山西農業大學學年第二學期材料力學試題(A卷)一、選擇題（20分）1、圖示剛性梁AB由桿1和桿2支承，已知兩桿的材料相同，長度不等，橫截面積分別為A和A，若載荷P使剛梁平行下移，則其橫截面12面積（）。A、A1〈A2B、A1〉A2C、A1=A2D、A1、A2為任意2、建立圓周的扭轉應力公式τ=Mρ/I時需考慮下列因素中的哪幾題一、1圖ρρρ個？答：（）（1）扭矩M與剪應力τ的關系MT=∫AτρdATρρ（2）變形的幾何關系（即變形協調條件）（3）剪切虎克定律（4）極慣性矩的關系式I=∫ρ2dATAA、（1）B、（1）（2）C、（1）（2）（3）D、全部3、二σ=（）向應力狀態如圖所示，其最大主應力1A、σB、2σC、3σD、4σ題一、3圖4、高度等于寬度兩倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的載荷，若僅將豎放截題一、4C、降低到原來的1/2倍5.已知圖示二梁的抗彎截面剛度EI相同，若二者自由端的撓度相等，則P/P=（）12A、2B、4C、8D、16題一、5圖三、如圖所示直徑為45方向的正應變，試求力偶矩m之值、0結構如圖所示，P=15kN，已知梁和桿為一種材料，E=210GPa。梁ABC的慣性矩I=245cm4，等直圓桿BD的直徑D=40mm。規定桿BD的穩定安全系數n=2。st求○1BD桿承受的壓力。○2用歐拉公式判斷BD桿是否失穩。（20分）題五圖六題圖山西農業大學-------------------------------------------------------------題學年第二學期材料力學試題(B卷)二、選擇題（20分）1、下列結論中正確的是（）號學A、材料力學主要研究各種材料的力學問題B、材料力學主要研究各種材料的力學性質____________名C、材料力學主要研究桿件受力后變形與破壞的規律D、材料力學主要研究各種材料中力與材料的關系2、有兩根圓軸，一根為實心軸，直徑為D1，另一根為空心軸，內外徑比為d/D22=0.8。若兩軸的長度、材料、軸內扭矩和產生的扭轉角均相同，則它們的重量之比W2/W1為（）姓級班答準不內線封密A、0.74B、0.62C、0.55D、0.473、低碳鋼拉伸試件的應力-應變曲線大致可分為四個階段，這四個階段是（）業專_______________院學術技程------------------------------------A、彈性變形階段、塑性變形階段、屈服階段、斷裂階段B、彈性變形階段、塑性變形階段、強化階段、頸縮階段C、彈性變形階段、屈服階段、強化階段、斷裂階段4、高度等于寬度兩倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的載荷，若僅將豎放截面改為平放截面，其它條件都不變，則梁的強度（）A、提高到原來的2倍B、提高到原來的4倍題一、4圖度EI相同，若二者自由端的撓度相等，則12A、2B、4C、8D、16題一、5圖二題圖d的圓截面軸，其兩端承受扭轉力偶矩m的作用。設由實驗測的軸表面上與軸線成45方向的正應變，試求力偶矩m之值、0材料的彈性常數E、μ均為已知。（15分）五、如圖所示，重物Q由高度H處自由下落，落在AB梁的中點C處，設EI=常數，求這時C點撓度ΔC。（15分）五題圖六、圖示剛架，已知剛架各梁抗彎剛度為EI，求：1）C點支座反力；2）作剛架彎矩圖。（20分）六題圖山西農業大學-學年第二學期材料力學考試題-------------------------------------------------------------題三、選擇題（20分）1、下列結論中正確的是（）A、材料力學主要研究各種材料的力學問題B、材料力學主要研究各種材料的力學性質號學____________名C、材料力學主要研究桿件受力后變形與破壞的規律D、材料力學主要研究各種材料中力與材料的關系姓級T（7）剪切虎克定律3、二向應力狀態如圖所示，其最大主應力σ1=（）A、σB、2σC、3σD、4σ題一、3圖4、有兩根圓軸，一根為實心軸，直徑為D，另一根為空心軸，內外1徑比為d/D=0.8。若兩軸的長度、材料、軸內扭矩和產生的扭轉角均22相同，則它們的重量之比W/W1為（）2A、0.74B、0.62C、0.55D、0.475.已知圖示二梁的抗彎截面剛度EI相同，若二者自由端的撓度相等，則P/P=（）12A、2B、4C、8D、16題一、5圖二題圖三、如圖所示直徑為d的圓截面軸，其兩端承受扭轉力偶矩m的作用。設由實驗的測軸表面上與軸線成450方向的正應變，試求力偶矩m之值、材料的彈性常數E、μ均為已知。（15分）五、懸臂梁ACB由鑄鐵材料制成，其許用拉應力[σ]=40MPa，許用壓t三題圖應力[σ]=160MPa，載荷F=44kN，梁截面為T型，I=101.8×106mm4，cPz尺寸如圖，試校核其強度。（15分）五題圖六、圖示剛架，已知剛架各梁抗彎剛度為EI，求：1）C點支座反力；2）作剛架彎矩圖。（20分）六題圖山西農業大學-學年第二學期課程考試試卷（A卷）------------四、設軸向拉伸桿橫截面上的正應力為σ，則450斜截面上的正應力和。A分別為σC分別為σ和σ2、圖示鉚接件，若板與鉚釘為同一材料，且已知[σ/2和σB均為σ/2D均為σ/2]＝2[τ]，為充jy分提高材料的利用率，則鉚釘的直徑ｄ應為。Ad=2tBd=4tCd=4t/πDd=8t/π狀態如右圖所示，則其主應力、、分別為1233一點的應力A30MPa，100MPa，50MPaB50MPa，30MPa，-50MPaC50MPa，0，-50MPaD-50MPa，30MPa，50MPa4、兩根材料和A臨界應力一B臨界應力柔度都相同的壓桿，定相等，臨界壓力不一定相等不一定相等，臨界壓力一定相等C臨界應力和臨界壓力一定相等D臨界應力和臨界壓力不一定相等5、圖示交變應力循環特征r，應力振幅σa和平均應力σm分別為Ar＝2，σa＝20MPa，σm＝－10MpaBr＝2，σa＝－40MPa，σm＝10MpaCr＝－2，σa＝30MPa，σm＝－10MpaDr＝－2，σa＝30MPa，σm＝30MPaA、拉伸變形、壓縮變形；2、（15分）已知平面應力狀態如圖所示（單位為MPa），試用解析法求1、主應力及主平面，并畫出正應力單元體。2、面內最大剪應力。3、（10分）一受扭轉的圓軸，直徑d=260mm，材料的的彈性模量E=200GPa，泊松比v=0.3，現用變形儀測得圓軸表面與軸線成45方向的線應變ε=5.2×10-4。試求轉矩m。455題圖10分）重為Q的物體從高度h處自由落下，6、（若已知梁的抗彎剛度為EIklEI，支座的彈簧剛度為k（產生單位長度變形所需的力），且3，試求C點的撓度。山西農業大學2006-2007學年第二學期課程考試試卷（A卷）五、選擇題（每題4分，共20分）--------------------------------------------1、材料的失效模式。A只與材料本身有關，而與應力狀態無關；B與材料本身、應力狀態均有關；C只與應力狀態有關，而與材料本身無關；D與材料本身、應力狀態均無關。號學3、關于壓桿臨界力的大小，說法正確的答案是A與壓桿所承受的軸向壓力大小有關；B與壓桿的柔度大小有關；C與壓桿所承受的軸向壓力大小有關；D與壓桿的柔度大小無關。4、圖示交變應力的循環特征r、平均應力m、應力幅值a的值分別是A40、20、10C0、20、10B20、10、20D0、20、205、如圖所示重量為Q的重物自由下落沖擊梁，沖擊時動荷系數k112hhk11dVVdACBDCBk112h2hk11VVVddBCBQQAABCBC2、（15分）已知三向應力狀態如圖所示（圖中應力單位：MPa），試求：1）主應力；2）主切應力；3）形變應變能密度u。f3、（16分）圓截面桿，受橫向外力F和繞軸線的外力偶m0作用。由實驗測得桿表面A點處沿軸線方向的線應變04104，桿表面B點處沿與軸線成45方向的線應變453.75104。材料的彈性模量E=200GPa，泊松比v=0.25，a=0.25L，L=800mm，d=60mm。試求橫向外力F和繞軸線的外力偶m0。FFmm0AA0BB450daaFF4、（16分）精密磨床砂輪軸如圖所示(單位:mm)，已知電動機功率N=3kW,轉速n=1400rpm,轉子重量Q1=101N,砂輪直徑D=25mm,砂輪重量Q2=275N，磨削力Py/Pz=3，輪軸直徑d=50mm，材料為軸承鋼，[]60MPa，試用第三強度理論校核軸的強度。5、（17分）平面剛架ABC與二力桿CD構成如圖所示結構，并承受外力偶m0作用。若m0、a已知，剛架的抗彎剛度為EI，CD桿的抗拉剛EA3EI2a2。試求CD桿的變形量l。度為EA，且aADa2CBm06、（17分）用積分法求梁B點的撓度和轉角，梁的EI，L已知。山西農業大學2006-2007學年第二學期課程考試試卷（B卷）----------------------------------------B1-1面上應力非均勻分布，2-2面上應力均勻分布；C1-1面上應力均勻分布，2-2面上應力非均勻分布；D1-1、2-2面上應力皆非均勻分布。號學----______________名------12---------題--答準不內線封密姓----------------------級班M(x)M(x)dxEI的下述討論，正確的是______________________3、對莫爾積分。lA只適用于彎曲變形；B等式兩端具有不相同的量綱；C對于基本變形、組合變形均適用；D只適用于直桿。--------------------4、圖示交變應力的循環特征r、平均應力m、應力幅值a的值分別是業---專------5、如圖所示重量為Q的重物自由下落沖擊梁，沖擊時動荷系數k112hhk11dVVBdACBDCk112h2hk11VVVddBCBQQAABCBC二、計算題1、（16分）q、a已知，試作梁的剪力、彎矩圖。qqa2qaBAC2aa2、（15分）已知平面應力狀態如圖所示（單位為MPa），試用解析法求1、主應力及主平面，并畫出正應力單元體。2、面內最大切應力。204、（16分）精密磨床砂輪軸如圖所示N=3kW,轉速n=1400rpm,轉子重量Q1=101N,砂輪直徑Q=275N，磨削力P/P=3，輪軸直徑d=50mm，材料為軸承(單位:mm)，已知電動機功率D=25mm,砂輪重量2yz鋼，[]60MPa，試用第三強度理論校核軸的強度。6、（17分）用積分法求梁B點的撓度和轉角，梁的EI，L已知。山西農業大學2007-2008學年第二學期課程考試試卷（A卷）七、選擇題（建環做1-4，6）每題4分，共20分，機制、農機做1-5，-----------------------------------1、設軸向拉伸桿橫截面上的正應力為σ，則450斜截面上的正應力和剪應力。A分別為σC分別為σ和σ3、圖示鉚接件，若板與鉚釘為同一材料，且已知[σ/2和σB均為σ/2D均為σ/2]＝2[τ]，為充jy-分提高材料的利用率，則鉚釘的直徑ｄ應為。----號學-Ad=2tBd=4tCd=4t/πDd=8t/π---______________名---------------題--123A30MPa、100MPa、50MPaB50MPa、30MPa、-50MPaC50MPa、0、-50MPaD-50MPa、30MPa、50MPa4、兩根材料和柔度都相同的壓桿，A臨界應力一定相等，臨界壓力不一定相等B臨界應力不一定相等，臨界壓力一定相等C臨界應力和臨界壓力一定相等D臨界應力和臨界壓力不一定相等5、圖示交變應力循環特征γ，應力振幅σa和平均應力σm分別為Aγ＝2，σa＝20MPa，σm＝－10MpaBγ＝2，σa＝－40MPa，σm＝10MpaCγ＝－2，σa＝30MPa，σm＝－10MpaDγ＝－2，σa＝30MPa，σm＝30MPa6、圖示十字架，AB桿為等直均質桿，o-o為圓軸。當該十字架繞o-o軸勻速旋轉時，在自重和慣性力作用下桿AB和軸o-o分別發生__________二、計算題（共80分）-------1、（15分）梁受載荷如圖所示，請畫出梁的剪力圖，彎矩圖。---------------------------------------------2、（15分）已知平面應力狀態如圖所示（單位為MPa），試用解析法求-----1、主應力及主平面，并畫出正應力單元體。2、面內最大切應力。20---題-答準50不內線封3、（10分）一受扭轉的圓軸，直徑d=260mm，材料的的彈性模量E=200GPa，泊松比v=0.3，現用變形儀測得圓軸表面與軸線成45方向的m。線應變ε=5.2×10-4。試求轉矩密------------------------------6、（10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kEIl3，EI，支座的彈簧剛度為k（產生單位長度變形所需的力），且試求C點的撓度。山西農業大學2007-2008學年第二學期課程考試試卷（B卷）--八、選擇題（每題4分，共20分）1、軸向拉伸桿，正應力最大的截面和剪應力最大的截面()----------A分別是橫截面、450斜截面B都是橫截面----C分別是450斜截面、橫截面D都是450斜截面2、圖中應力圓a、b、c表示的應力狀態分別為---------A二向應力狀態、純剪切應力狀態、三向應力狀態；B單向拉應力狀態、單向壓應力狀態、三向應力狀態；C單向壓應力狀態、純剪切應力狀態、單向拉應力狀態；D單向拉應力狀態、單向壓應力狀態、純剪切應力狀態。-----------------------------------題-答準不內M(x)M(x)EI的下述討論，正確的是3、對莫爾積分A只適用于彎曲變形；。lB等式兩端具有不相同的量綱；C對于基本變形、組合變形均適用；D只適用于直桿。4、圖示交變應力的循環特征r、平均應力m、應力幅值a的值分別是A40、20、10B20、10、20C0、20、10D0、20、205、在連接件上，剪切面和擠壓面分別于外力方向。A垂直、平行C平行B平行、垂直D垂直二、計算題（共80分）1、（15分）q、a已知，試作梁的剪力、彎矩圖。qqa2qaCBA2aa2、（15分）已知平面應力狀態如圖所示（單位為MPa），試用解析法求1、主應力及主平面，并畫出正應力單元體。2、面內最大切應力。20502、y)213xy(x222xy502502(20)2577MPa22tg20.819020'xy00xy(y)232MPax22maxxy3、（15分）皮帶輪傳動軸如圖所示，皮帶輪1的重量W800N,直徑--------1-------------d0.8m，皮帶輪2的重量W1200N,直徑d1m，皮帶的緊邊拉122力為松邊拉力的二倍，軸傳遞功率為100kW,轉速為每分鐘200轉。軸-----------------------材料為45鋼，[]80MPa，試求軸的直徑。號學__________---------------第21頁共35頁0.5m0.75my0.75mt2DBd2CA1dz12t1T2wTw1125、（15分）總長度為l，抗彎剛度為EI的懸臂梁AB承受分布載荷q，試用能量法求截面B的撓度和轉角。qCBAal2006-2007（2）材料力學試卷A答案一、選擇題1、B2、C3、B4、D5、C二、計算題1、簡支梁受載荷如圖所示，請畫出梁的剪力圖，彎矩圖。RRA4kN/mBxBAC9kN1m2.75m第22頁共35頁3.7522m0R3.7592.754BAR0.9KNAF0RR943.75yBAR5.1KNBFq(KN)5.9x0.9CB3.15.11.1CxA0.10125B3.25125M(KNm)剪力方程和彎矩方程：4x20.9x2x2F(x)R4x0.94x；M(x)RxAC段：2qAA段：F(x)4(3.75x)R9.94xCB；qBM(x)5.1(3.75x)4(3.75x)22根據上面方程容易求出駐點2、65.3MPa,50MPa,、零點和剪力、彎矩的極值，如圖。15.3MPa1237.65MPa,32.65MPa,40.3MPa231312第23頁共35頁f3、Exy45σσE80MPa,x60MPa(1)004、Mx(Nm)Mz(Nm)20.5603.85My(Nm)18.18213.2N3扭矩：M9549954920.5Nmn1400xD進而可以求出磨削力：PM1640N；P3P4920N2zxyz故可以求出M和M的極值：yzMMP130103213.2Nmyzmax(PQ)130103603.85Nmzmaxy2彎矩：MMM213.22603.852640.38Nm22ymaxzmax第三強度理論：M2M2xW32640.38220.5252.2MPa[](50103)3故該軸滿足強度要求。5、2a3,11a21111m,Xm0,lm08EI16a16EA11EI1F016、ql3ql4B，vB6EI8EI2006-2007（2）材料力學試卷B答案二、選擇題1、B2、B3、C4、D5、C二、計算題q、a已知，試作梁的剪力、彎矩圖。1、qqa2qaBAC2aa第25頁共35頁2、20y(50y)2132xx22xy502502(20)2577MPa22tg20.81920'xy0x00y(y)232MPax22maxxy3、BaACPPaD應用截面法容易求出：PAB、AD、BC、DC四根壓桿的內力N，BD拉桿的內力NP212l4a41180id0.05結構臨界載荷：d2Pcr2(2350.00682)4P531.7KNcr4、Mx(Nm)20.5Mz(Nm)603.85My(Nm)18.18213.2N3扭矩：M9549954920.5Nmn1400xD進而可以求出磨削力：PM1640N；P3P4920N2zxyz故可以求出M和M的極值：yzMMP130103213.2Nmyzmax(PQ)130103603.85Nmzmaxy2彎矩：MMM213.22603.852640.38Nm22ymaxzmax第三強度理論：M2M2xW32640.38220.5252.2MPa[](50103)3故該軸滿足強度要求。5、2a3V5a23aEI2mXm0m0（向下）3EI，，2a，24EI111F01D6、ql3，vql46EI8EIBB2007-2008（2）材料力學試卷A答案三、選擇題1、D2、D3、B4、A5、C6、C二、計算題1、簡支梁受載荷如圖所示，請畫出梁的剪力圖，彎矩圖。R1(qaqa2.5aqa)54qa222acR34qaA第28頁共35頁FQqa3/4qa-1/4qa1/2qa23/4qa2M2、2050y(y)2132xx22xy502502(20)2577MPa22tg20.81920'xy0x00y(y)232MPax22maxxy3、m=125.7N/m4、16.34MPa，xy82.2MPa，88.5MPa[]180MPa<r3x5、第29頁共35頁2a3V5a2，D3aEI2m1F，Xm0m0（向下）2a24EI01，6、v(1118EIh5Ql3)5Ql9EId3C2007-2008（2）材料力學試卷B答案四、選擇題1、A2、C3、C4、D5、B二、計算題q、a已知，試作梁的剪力、彎矩圖。1、qqa2qaCBA2aa2、第30頁共35頁2050y)2213xy(x22xy502502(20)2577MPa22tg20.819020'xy00xy(y)232MPax22maxxy3、解：扭矩：T9549Nn=4775NmT皮帶拉力t9438N,T2t18880Nd/211211Tt9550N,T2t19100N22d/22PTtW36616y1111PW1200,P(Tt)28650y22z222內力分析B截面M4775xM18308yC截面M10743yM9604MMM1441022zyz第31頁共35頁M232w=0.134md3xW=236E-6W4、41.8MPa，MPa，147.4MPa，253MPar3a16.30，xxzaaaa5.6MPa，3a5、在B點作用向下單位力Mqx(AC段）22M(xla)(AC段）B點向下位移MMdxqaEI3(4la)Ba向下24EI0求轉角：在B點作用順時針單位力偶Mqx(AC段）22M1B點轉角aqx02EIaMMEI2dxqa3Bdx順時針6EI06、3EIQl22EIgQlVd3二.繪制結構的剪力、彎矩圖。（15分）三.如圖，左輪沿切線作用水平向前12四.圖示結構，梁AB