性模量为E ,线膨胀系数为α。求当温度升高T ?度时,梁内的最大正应力(梁的自重、轴力、剪力对弯曲变形的影响可忽略)。

光滑

材料力学基本概念

变形固体的基本假设、内力、截面法、应力、位移、变形和应变的概念、杆件变形的基本形式;轴力和轴力图、直杆横截面上的应力和强度条件、斜截面上的应力、拉伸和压缩时杆件的变形、虎克定律、横向变形系数、应力集中;扭转的概念、纯剪切的概念、薄壁圆筒的扭转,剪切虎克定律、切应力互等定理;静矩、惯性矩、惯性积、惯性半径、平行移轴公式、组合图形的惯性矩和惯性积的计算、形心主轴和形心主惯性矩概念;应力状态的概念、主应力和主平面、平面应力状态分析—解析法、图解法(应力圆)、三向应力圆,最大切应力、广义胡克定律、三个弹性常数E 、G 、μ间的关系、应变能密度、体应变、畸变能密度;强度理论的概念、杆件破坏形式的分析、最大拉应力理论、最大拉应变理论、最大切应力理论、畸变能理论、相当应力的概念;疲劳破坏的概念、交变应力及其循环特征、持久极限及其影响因素。 第一章 a 绪论 变形固体的基本假设、内力、截面法、应力、位移、变形和应变的概念、杆件变形的基本形式 第一节 材料力学的任务与研究对象 1、 变形分为两类:外力解除后能消失的变形成为弹性变形;外力解除后不能消失的变形,称为塑性变形或 残余变形。 第二节 材料力学的基本假设 1、 连续性假设:材料无空隙地充满整个构件。 2、 均匀性假设:构件内每一处的力学性能都相同 3、 各向同性假设:构件某一处材料沿各个方向的力学性能相同。 第三节 内力与外力 截面法求内力的步骤:①用假想截面将杆件切开,得到分离体②对分离体建立平衡方程,求得内力 第四节 应力 1、 切应力互等定理:在微体的互垂截面上,垂直于截面交线的切应力数值相等,方向均指向或离开交线。 胡克定律 2、 E σε=,E 为(杨氏)弹性模量 3、 G τγ=,剪切胡克定律,G 为切变模量 第二章 轴向拉压应力与材料的力学性能 轴力和轴力图、直杆横截面上的应力和强度条件、斜截面上的应力、拉伸和压缩时杆件的变形、虎克定律、横向变形系数、应力集中 第一节 拉压杆的内力、应力分析 1、 拉压杆受力的平面假设:横截面仍保持为平面,且仍垂直于杆件轴线。即,横截面上没有切应变,正应

材料力学期末试卷1(带答案)

学院 《材料力学》期末考试卷1答案 (考试时间:120分钟) 使用班级: 学生数: 任课教师: 考试类型 闭卷 一.填空题(22分) 1. 为保证工程结构或机械的正常工作,构件应满足三个要求,即 强度要求、 刚度要求 及 稳定性要求 。(每空1分,共3分) 2.材料力学中求内力的基本方法是 截面法 。(1分) 3.进行应力分析时,单元体上剪切应力等于零的面称为 主平面 ,其上正应力称为 主应力 。(每空1分,共2分) 4.第一到第四强度理论用文字叙述依次是最大拉应力理论、最大拉应变理论、最大剪应力理论和形状改变能理论。(每空1分,共4分) 5. 图示正方形边长为a ,圆孔直径为D ,若在该正方形中间位置挖去此圆孔,则剩下部分图形 的惯性矩y z I I =(2分) 6. 某材料的σε-曲线如图,则材料的 (1)屈服极限s σ=240MPa (2)强度极限b σ=400MPa (3)弹性模量E =20.4GPa (4)强度计算时,若取安全系数为2,那么塑性材料的许 用 应力 []σ=120MPa ,脆性材料的许用应力 []σ=200MPa 。 (每空2分,共10分) 二、选择题(每小题2分,共30分) ( C )1. 对于静不定问题,下列陈述中正确的是 。 A 未知力个数小于独立方程数; B 未知力个数等于独立方程数 ; C 未知力个数大于独立方程数。 ( B )2.求解温度应力和装配应力属于 。 A 静定问题; B 静不定问题; C 两者均不是。 ( B )3.圆轴受扭转变形时,最大剪应力发生在 。 A 圆轴心部; B 圆轴表面; C 心部和表面之间。 ( C )4. 在压杆稳定中,对于大柔度杆,为提高稳定性,下列办法中不能采用的是 。 A 选择合理的截面形状; B 改变压杆的约束条件; C 采用优质钢材。 ( C )5.弯曲内力中,剪力的一阶导数等于 。 A 弯矩; B 弯矩的平方; C 载荷集度 ( C )6.对构件既有强度要求,又有刚度要求时,设计构件尺寸需要 。 A 只需满足强度条件; B 只需满足刚度条件; C 需同时满足强度、刚度条件。 ( A )7.()21G E μ=+????适用于 A .各向同性材料 B. 各向异性材料 C. 各向同性材料和各向异性材料 D. 正交各向异性。 ( B )8.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.均平行 D.均垂直 ( C )9.下面两图中单元体的剪切应变分别等于 。虚线表示受力后的形状 A. 2γ,γ B. 2γ,0 C. 0,γ D. 0,2γ

材料力学考试试卷A - 答案#(精选.)

上海电机学院 2012–2013学年第_2_学期 ()《材料力学》课程期末考试试卷 开课学院: 机械学院 考试时间 120 分钟 A 卷 计算器■ 草稿纸■ 答题卡□ 考试形式:开卷□/闭卷■ 考生姓名: 学号: 班级: 题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人 一、选择题(共12分,每小题2分) 1. 偏心拉伸(压缩)实质上是 B 的组合变形。 A .两个平面弯曲; B .轴向拉伸(压缩)与平面弯曲; C .轴向拉伸(压缩)与剪切; D .平面弯曲与扭转。 2. 一铸铁梁,截面最大弯矩为负,其合理截面应为 C 。 A.工字形; B.“T ”字形; C.倒“T ”字形; D.“L ”形。 3. 材料不同的两根受扭圆轴,其直径和长度均相同,在扭矩相同的情况下,它们的最大剪应力之间和扭转角之间的关系有四种答案,正确的是 B 。 A. 21ττ=,21??= B. 21ττ=,21??≠ C. 21ττ≠,21??= D. 21ττ≠,21??≠ 4. 在图示受扭圆轴横截面上的切应力分布图中,正确的结果是 D 。

5. 图示矩形截面,Z 轴过形心C ,则该截面关于Z 、Z 1及Z 2轴的惯性矩关系为 B 。 A. 21Z Z Z I I I >> B. Z Z Z I I I >>12 C. 12Z Z Z I I I >> D. 21Z Z Z I I I >> 6.今有两种压杆,一为中长杆,另一为细长杆,在计算临界力时,如中长杆误用细长杆公式,而细长杆误用中长杆公式,其后果是 B 。 A. 两杆都安全 B.两杆都不安全 C.中长杆不安全,细长杆安全 D. 中长杆安全,细长杆不安全 二、判断题(共8分,每小题1分。对"√",错"×") 1. 在材料力学中,根据构件的主要属性,应将其抽象为变形固体。 ( √) 2. 工程上某些受力的构件,如钢筋、链条及钢绳等,常常是通过发生一定的塑性变形或通过加工 硬化来提高其承载能力的。( √) 3. 传递一定功率的传动轴的转速越高,其横截面上所受的扭矩也就越大。(×) 4. 直径相同的两根实心轴,横截面上所受的扭矩也相等,当两轴的材料不同时,其单位长度扭 转角也不同。( √) 5. 在梁某一段内的各个横截面上,若剪力均为零,则该段内的弯矩必为常量。( √) 6. 对跨度远大于截面高度的梁,其剪力对弯曲变形的影响是可以忽略的。( √) 7. 若压杆的柔度值越大,则表明压杆的稳定性就越高。(×) 8. 在梁的弯矩为最大的截面处,梁的挠度一定是最大的。(×) 三、简答题(共20分,每小题5分) 1. 对于均匀材料,什么情况下用T 形截面梁是合理的?为什么? 答:当材料的抗拉强度和抗压强度不相等时,如铸铁,采用T 形截面梁可使梁的最大拉应力和最大压应力同时接近许用应力,节约材料。

材料力学期末试卷

合肥铁路工程学校2017—2018学年度 第一学期《土木工程力学》期末试卷(开卷)班级:学号:姓名:成绩: 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、作为塑料材料的极限应力是() (A)比例极限(B)弹性极限(C)屈服极限(D)强度极限 3、低碳钢拉伸经过冷作硬化后,以下四种指标中那种得到提高:() (A)强度极限(B)比例极限(C)截面收缩率(D)延伸率 4、梁受力如图,在B截面处() (A)剪力图有突变,弯矩图有尖角 (B)剪力图有折角,弯矩图连续光滑 (C)剪力图有折角,弯矩图有尖角 (D)剪力图有突变,弯矩图连续光滑 5、中性轴是梁的( )的交线。 (A)纵向对称面与横截面;(B)横截面与中性层; (C)纵向对称面与中性层;(D)横截面与顶面或底面。 6、梁在集中力作用的截面处,它的内力图为() (A)剪力图有突变,弯矩图光滑连接;(B)弯矩图有突变,剪力图光滑连接; (C)剪力图有突变,弯矩图有转折;(D)弯矩图有突变,剪力图有转折。 7、梁在集中力偶作用的截面处,它的内力图为()。 (A)剪力图有突变,弯矩图无变化;(B)剪力图有突变,弯矩图有转折; (C)弯矩图有突变,剪力图有转折;(D)弯矩图有突变,剪力图无变化。 8、梁在某一段内作用有向下的分布力时,则该段内弯矩图是一条()。 (A)下凸抛物线;(B)上凸抛物线; (C)水平线;(D)斜直线。

()2、横截面形状和尺寸完全相同的木梁和钢梁,在相同的弯矩作用下,钢梁中的最大正应力大于木梁中的最大正应力。 ()3、一般情况下,挤压常伴随着剪切同时发生,但须指出,挤压应力与剪应力是有区别的,它并非构件内部单位面积上的内力。 ()4、绘制弯矩图时,正弯矩画在x轴的下方。 ()5、同一截面对于不同的坐标轴惯性矩是不同的,但它们的值恒为正值。 ()6、梁横截面上的剪力,在数值上等于作用在此截面任一侧(左侧或右侧)梁上所有外力的代数和。 ()7、从左向右检查所绘剪力图的正误时,可以看出,凡集中力作用处,剪力图发生突变,突变值的大小与方向和集中力相同,若集中力向上,则剪力图向上突变,突变值为集中力大小。 ()8、圆轴扭转时最大剪应力在最外圆周处,而弯曲梁最大剪应力发生在中性轴上。 ()9、挤压的实用计算,其挤压面的计算面积一定等于实际接触面积。 ()10、低碳钢在常温静载下拉伸,若应力不超过屈服极限,则正应力与线应变成正比,称这一关系为拉伸(或压缩)的胡克定律。 1、轴向拉伸与压缩时直杆横截面上的内力,称为。 2、应力变化不大,而应变显著增加的现象,称为。 3、材料力学中研究的杆件基本变形的形式有拉伸和压缩、、扭转和弯曲。 4、常把应力分解成垂直于截面和切于截面的两个分量,其中垂直于截面的分量称为,用符号σ表示,切于截面的分量称为,用符号τ表示。 5、挤压面是两构件的接触面,其方位是挤压力的。 6、以弯曲变形为主要变形的构件称为。 7、弯矩图的凹凸方向可由分布载荷的确定 8、梁弯曲时,其横截面的正应力按线性规律变化,中性轴上各点的正应力等于,而距中性轴越(填远或者近)的点正应力越大。 9、等截面梁内的最大正应力总是出现在最大所在的横截面上。 10、矩形截面梁横截面上的最大剪应力发生在上,其值是平均剪应力的1.5倍。

材料力学习题答案1

材料力学习题答案1 2.1试求图各杆1-1、2-2、3-3截面上的轴力,并作轴力图 40 30 20 50 kN,F2 2 30 20 10 kN ,F3 320 kN 解:⑻F 11 (b)F1 1 F,F2 2 F F 0,F3 3 F (c)F 0,F2 2 4F,F3 3 4F F 3F 1 1 轴力图如题2. 1图(a)、( b )、( c)所示 2.2作用于图示零件上的拉力F=38kN,试问零件内最大拉应力发生在哪个截面上?并求其值。 解截面1-1的面积为 A 50 22 20 560 mm2 截面2-2的面积为

A 15 15 50 22 840 mm 2 因为1-1截面和2-2截面的轴力大小都为F , 1-1截面面积比2-2截面面积小, 故最大拉应力在截面1-1上,其数值为: 由 h 1.4,得 h 16 2.9 mm b 所以,截面尺寸应为 b 116.4 mm , h 162.9 mm 。 2.12在图示简易吊车中,BC 为钢杆, AB 为木杆。木杆AB 的横截面面积 A , 100cm 2,许用应力 1 7MPa ;钢杆 BC 的横截面面积A 6cm 2,许用拉应 max F N A F 38 103 A 560 67.9 MPa 2.9冷镦机的曲柄滑块机构如图所示。镦压工件时连杆接近水平位置,承受的 镦压力F=1100kN 。连杆截面是矩形截面,高度与 宽度之比为h 1.4。材料为45钢,许用应力 b 58MPa ,试确定截面尺寸h 及b 。 解 连杆内的轴力等于镦压力F ,所以连杆内 正应力为 匚。 A 根据强度条件,应有 F — ,将h 1.4 A bh b 代入上式,解得 0.1164 m 116.4 mm 1100 103 1.4 58 106 (a)

材料力学模拟题

一、 一、 填空题(每小题 51、 如图,若弹簧在Q 作用下的静位移st 20=?冲击时的最大动位移mm d 60=?为:3Q 。 2、 在其它条件相同的情况下,用内直径为d 的实心轴,若要使轴的刚度不变(单位长度的扭转角?相同),则实心轴的外径D = d 4 2 。 二、 二、 选择题(每小题 5分,共10分) 1、 图示正方形截面杆承受弯扭组合变形,在进行强度计算时,其任一截面的危险点位置有四种答案: (A)截面形心; (B )竖边中点A (C )横边中点B ;(D )横截面的角点正确答案是: C 2、 若压杆在两个方向上的约束情况相同;且z y μμ>。那么该正压杆的合理截面应 满足的条件有四种答案: (A ); z y I I =(A ) ; z y I I >(A ) ; z y I I <(A ) y z λλ=。正确答案是: D 三、 三、 计算题(共 80分) 1、(15分)图示拐轴受铅垂载荷P P=20KN,[]MPa 160=σ。 解:AB 梁受力如图: )(280014.020000Nm M n =?= AB 梁内力如图: )(300015.020000max Nm M =?=

危险点在A 截面的上下两点 由圆轴弯扭组合第三强度理论的强度条件: [] 1016014.310 1.43210 16032 /2800300036 3 6 3222 2d d W M M n =????≥∴?=≤+=+σπ 2、图示矩形截面钢梁,A 端是固定铰支座,B 端为弹簧支承。在该梁的中点C 处受到的重量为P =40N 的重物,自高度h =60mm 处自由落下冲击到梁上。已知弹簧刚度K =25.32N/mm, 解:(1)求st δ、max st σ。 将重力P 按静载方式沿铅垂方向加在梁中心C 处,点C 的挠度为st δ、静应力为max st σ, 惯性矩 ) (12016.004.012433m bh I ?==

材料力学期末试卷答案解析

一、一、填空题(每小题5分,共10分) 1、如图,若弹簧在Q作用下的静位移st20 = ? 冲击时的最大动位移 mm d 60 = ? 为:3Q。 2、在其它条件相同的情况下,用内直径为d 实心轴,若要使轴的刚度不变 的外径D。 二、二、选择题(每小题5分,共10分) 1、 置有四种答案: (A)截面形心;(B)竖边中点A (C)横边中点B;(D)横截面的角点 正确答案是:C 2、 足的条件有四种答案: (A) ; z y I I=(A); z y I I>(A); z y I I<(A) y z λ λ= 。正确答案是: D 三、 1、(15 P=20KN, []σ 解:AB M n = AB max M= 危险点在A

2、图示矩形截面钢梁,A 端是固定铰支座,B 端为弹簧支承。在该梁的中点C 处受到的重 解:(1)求st δ、max st σ。 将重力P 按静载方式沿铅垂方向加在梁中心C 处,点C 的挠度为st δ、静应力为max st σ, 惯性矩 ) (12016.004.0124 33m bh I ?== 由挠度公式 ) 2(21483K P EI Pl st +=δ得, 8 3339 3 10365.112 )10(104010210488.040---???????= st δ mm m 1001.01032.25240213==???+ mm m 1001.0== 根据弯曲应力公式 z st W M =max σ得,其中4Pl M =, 62bh W z = 代入max st σ得, MPa bh Pl st 124 01.004.06 8.0406 42 2max =????== σ (2)动荷因数K d 12160 211211=?+ +=+ +=K st d h δ (3)梁内最大冲击应力 M P a st d d 1441212max =?=K =σσ 3、(10分)图中的1、2杆材料相同,均为园截面压杆,若使两杆在大柔度时的临界应力相等,试求两杆的直径之比d 1/d 2,以及临界力之比21)/()(cr cr P P 。并指出哪根杆的稳定性较好。 解:由 2 22212λπλπσE E cr == 即: 22 221111i l i l μλμλ===;

材料力学试题及答案[1]

浙江省2001年10月高等教育自学考试 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

《材料力学》模拟试卷

《材料力学》模拟试卷 一、判断题(在题后的括号里填√或×,每题1分,共10分) 1. 切应力互等定理对非纯剪切应力状态也是成立的。( ) 2. 静定的轴向拉(压)杆横截面上的应力与杆件材料的力学性能无关。( ) 3. 截面图形对其形心轴的静矩可正,可负,可为零。( ) 4. 低碳钢试件拉伸时有屈服阶段。( ) 5. 固定端支座处的挠度和转角均等于零。( ) 6. 产生弯扭组合变形的杆件其横截面上的内力是轴力和弯矩。( ) 7. 梁铰支座处的挠度和转角均等于零。( ) 8. 变形固体的三个假设是:连续性假设、均匀性假设、各向同性假设。( ) 9. 铸铁梁的危险截面为弯矩最大的截面。( ) 10.梁段上最大弯矩处的变形必定最大。( ) 二.单项选择题(每题4分,共5题,共20分) 1. 实心圆轴的直径mm 100=d ,两端受扭转外力偶矩m kN 14e ?=M 作用,试求圆轴表面的切应力。 (A )MPa 67.142max =τ; (B )MPa 34.71max =τ (C )MPa 36.285max =τ; (D )MPa 67.35max =τ。 2. 某点处的三个主应力为MPa 200,MPa 40,MPa 90-,弹性模量E =200GPa ,泊松比 3.0=ν,该点处的最大正应变1ε为( )。 (A )2.15×10-3;(B )2.15×10-5mm ;(C )1.075×10-3;(D )1.075×10-3mm 3. 两矩形截面木杆用钢板联接如图所示。右杆上部的剪切面积是: (A )t l ; (B )h b ; (C )t b ; (D )b l 。 4. 图示扭转杆固定端截面的扭矩有四种答案,请判断哪一种是正确的?

材料力学基本概念及公式

第一章 绪论 第一节 材料力学的任务 1、组成机械与结构的各组成部分,统称为构件。 2、保证构件正常或安全工作的基本要求:a)强度,即抵抗破坏的能力;b)刚度,即抵抗变形的能力;c)稳定性,即保持原有平衡状态的能力。 3、材料力学的任务:研究构件在外力作用下的变形与破坏的规律,为合理设计构件提供强度、刚度和稳定性分析的基本理论与计算方法。 第二节 材料力学的基本假设 1、连续性假设:材料无空隙地充满整个构件。 2、均匀性假设:构件内每一处的力学性能都相同 3、各向同性假设:构件某一处材料沿各个方向的力学性能相同。木材是各向异性材料。 第三节 内力 1、内力:构件内部各部分之间因受力后变形而引起的相互作用力。 2、截面法:用假想的截面把构件分成两部分,以显示并确定内力的方法。 3、截面法求内力的步骤:①用假想截面将杆件切开,一分为二;②取一部分,得到分离体;③对分离体建立平衡方程,求得内力。 4、内力的分类:轴力N F ;剪力S F ;扭矩T ;弯矩M 第四节 应力 1、一点的应力: 一点处内力的集(中程)度。 全应力0lim A F p A ?→?=?;正应力σ;切应力τ;p =2、应力单位: (112,11×106 ,11×109 ) 第五节 变形与应变 1、变形:构件尺寸与形状的变化称为变形。除特别声明的以外,材料力学所研究的对象均为变形体。 2、弹性变形:外力解除后能消失的变形成为弹性变形。 3、塑性变形:外力解除后不能消失的变形,称为塑性变形或残余变形。 4、小变形条件:材料力学研究的问题限于小变形的情况,其变形和位移远小于构件的最小尺寸。对构件进行受力分析时可忽略其变形。 5、线应变:l l ?=ε。线应变是无量纲量,在同一点不同方向线应变一般不同。

材料力学期末试卷

一、结构如图所示,AC杆为圆截面钢杆,其直径d =25mm,] [σ= 120MPa,F = 10kN, 试校核AC杆的强度。(14分) 二、作图示梁的剪力图和弯矩图。(14分) 三、已知梁的荷载及截面尺寸如图所示。许用应力] [σ= 80MPa。试按正应力强度条件校核梁的强度。 (14分) 四、求图示单元体的主应力,并用第三强度理论校核其强度。已知] [σ=150MPa。(15分) 五、图示圆截面杆,直径为d,尺寸与载荷如图所示。若该梁的许用应力] [σ=160Mpa,试用第四强度理论设计截面直径d。(14分)

六、外伸梁如图所示。若q 、a 、EI 为已知,求B 截面挠度。(15分) 七、两端固定的实心圆截面杆承受轴向压力。直径d = 30mm ,杆长l = 950mm ,求该压杆的临界载荷cr F 。弹性模量E = 210Gpa ,材料的s λ= 41.6,P λ = 123。(a =310MPa ,b =1.2MPa )(14分) 一、已知实心圆轴直径d = 40mm , 轴所传递的功率为30kW ,轴的转速n =1400r /min ,材料的许用切应力][τ= 40MPa ,切变模量G=80GPa ,许用扭转角]'[?=2m /? 。试校核该轴的强度和刚度。(14分) 二、作图示梁的剪力图和弯矩图。(14分) 三、单元体如图所示。试求⑴主应力数值;⑵最大切应力。(14分) 四、结构如图所示。F = 20kN ,横梁AC 采用No.22a 工字钢,其截面面积2 cm 128.42=A ,对中性轴的抗弯截面系数3 cm 309=W ,材料的许用应力][σ=160Mpa ,试校核该横梁强度。(14分)

材料力学1[答案解析]

材料力学 请在以下五组题目中任选一组作答,满分100分。第一组: 计算题(每小题25分,共100分) 1. 梁的受力情况如下图,材料的a。 若截面为圆柱形,试设计此圆截面直径。 10 m q/ kN

2. 求图示单元体的: (1)图示斜截面上的应力; (2)主方向和主应力,画出主单元体; (3)主切应力作用平面的位置及该平面上的正应力,并画出该单元体。 60x 解: (1)、斜截面上的正应力和切应力:MPa MPa o 95.34,5.6403030=-=--τσ (2)、主方向及主应力:最大主应力在第一象限中,对应的角度为0067.70=α,则主应力为:MPa MPa 0.71),(0.12131-==σσ (3)、主切应力作用面的法线方向:0/ 20/167.115,67.25==αα 主切应力为:/ 2/104.96ααττ-=-=MPa 此两截面上的正应力为:)(0.25/ 2/1MPa ==αασσ,主单元体如图3-2所示。 x

图 3-1 MPa 0.0 0.25 图3-2 3. 图中所示传动轴的转速n=400rpm ,主动轮2输入功率P2=60kW,从动轮1,3,4和5的输出功率分别为P1=18kW,P3=12kW,P4=22kW,P5=8kW 。试绘制该轴的扭矩图。

4. 用积分法求图所示梁的挠曲线方程和转角方程,并求最大挠度和转角。各梁EI均为常数。 第二组: 计算题(每小题25分,共100分) 1. 简支梁受力如图所示。采用普通热轧工字型钢,且已知= 160MPa。试确定工字型钢型号,并按最大切应力准则对梁的强度作全面校核。(已知选工字钢No.32a: W = 69 2.2 cm3,Iz = 11075.5 cm4) 解: 1.F RA = F RB = 180kN(↑)

材料力学试题及答案修订版

材料力学试题及答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

材料力学-模拟试题 一、单项选择题 1. 截面上的全应力的方向( ) A 、平行于截面 B 、垂直于截面 C 、可以与截面任意夹角 D 、与截面无关 2. 脆性材料的延伸率( ) A 、小于5% B 、小于等于5% C 、大于5% D 、大于等于5% 3. 如图所示简支梁,已知C 点转角为θ。在其它条件不变的情况下,若将荷载F 减小一半,则C 点的转角为( ) A 、0.125θ B 、0.5θ C 、θ D 、2θ 4.危险截面是()所在的截面。 A 、最大面积 B 、最小面积 C 、最大应力 D 、最大内力 5. 图示单元体应力状态,沿x 方向的线应变εx 可表示为( ) A 、E y σ B 、)(1 y x E μσσ-

C 、)(1x y E μσσ- D 、G τ 6. 描述构件上一截面变形前后的夹角叫( ) A 、线位移 B 、转角 C 、线应变 D 、角应变 7. 塑性材料的名义屈服应力使用( ) A 、σS 表示 B 、σb 表示 C 、σp 表示 D 、σ0.2表示 8.拉(压)杆应力公式A F N = σ的应用条件是() A 、应力在比例极限内 B 、应力在屈服极限内 C 、外力合力作用线必须沿着杆的轴线 D 、杆件必须为矩形截面杆 9.下列截面中,弯曲中心与其形心重合者是() A 、Z 字形型钢 B 、槽钢 C 、T 字形型钢 D 、等边角钢 10. 如图所示简支梁,已知C 点转角为θ。在其它条件不变的情况下,若将杆长增加一 倍,则C 点的转角为( ) A 、2θ B 、4θ C 、8θ D 、16θ

《材料力学》

《材料力学》

沈阳建筑大学2011年硕士研究生入学考试 初试《材料力学》科目考试大纲 一、考查目标 明确材料力学的研究对象、基本假设,掌握分析、研究问题的基本方法,并熟练应用材料力学问题的基本方法分析、解决工程实际简单问题的综合能力。 二、考试形式与试卷结构 (一)试卷满分及考试时间 满分为150分,考试时间为3小时。 (二)答题方式 答题方式为闭卷、笔试。 (三)试卷内容结构 客观题,包括判断题、选择填空题。主观计算题。 (四)试卷题型结构 客观题40分,计算题110分。 三、考查范围 (一)材料力学概述: 变形体,各向同性与各向异性弹性体,弹性体受力与变形特征;工程结构与构件,杆件受力与变形的几种主要形式;用截面法求指定截面内力。 (二)轴向拉伸与压缩: 轴向拉压杆的内力、轴力图,横截面和斜截面上的应力,轴向拉压的应力、变形,轴向拉压的强度计算,轴向拉压的超静定问题,轴向拉压时材料的力学性质。 (三)剪切与扭转: 连接件剪切面的判定,切应力和挤压应力的计算;切应力互等定理和剪切虎克定律;外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图;圆轴扭转时任意截面的扭矩,扭转切应力,圆轴扭转时任意两截面的相对扭转角,圆截面的极惯性矩及抗扭截面模量的计算。

(四)弯曲内力: 剪力和弯矩的计算,根据载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系画出剪力图和弯矩图。 (五)弯曲应力: 弯曲正应力及正应力强度的计算,直梁横截面上的正应力、切应力,提高弯曲强度的措施;弯曲惯性矩和抗弯截面系数的计算。 (六)弯曲变形 挠曲线微分方程,用积分法求弯曲变形,用叠加法求弯曲变形,解简单静不定梁,梁的刚度条件。 (七)应力和应变分析与强度理论 应力状态,主应力和主平面的概念,二向应力状态的解析法和图解法;计算斜截面上的应力、主应力和主平面的方位;三向应力状态的应力圆画法;掌握单元体最大剪应力计算方法;各向同性材料在一般应力状态下的应力一应变关系,广义胡克定律,各向同性材料各弹性常数之间的关系;一般应力状态下的应变能密度,体积改变能密度与畸变能密度;四种常用的强度理论。 (八)组合变形 组合变形和叠加原理;拉压与弯曲组合变形杆的应力和强度计算;偏心压缩;扭转与弯曲组合变形下,圆轴的应力和强度计算;组合变形的普遍情况。 (九)压杆稳定 压杆稳定的概念;常见约束下细长压杆的临界压力、欧拉公式;压杆临界应力以及临界应力总图;压杆失效与稳定性设计准则;压杆失效的不同类型,压杆稳定计算;中柔度杆临界应力的经验公式;提高压杆稳定的措施。 (十)动载荷

材料力学期末试卷

[σ= 120MPa,F= 10kN, 试 一、结构如图所示,AC杆为圆截面钢杆,其直径d=25mm,] 校核AC杆的强度。(14分) 二、作图示梁的剪力图和弯矩图。(14分) [σ=80MPa。试按正应力强度条件校 三、已知梁的荷载及截面尺寸如图所示。许用应力] 核梁的强度。 (14分) [σ=150MPa。(15分)四、求图示单元体的主应力,并用第三强度理论校核其强度。已知] [σ=160Mpa,五、图示圆截面杆,直径为d,尺寸与载荷如图所示。若该梁的许用应力] 试用第四强度理论设计截面直径d。(14分)

六、外伸梁如图所示。若q 、a 、EI 为已知,求B 截面挠度。(15分) 七、两端固定的实心圆截面杆承受轴向压力。直径d =30mm ,杆长l =950mm ,求该压杆的临界载荷cr F 。弹性模量E =210Gpa ,材料的s λ=41.6,P λ =123。(a =310MPa ,b =1.2MPa )(14分) 一、已知实心圆轴直径d =40mm ,轴所传递的功率为30kW ,轴的转速n =1400r /min ,材料的许用切应力][τ=40MPa ,切变模量G=80GPa ,许用扭转角]'[?=2m /? 。试校核该轴的强度和刚度。(14分) 二、作图示梁的剪力图和弯矩图。(14分) 三、单元体如图所示。试求⑴主应力数值;⑵最大切应力。(14分) 四、结构如图所示。F = 20kN ,横梁AC 采用No.22a 工字钢,其截面面积2 cm 128.42=A ,对中性轴的抗弯截面系数3 cm 309=W ,材料的许用应力][σ=160Mpa ,试校核该横梁强度。(14分)

材料力学1-(答案)

材料力学 请在以下五组题目中任选一组作答,满分100分。 第一组: 计算题(每小题25分,共100分) 1. 梁的受力情况如下图,材料的a 。 若截面为圆柱形,试设计此圆截面直径。 m kN q /10= 2. 求图示单元体的: (1)图示斜截面上的应力; (2)主方向和主应力,画出主单元体; (3)主切应力作用平面的位置及该平面上的正应力,并画出该单元体。 60x 解: (1)、斜截面上的正应力和切应力:MPa MPa o 95.34,5.6403030=-=--τσ (2)、主方向及主应力:最大主应力在第一象限中,对应的角度为0067.70=α,则主应力为:MPa MPa 0.71),(0.12131-==σσ (3)、主切应力作用面的法线方向:0/ 2 0/167.115,67.25==αα

主切应力为:/ 2/104.96ααττ-=-=MPa 此两截面上的正应力为:)(0.25/ 2/1MPa ==αασσ,主单元体如图3-2所示。 y x 67.700 33 .19O MPa 0.1211=σMPa 0.713=σ 图3-1 MPa 0.25MPa 4.96MPa 0.250 67.25MPa 0.25MPa 04.96MPa 0.25O 图3-2 3. 图中所示传动轴的转速n=400rpm ,主动轮2输入功率P2=60kW,从动轮1,3,4和5的输出功率分别为P1=18kW,P3=12kW,P4=22kW,P5=8kW 。试绘制该轴的扭矩图。

4. 用积分法求图所示梁的挠曲线方程和转角方程,并求最大挠度和转角。各梁EI均为常数。 第二组: 计算题(每小题25分,共100分) 1. 简支梁受力如图所示。采用普通热轧工字型钢,且已知= 160MPa。试确定工字型钢型号,并按最大切应力准则对梁的强度作全面校核。(已知选工字钢No.32a:W = 69 2.2 cm3,Iz = 11075.5 cm4)

材料力学期末试卷4(带答案)

σ 三明学院 《材料力学》期末考试卷4答案 (考试时间:120分钟) 使用班级: 学生数: 任课教师: 考试类型 闭卷 一、填空(每题2分,共20分) 1.为保证工程结构或机械的正常工作,构件应满足三个要求,即 强度要求,刚度要求及 稳定性要求 。 3.为了求解静不定问题,必须研究构件的变形 ,从而寻找出 补充方程 。 5.矩形截面梁的弯曲剪力为FS ,横截面积为A ,则梁上的最大切应力为A F S 23。 6.用主应力表示的广义胡克定律是[]E )(3211σσμσε+-=,[]E )(1322σσμσε+-=,[]E )(2133σσμσε+-=。 8.挠曲线的近似微分方程是 EI M dx w d =2 2 。 10.圆轴扭转时的强度条件为[]ττ≤=t W T max max ,刚度条件为 []??'≤='p T max max 。 11.梁轴线弯曲变形后的曲率与弯矩成 正比 ,与抗弯刚度成 反比 。 12.莫尔强度理论的强度条件为 [][]31}{σσσσc t - 。 15. 弹性系数E 、G 、μ之间的关系为 2(1)G E μ=+ 。 16. 轴向拉压变形中,横向应变与轴向应变的关系是 εμε'=- 。 二、单项选择题(每小题2分,共20分) 1. 对于静不定问题,下列陈述中正确的是( C )。 A .未知力个数小于独立方程数; B .未知力个数等于独立方程数 ; C .未知力个数大于独立方程数。 D .未知力个数大于也可以等于独立方程数 2.求解温度应力和装配应力属于( B )。 A .静定问题; B .静不定问题; C .要根据具体情况而定; D .以上均不是。 3.圆轴受扭转变形时,最大剪应力发生在( B )。 A .圆轴心部; B .圆轴表面; C .心部和表面之间。 D .以上答案均不对 4.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 .以上答案都不对 5.空心圆轴外径为D ,内径为d ,在计算最大剪应力时需要确定抗扭截面系数t W ,以下正确的是( C )。 A. 16 3 D π B. 16 3 d π C. () 33 16d D D -π D. () 33 16 d D -π 6.变截面杆如右图,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 )。 A .F1 ≠ F2 ,F2 ≠ F3 B .F1 = F2 ,F2 > F3 C .F1 = F2 ,F2 = F3 D .F1 = F2 ,F2 < F3 7.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 .2 23τσσ+=r ; C . 2232τσσ+=r ; D .2 234τσσ+=r 。 8.弯曲内力中,剪力的一阶导数等于( C ) 。 A .弯矩; B .弯矩的平方; C .载荷集度 D .载荷集度的平方 9.如右图一方形横截面的压杆,在其上钻一横向小孔,则该杆与原来相比( C ) A .稳定性降低强度不变 B .稳定性不变强度降低 C .稳定性和强度都降低 D .稳定性和强度都不变 10.悬臂梁受截情况如图示,设A M 及C M 分别表示梁上A 截面和C 截面上的弯矩,则下面结 论中正确的是( A )。 A. C A M M > B. C A M M <

材料力学习题与答案

材料力学习题一 一、计算题 1.(12分)图示水平放置圆截面直角钢杆(2 ABC π = ∠),直径mm 100d =,m l 2=, m N k 1q =,[]MPa 160=σ,试校核该杆的强度。 2.(12分)悬臂梁受力如图,试作出其剪力图与弯矩图。 3.(10分)图示三角架受力P 作用,杆的截面积为A ,弹性模量为E ,试求杆的力和A 点的铅垂位移Ay δ。 4.(15分)图示结构中CD 为刚性杆,C ,D 处为铰接,AB 与DE 梁的EI 相同,试求E 端约束反力。 5. (15分) 作用于图示矩形截面悬臂木梁上的载荷为:在水平平面P 1=800N ,在垂直平面 P 2=1650N 。木材的许用应力[σ]=10MPa 。若矩形截面h/b=2,试确定其尺寸。

三.填空题 (23分) 1.(4分)设单元体的主应力为321σσσ、、,则单元体只有体积改变而无形状改变的条件是__________;单元体只有形状改变而无体积改变的条件是__________________________。 2.(6分)杆件的基本变形一般有______、________、_________、________四种;而应变只有________、________两种。 3.(6分)影响实际构件持久极限的因素通常有_________、_________、_________,它们分别用__________、_____________、______________来加以修正。 4.(5分)平面弯曲的定义为______________________________________。 5.(2分)低碳钢圆截面试件受扭时,沿 ____________ 截面破 坏;铸铁圆截面试件受扭时,沿 ____________ 面破坏。 四、选择题(共2题,9分) 2.(5分)图示四根压杆的材料与横截面均相同,试判断哪一根最容易失稳。答案:( ) 材料力学习题二 二、选择题:(每小题3分,共24分) 1、危险截面是______所在的截面。 A.最大面积; B .最小面积; C . 最大应力; D . 最大力。 2、低碳钢整个拉伸过程中,材料只发生弹性变形的应力围是σ不超过______。 A .σb ; B .σe ; C .σp ; D .σs

《材料力学》期末考试试卷02

第二章 拉 压 一、判断题 1.变截面杆AD 受集中力作用,如图3所示。用N AB 、N B c 、N CD 分别表示该杆AB 段、BC 段、CD 段的轴力的大小,则N AB >N B c>N CD 。(错 ) 2.如图所示的两杆的轴力图相同。( 对) 3. 杆件所受到轴力F N 愈大,横截面上的正应力σ愈大。(错) 4. 作用于杆件上的两个外力等值、反向、共线,则杆件受轴向拉伸或压缩。(错 ) 5. 由平面假设可知,受轴向拉压杆件,横截面上的应力是均匀分布的。( 对 ) 6. 极限应力、屈服强度和许用应力三者是不相等的。( 对 ) 7. 材料的拉压弹性模量E 愈大,杆的变形l Δ愈小。( 对 ) 8. 由εσE =可知,应力与应变成正比,所以应变愈大,应力愈大。( 错 ) 9. 进入屈服阶段以后,材料发生塑性变形。( 对 ) 10. 为保证构件能正常工作,应尽量提高构件的强度。( 错 ) 11. 对于没有明显屈服阶段的韧性材料,通常以产生0.2%的塑性应变所对应的应力作为名义屈服强度,并记为2.0σ。( 对 ) 12. 轴向拉伸或压缩杆件的轴向线应变和横向线应变符号一定相反。( 对 ) 13. 若拉伸试件处于弹性阶段,则试件工作段的应力ε与应变σ必成正比关系。( 对 ) 14. 安全系数取得越大,经济性就越好,工程设计就越合理。( 错 ) 15. 轴向拉伸或压缩的杆件横截面上的应力一定正交于横截面。( 错 ) 16. 钢材经过冷作硬化处理后其弹性模量基本不变。( 对 ) 二、填空题 1.杆件受拉伸或压缩变形时的受力特点是:作用于杆件上的外力作用线和杆件的轴线 ; 杆件的变形是沿 方向的 或 。 2.轴力的正、负号规定为:杆受拉为 、杆受压为 。 3.应力是截面上 ,与截面垂直的应力称为 ,与截面相切的应力称为 。 4.作用于杆件上的外力 和杆的轴线重合,两个外力方向 为拉杆;两个外力 为压杆。 5.l Δ称为杆件的 ,ε称为杆件的 ,对拉杆,l Δ,ε均为 值。对压杆,l Δ,ε均为 值。 6. 虎克定律表达式εσE =,表明了 与 之间的关系,它的应用条件

(完整版)材料力学期末试卷8(带答案)

MPa 3三明学院 《材料力学》期末考试卷8 (考试时间:120分钟) 使用班级: 学生数: 任课教师: 考试类型 闭卷 一.选择题(每题2分,共20分) 1.横力弯曲梁横截面上的应力是( C ) A .σ;B .τ;C .σ和τ;D .0 。 2.中性轴上的切应力( A ) A .最大; B .最小; C .为零; D .不确定 。 32.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。 4.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。 5.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)。 6.平面应力状态分析中,公式y x x σστα-- =22tan 0 中,关于 α的描述,不正确的是( C )。 A .X 轴的正向与max σ的夹角; B .0α与 x τ与互为异号; C . α顺转为正; D . 0α逆转为正。 7.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。 8.变截面杆如右图,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 )。 A.F1 ≠ F2 ,F2 ≠ F3 B.F1 = F2 ,F2 > F3 C.F1 = F2 ,F2 = F3 D.F1 = F2 ,F2 < F3 9.如右图一方形横截面的压杆,在其上钻一横向小孔,则该杆与原来相比( C ) A.稳定性降低强度不变 B.稳定性不变强度降低 C.稳定性和强度都降低 D.稳定性和强度都不变 10.压杆稳定的关键问题是由( A )解决的。 A .欧拉;B. 加利略; C.圣维南; D.亚里士多德 二.填空题(每题3,共15分) 1.作为塑性材料的极限应力是 屈服极限 ,而脆性材料的极限应力是 强度极限 。(比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限) 2.第四强度理论认为 畸变能密度 是引起屈服的主要因素。 3. 弹性系数E 、G 、μ之间的关系为 ()μ+= 12E G 。 4. 扭转强度条件和刚度条件分别为 []στ≤= t W T max max , []??'≤='P GI T max max 。 5. 轴向拉压变形中,横向应变与轴向应变的关系是 μεε=' 。

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