完整編輯版2010—2011材料力學(xué)試題及答案 A一、單選題（每小題 2分，共10小題，20分）1、工程構(gòu)件要正常安全的工作，必須滿足一定的條件。下列除（ ）項(xiàng)，其他各項(xiàng)是必須滿足的條件。A、強(qiáng)度條件 B、剛度條件 C、穩(wěn)定性條件 D、硬度條件2、內(nèi)力和應(yīng)力的關(guān)系是（ ）A、內(nèi)力大于應(yīng)力 B、內(nèi)力等于應(yīng)力的代數(shù)和C、內(nèi)力是矢量，應(yīng)力是標(biāo)量 D、應(yīng)力是分布內(nèi)力的集度3、根據(jù)圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的平面假設(shè)，可以認(rèn)為圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面（ ）。A、形狀尺寸不變，直徑線仍為直線。 B、形狀尺寸改變，直徑線仍為直線。C、形狀尺寸不變，直徑線不保持直線。 D、形狀尺寸改變，直徑線不保持直線。4、建立平面彎曲正應(yīng)力公式My,需要考慮的關(guān)系有（）。IzA、平衡關(guān)系,物理關(guān)系，變形幾何關(guān)系； B、變形幾何關(guān)系，物理關(guān)系，靜力關(guān)系；C、變形幾何關(guān)系，平衡關(guān)系，靜力關(guān)系； D、平衡關(guān)系,物理關(guān)系，靜力關(guān)系；5、利用積分法求梁的變形，不需要用到下面那類條件（ ）來確定積分常數(shù)。A、平衡條件。 B、邊界條件。 C、連續(xù)性條件。 D、光滑性條件。6、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征 r、平均應(yīng)力 m、應(yīng)力幅度a分別為（）。A-10、20、10；B30、10、20；11C3、20、10；D3、10、20。.完整編輯版7、一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如下圖所示，則其主應(yīng)力 1、 2、 3分別為（ ）。30MPa、100MPa、50MPa50MPa、30MPa、-50MPa50MPa、0、-50Mpa、-50MPa、30MPa、50MPa8、對(duì)于突加載的情形，系統(tǒng)的動(dòng)荷系數(shù)為（ ）。A、2 B、3 C、4 D、 59、壓桿臨界力的大小，（ ）。與壓桿所承受的軸向壓力大小有關(guān)；與壓桿的柔度大小有關(guān)；與壓桿材料無關(guān)；與壓桿的柔度大小無關(guān)。10、利用圖乘法計(jì)算彈性梁或者剛架的位移，要求結(jié)構(gòu)滿足三個(gè)條件。以下那個(gè)條件不是必須的（ ）A、EI為常量 B、結(jié)構(gòu)軸線必須為直線。C、M圖必須是直線。 D、M和M至少有一個(gè)是直線。二、按要求作圖(共12分)1、做梁的剪力、彎矩圖 (10分).完整編輯版.完整編輯版2、畫出右圖所示空心圓軸橫截面上沿半徑 OA方向應(yīng)力分布示意圖.（2分）三、結(jié)構(gòu)尺寸及受力如圖所示， AB可視為剛體，CD截面鋼桿，直徑為 D 35mm，材料為Q235鋼，許力為 180MPa，E 200GPa（共15分）（1）求許可載荷 F。（6分）

TO A

的剪為圓用應(yīng)(2)計(jì)算當(dāng) F 50KN時(shí)，B點(diǎn)豎向位移（6分）(3) 若 D 處（雙剪切）鉚釘許用切應(yīng)力[] 100MPa，試設(shè)計(jì)鉚釘直徑 d。（3分）四、（13分）在受集中力偶矩 Me作用的矩形截 面簡(jiǎn)支梁中，測(cè)得中性層 上k點(diǎn)處沿45o方向的線應(yīng)變?yōu)?45o，已知材料的E,ν和梁的橫截面及長(zhǎng)度尺寸b,h,a,l.試求集中力偶矩 Me。.完整編輯版五、（14分）如圖所示結(jié)構(gòu)，桿AB橫截面面積A21.5cm2，抗彎截面模量Wz102cm3，材料的許用應(yīng)力[]180MPa。圓截面桿CD，其直徑d20mm，材料的彈性模量E200Gpa，s250MPa，p200MPa，，1100,250，如果壓桿不為細(xì)長(zhǎng)桿時(shí)采用直線擬合。A、C、D三處均為球鉸約束，若已知：l11.25m，l20.55m，25kN，穩(wěn)定安全系數(shù)[n]st 1.8，校核此結(jié)構(gòu)是否安 全。.完整編輯版六、（12分）重為Q的物體從高度h處自由落下，若已知梁的抗彎剛度為EI，EI支座的彈簧剛度為k（產(chǎn)生單位長(zhǎng)度變形所需的力），且k，試求C點(diǎn)沖擊撓度。l3.完整編輯版七、（14分）平面剛架如圖所示， EI為常量，試用力法作其彎距圖。aqB CaA.完整編輯版2010—2011材料力學(xué)試題及答案 B一、單選或多選題（每小題 2分，共10小題，20分）1、工程構(gòu)件要正常安全的工作，必須滿足一定的條件。下列除（ ）項(xiàng)，其他各項(xiàng)是必須滿足的條件。A、強(qiáng)度條件 B、剛度條件 C、穩(wěn)定性條件 D、硬度條件2、內(nèi)力和應(yīng)力的關(guān)系是（ ）A、內(nèi)力大于應(yīng)力 B、內(nèi)力等于應(yīng)力的代數(shù)和C、內(nèi)力是矢量，應(yīng)力是標(biāo)量 D、應(yīng)力是分布內(nèi)力的集度3、根據(jù)圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的平面假設(shè)，可以認(rèn)為圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面（ ）。A、形狀尺寸不變，直徑線仍為直線。 B、形狀尺寸改變，直徑線仍為直線。C、形狀尺寸不變，直徑線不保持直線。 D、形狀尺寸改變，直徑線不保持直線。4、設(shè)某種鋼的屈服應(yīng)力為s200MPa，彈性模量為E200GPa。現(xiàn)將直徑為2mm的鋼絲繞在一個(gè)剛性圓柱上，欲使鋼絲放松后不產(chǎn)生殘余變形，則圓柱直徑不能小于（）。A、0.8米B、1.6米C、2.0米D、2.4米5、利用積分法求梁的變形，不需要用到下面那類條件（ ）來確定積分常數(shù)。A、平衡條件。 B、邊界條件。 C、連續(xù)性條件。 D、光滑性條件。6、圖示交變應(yīng)力的循環(huán)特征 r、平均應(yīng)力 m、應(yīng)力幅度 a分別為（ ）。A -10、20、10； B 30、10、20；1 1C 3、20、10； D 3、10、20。.完整編輯版7、一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如下圖所示，則其主應(yīng)力 1、 2、 3分別為（ ）。30MPa、100MPa、50MPa50MPa、30MPa、-50MPa50MPa、0、-50Mpa、-50MPa、30MPa、50MPa8、對(duì)于突加載的情形，系統(tǒng)的動(dòng)荷系數(shù)為（ ）。A、2 B、3 C、4 D、 59、壓桿臨界力的大小，（ ）。與壓桿所承受的軸向壓力大小有關(guān)；與壓桿的柔度大小有關(guān)；與壓桿材料無關(guān)；與壓桿的柔度大小無關(guān)。10、利用圖乘法計(jì)算彈性梁或者剛架的位移，要求桿件滿足三個(gè)條件。以下那個(gè)條件不是必須的（ ）A、EI為常量 B、結(jié)構(gòu)軸線必須為直線。C、M圖必須是直線。 D、M和M至少有一個(gè)是直線。二、按要求做圖(10分)30kN20kN/mCB2q=F/aD1F1m1m2F2aa13ma(e)（1）做軸力圖(2)做剪力、彎矩圖.完整編輯版三、圖示結(jié)構(gòu)中，BC由一束直徑為2mm的鋼絲組成，若鋼絲的許用應(yīng)力為160MPa，30KN/m。試求BC需由多少根鋼絲組成。（10分）B3mA

C4m四、（14分）已知圓軸直徑d20mm，在其上邊緣A點(diǎn)處測(cè)得縱向線應(yīng)變0400106，在水平直徑平面的外側(cè)B點(diǎn)處，測(cè)得45300106，已知材料的彈性模量E200GPa，泊松比0.25，a2m。若不計(jì)彎曲切應(yīng)力的影響，試求作用在軸上的載荷F和Me的大小。AFdB45aMe.完整編輯版五、（16分）如圖所示結(jié)構(gòu)，桿 AB橫截面面積A 21.5cm2，抗彎截面模量Wz102cm3，材料的許用應(yīng)力[]180MPa。圓截面桿CD，其直徑d20mm，材料的彈性模量E200Gpa，s250MPa，p200MPa，，1100,250，如果壓桿不為細(xì)長(zhǎng)桿時(shí)采用直線擬合。A、C、D三處均為球鉸約束，若已知：l11.25m，l20.55m，F(xiàn)25kN，穩(wěn)定安全系數(shù)[n]st1.8，試校核此結(jié)構(gòu)是否安全。.完整編輯版2010—2011材料力學(xué)A卷參考答案一、選擇題（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、作圖題1、剪力、彎矩圖2、切應(yīng)力分布2分三、解：(1)對(duì)AB 進(jìn)行受力分析.完整編輯版（1分）.完整編輯版MA 0:N 1000 F (1000 2000) 0解得 N 3FCD桿軸向拉伸與壓縮，由強(qiáng)度條件有FN 3FMPa 180MPa35354解得F353518057.7NKN42）畫出變形圖如下：根據(jù)胡克定律，有NLCD35010322000LCD3mm1.8mmEA20093535106104根據(jù)變形圖得到D3.6mmB5.4mm（3）鉚釘是雙剪切（1分）由剪切名義應(yīng)力計(jì)算公式得到FS150000100MPa（1分）2d24解得d31mm（1分）四、解：B點(diǎn)的單元體如圖所示

(2分)(2分)(1分)（2分）（2分）(2分).完整編輯版點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)為純剪切狀態(tài)。由廣義胡克定理有.完整編輯版11(7分)1123E450E根據(jù)應(yīng)力彎曲剪應(yīng)力公式 ：1.5FS1.5Me(3分)bhlbh代入廣義胡克定理，得到Me2lbhE(3分)3145五、解：（1）計(jì)算CD桿的臨界壓力（7分）d5mmi4l10.55110，1所以CD桿為大柔度桿i5103用歐拉公式計(jì)算臨界壓應(yīng)力和臨界壓力2E2E3.1422001093.142026PcrcrAA10cr2,21102451KN(2).（5分）AB桿平衡有MA0:Fsin302l1TCl1得TC25KNAB桿拉彎組合變形，彎矩圖和軸力圖下圖所示12525AB832桿最大拉應(yīng)力maxMmaxFN125103253103163.2MPaWZA8102106221.5104.完整編輯版3．校核Pcr511.8壓桿穩(wěn)定性足夠（1分）Tc2.05nst25max163.2MPa180MPa梁強(qiáng)度足夠（1分）六、解：彈簧引起的靜位移為1QQl3（3分）33K9EI梁的靜位移為：st1l2Ql22l12l2Ql22lQl35Ql3（6分）233323339EI9EI動(dòng)荷系數(shù)Kd12h15Ql318EIh（2分）15Ql3stC點(diǎn)的動(dòng)撓度Kdst5Ql35Ql318EIh（1分）d9EI15Ql3七、解：以C處的約束為多余約束，原結(jié)構(gòu)的基本體系為:（2分）由力法典型方程X1111P0（1分）.完整編輯版25ql431P11a2q2aqa2aa111(1aa2aaaa)4aEI22328EIEI233EI（各3分）將11和1P代入力法典型方程，得X115qa（2分）32剛架的彎矩圖右圖示（2分）2010—2011材料力學(xué)B卷參考答案一、選擇題（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、作圖題1.（3分）做軸力圖Q(KN)2.（9分）201020.完整編輯版F+.完整編輯版M(KNm) 1010剪力圖4分，彎矩圖5分三、解：(1).取AC為研究對(duì)象，受力分析下圖所示BMA(F)0:3T4304235T解得T100KN（6分）（2）設(shè)需要n根鋼絲A4CFAX由鋼絲的強(qiáng)度條件TFAYnA4T4100103根）（4分）23.1422106160106d四、解：B點(diǎn)的單元體如圖所示點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)為純剪切狀態(tài)。由廣義胡克定理有11(8分)1123E450E根據(jù)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式：Med316代入廣義胡克定理，得到Me94.2NM(3分)又由應(yīng)變公式，得到0 0/E FA/E 400 106得到.完整編輯版F 31.4N (5分)五、解：（1）計(jì)算CD桿的臨界壓力（8分）d5mmi4l10.55110，1所以CD桿為大柔度桿i5103用歐拉公式計(jì)算臨界壓應(yīng)力和臨界壓力2E2E3.1422001093.142026Pcr10cr2,crA2A1102451KN(2).（6分）AB桿平衡有0:Fsin302l1TCl1得CMAT25KNAB桿拉彎組合變形，彎矩圖和軸力圖下圖所示12525AB832桿最大拉應(yīng)力maxMmaxFN125103253103163.2MPaWZA8102106221.51043．校核Pcr511.8壓桿穩(wěn)定性足夠（1分）Tc2.05nst25max163.2MPa180MPa梁強(qiáng)度足夠（1分）六、解：彈簧引起的靜位移為1QQl3（3分）33K9EI梁的靜位移為：st1l2Ql22l12l2Ql22lQl35Ql323332333.9EI9EI完整編輯版（8分）動(dòng)荷系數(shù)2h5Ql318EIhKd111st5Ql3C點(diǎn)的動(dòng)撓度dKd5Ql315Ql318EIhst5Ql39EIA

（2分）q（1分）B七、解：以C處的約束為多余約束，原結(jié)基本體系 （2分）由力法典型方程X1111P0（2lAlX111ql22

CBC

構(gòu)的基本體系為X1分）3ql4111(1ll2llll)4l1P11l1ql2l（各4分）EI233EIEI326EI將11和1P代入力法典型方程，得1Pql43EIqlX16EI4l3811剛架的彎矩圖 右圖示 （2分）.完整編輯版.完整編輯版選擇題：（每題2分，共10分）1、構(gòu)件維持其原有平衡形式的能力稱為（ ）。A、強(qiáng)度 B、剛度 C、穩(wěn)定性 D、能正常工作的能力2、低碳鋼試件拉伸發(fā)生屈服時(shí)，與軸線成45方向出現(xiàn)滑移線，這與（）有關(guān)。A、最大切應(yīng)力B、最大拉應(yīng)力C、最大壓應(yīng)力D、最大線應(yīng)變3、如圖所示一矩形截面，面積為A，高度為b。對(duì)稱軸為Z。Z1和Z2均平行于Z，下列計(jì)算式中正確的為（）。A、IZIZ2b2A1b2Z2B、IZIZAb242Zb2C、IZIZ2Ab42Z1D、IZIZb2A21My中，IZ為梁截面對(duì)（4、在梁的正應(yīng)力公式）的慣性矩。IZA、形心軸B、對(duì)稱軸C、中性軸D、主慣性軸5、重物以高度h自由下落沖擊到AB桿上，如圖所示，則AB桿所產(chǎn)生的動(dòng)變形與靜變形的關(guān)系為：（）GhA、動(dòng)變形大于靜變形B、動(dòng)變形等于靜變形AC、動(dòng)變形小于靜變形D、不能確定B二、簡(jiǎn)答題：（每題6分，共30分）1、如圖所示為低碳鋼的應(yīng)力—應(yīng)變圖，試寫出其中P，S，b的名稱。bSP.完整編輯版2、：已知鋼板的厚度 t=10mm，鋼板的剪切強(qiáng)度極限為直徑為d=18mm的圓孔，問需要多大的沖剪力 P。P

340MPa，若要用沖床在鋼板上沖擊3、試求圖示單元體的主應(yīng)力大小。 （圖中應(yīng)力單位： MPa）。8080804、試指出用積分法求圖示外伸梁的彎曲變形時(shí)有幾個(gè)積分常數(shù)， 并寫出確定這些積分常數(shù)時(shí)所用的邊界條件和連續(xù)條件。Fa 2a a5、在設(shè)計(jì)圖示細(xì)長(zhǎng)壓桿時(shí)，有正方形和圓形兩種截面可供選擇，它們的面積相同。試判斷哪種截面的穩(wěn)定性好？為什么？Fhh d.完整編輯版三、計(jì)算題：（每題15分，共計(jì) 60分）1、圖示結(jié)構(gòu)中，橫梁 AB為剛性桿，設(shè) 1、2桿的長(zhǎng)度、橫截面積和材料均相等。求：在力 F作用下1、2桿的軸力。a a 2lC BA

1

lF2、一外伸工字型鋼梁，工字鋼的型號(hào)為 22a，梁上荷載如圖所示。已知 l=6m，F(xiàn)=30kN，q=6kN/m，材料的許用應(yīng)力 [ ]=170MPa，[ ]=100MPa，試畫梁的內(nèi)力圖，并檢查此梁是否安全。 （已知：Wz309cm3；Iz18.9cm；腹板寬度b7.5mm）Szmaxq FDA B Cl/3 l/2 l/23、空心圓軸的外徑 D=200mm,內(nèi)徑d=160mm。在端部有集中力 P=60KN,作用點(diǎn)為切于圓周的 A點(diǎn)。已知： [σ]=80Mpa，l=500mm。試校核軸的強(qiáng)度。PAl4、試用卡氏第二定理求 AB梁自由端A截面的撓度。設(shè)EI＝常數(shù)。q.A l/2 Cl/2B完整編輯版.完整編輯版練習(xí)卷答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題：（每題2分，共10分）CABCA二、簡(jiǎn)答題：（每題6分，共計(jì) 30分）1、 P—比例極限； S—屈服極限； b—強(qiáng)度極限2、P b dt 192.2KN23、maxxyxy222xmin120；3160MPa

01604、邊界條件：xay0；x3ay0連續(xù)條件：xay左y右，左右x3ay左y右，左右5、i方IhA12i圓IdA4h2d24l圓i方h44ii圓12d41方12則方形截面的柔度比圓形截面的小，因此方形截面的穩(wěn)定性好。三、計(jì)算題：（每題15分，共計(jì) 60分）小題1、確定超靜定次數(shù)（ 1分），W=