材料力学试题1
轴向拉压
1. 等截面直杆CD位于两块夹板之间，如图示。杆件与夹板间的摩擦力与杆件自重保持平衡。设杆CD
(B)
(C)
2.
(C)
3.
B
(B)
(C)
4.
杆1
同）
(C)
5.
的？
(C)
6.
措施？
(A)加大杆3的横截面面积；
(B) 减小杆3的横截面面积；
(C)三杆的横截面面积一起加大；
(D) 增大α角。
7.
的伸长和杆2
l?
(A) sin
1
l?
(B) cos
1
l?
(C) sin
1
l?
(D) cos
1
8.
(A)
(B)
(C) 杆1
(D) 杆1
9.
(A)
(B)
(C)
(D)
10.
Δ，水平位移
=
Ay
11.
12. 一长为l
引起的最大应力
13. 图示杆1和杆2的材料和长度都相同，但横截面面积
1A ＞2A 。
若两杆温度都下降T ?，则两杆轴力之间的关系是N1F N2F ，正应力之间的关系是1σ ____2σ。（填入符号＜，＝，＞）
题1-13答案：
1. D
2. D
3. C
4. B
5. B
6. B
7. C
8. C
9. B
10.
EA
Fl
EA Fl 3； 11. b
a
；椭圆形 12. E gl gl 22ρρ，
13. ＞，=
14. 试证明受轴向拉伸的圆截面杆，其横截面沿圆周方向的线应变s ε等于直径的相对改变量d ε。 证：()d s πππεε=?=-?+=
d
d
d d d d 证毕。
15. 如图所示，一实心圆杆1在其外表面紧套空心圆管2。设杆的拉压刚度分别为11A E 和22A E 。此组合杆承受轴向拉力F ，试求其长度的改变量。（假设圆杆和圆管之间不发生相对滑动）
解: 由平衡条件 F
F F =+2N 1
N （1）
变形协调条件
2
22
N 111N A E l F A E l F = （2）
由（1）（2）得 2
211111N A E A E Fl
A E l F l
+=
=
?
16. 设有一实心钢管，在其外表面紧套一铜管。材料的弹性模量和线膨胀系数分别为1E ，2E 和1l α，
2l α，且2l α＞1l α。两管的横截面面积均为
A 。如果两者紧套的程度不会发生相互滑动，试证明当组合
管升温T ?后，其长度改变为()
12211E T l E E l
l l ?+=?αα证：由平衡条件 2N 1N F F = （1）
变形协调条件
2211
l l l l ?-?=?+?T T
2
22
N 2111N 1A E l
F T l A E l F T l l l -?=+
?αα （2）
由（1）（2）得
()2
121121N E E A
E TE
F l l +?-=
αα
钢)
α≤
[][]21tan ==
στα
胶缝截面与横截面的夹角 57.26=α
20. 图示防水闸门用一排支杆支撑（图中只画出1根），各杆直径为mm 150=d
的圆木，许用应力[]MPa 10=σ，设闸门
受的水压力与水深成正比，水的质量密度
ρ=33m kg 100.1?，若不考虑支杆的稳定问题，试求支杆间
的最大距离。(取2
s m 10=g
)
解：设支杆间的最大距离为x ，闸门底部A 处水压力的集度为
4
0q ，
闸门AB 的受力如图
∑=0A
M ，αcos 413210F q =?? N F F =≤[]2π41
d σ
5
3
cos =α，m kN 3030x gx q ==ρ
得：m 42.9=x
21. 图示结构中AC 为刚性梁，BD 为斜撑杆，载荷F 可沿梁AC 水平移动。试问：为使斜杆的重量最小，斜撑杆与梁之间的夹角θ应取何值？
解：载荷F 移至C 处时，杆BD 的受力最大，如图。
θcos h Fl F BD
=
A ≥
[]
[]
σθσcos h Fl
F BD
=
杆BD 的体积[]θ
σθ2sin 2sin Fl
h A
V =
=
当12sin =θ时，V 最小即重量最轻，故 454
π
==
θ
22. 图示结构，BC 为刚性梁，杆1和杆2的横截面面积均为A
许用应力分别为
[]1σ和[]2σ，且[][]212σσ=。载荷F 可沿梁其移动范围为0≤x ≤l 。试求：
(1) 从强度方面考虑，当x 为何值时，许用载荷
[]F 为
最大，其最大值F 为多少？
(2) 该结构的许用载荷
[]F 多大？
解：(1) 杆BC 受力如图
1N F =[]A 1σ，2N F =[]A 2σ
[][]A A F F F 12N21N max 23
3σσ==+=
3
l x =
(2) F 在C 处时最不利 2N F F
=≤[]A 2σ
4
N2
所以结构的许用载荷 [][]A F 2σ=
23. 图示结构，杆1和杆2的横截面面积为A ，材料的弹性模量为E ，其拉伸许用应力为[]+σ，压缩许
用应力为
[]-σ，且[][]+-=σσ2，载荷F 可以在刚性梁BCD 上移动，若不考虑杆的失稳，试求： (1) 结构的许用载荷[]F 。
(2) 当x 为何值时（0＜x ＜l 2
为多少？
解：(1) F 在B ∑=0D
M
，1N -F l F 1N 21
F F =≤[]A -
σ2
1
∑=0C
M ，2N F F =≤[]A +
σ 结构的许用载荷
[][]A F +=σ
(2) F 在CD 间能取得许用载荷最大值，梁受力如图（2）
∑=0y
F
，02N 1N =-+F F F
∑=0B
M
，022N 1N =-
+Fx l F l F
x l l F F -=
21N ，l
x l F F -=2N
F ≤
[]
x
l Al --
2σ，F ≤
[]
l
x Al --
σ
l x x l -=
-121，2
3l
x =
[][]
+
-
==σσA A F 42max
24. 在图示结构中，杆BC 和杆BD 的材料相同，且受拉和受压时的许用应力相等，已知载荷F ，杆BC 长l ，许用应力
[]σ。为使结构的用料最省，试求夹角α的合理值。
(1)
N2
(2)
[]
[]σασαααcot cos sin cos 21
lF Fl l A l A V +
=+=
）
，（00d d ααα
==V
0sin 1
cos sin cos sin 020*******=--ααααα， 即
0cos sin cos 2sin 0
2
020202=-αααα 2tan 0=α
当 74.540
=α时，V 最小，结构用料最省。
25. 如图所示，外径为D ，壁厚为δ，长为l 的均质圆管，由弹性模量E ，泊松比ν的材料制成。若在管端的环形横截面上有集度为q 的均布力作用，试求受力前后圆管的长度，厚度和外径的改变量。
解
：
长
度
的
改
变
量
E
lq
E l l l ==
=?σε 厚度的改变量 E
q
δννεδδεδ
-
=-='=?
外径的改变量 E
q
D D D D ννεε-
=-='=?
26. 正方形截面拉杆，边长为cm 22
，弹性模量GPa 200=E ，泊松比3.0=ν。当杆受到轴
向拉力作用后，横截面对角线缩短了mm 012.0，试求该杆的轴向拉力F 的大小。
解：对角线上的线应变3000.040
012
.0-=-=
'ε
则杆的纵向线应变001.0='
-
=ν
εε
杆的拉力kN 160==EA F ε
27. 图示圆锥形杆的长度为l ，材料的弹性模量为E ，质量密度为ρ，试求自重引起的杆的伸长量。
解：x 处的轴向内力 ()()()x x A g x gV x F ?==3
1N ρρ
杆的伸长量
()()()()???==?l l
x x EA x x gA x EA x x F l 0 0 N d 3d ρ?==l E
gl E x gx 0 2
63d ρρ
28. 设图示直杆材料为低碳钢，弹性模量GPa 200=E ，杆的横截面面
积为
2cm 5=A ，杆长m 1=l ，加轴向拉力kN 150=F
，测得伸长
l=1
mm 4=?l 。试求卸载后杆的残余变形。
解：卸载后随之消失的弹性变形mm 5.1e ==
?EA
Fl
l 残余变形为mm 5.2e p
=?-?=?l l l
29. 图示等直杆，已知载荷F ，BC 段长l ，横截面面积A ，弹性模量E ，质量密度ρ，考虑自重影响。试求截面B 的位移。
解：由整体平衡得gAl F C ρ3
4
=
BC 段轴力()??
?
?
?-=l x gA x F 34N
ρ
截面B 的位移
())
(65d 34d 2 0 0 N ↓-=??? ??
-==?=??
E
gl x EA l x gA EA x
x F l Δl l
BC B ρρ
30. 已知图示结构中三杆的拉压刚度均为EA ，设杆AB 为刚体，载荷F ，杆AB 长l 。试求点C 的铅垂位移和水平位移。
解：杆AB 受力如图
0N2=F , 2
N3N1F
F F =
=
EA
Fl
l l Δy 231=
?=?= 因为杆AB
不变形。又沿
45
由A 移至
A '。所以 EA
Fl
ΔΔy x 2=
= 31. 电子秤的传感器是一个空心圆筒，承受轴向拉伸或压缩。已知圆筒外径
mm 80=D ，壁厚
mm 9=δ，
材料的弹性模量GPa 210=E 。在称某重物时，测得筒壁的轴向应变6
10476-?-=ε，试问该物重多少？
解：圆筒横截面上的正应力
E A
F
εσ==
()2
2π4
1
d D E EA F -?==εε
mm 622=-=δD d 该物重 kN 67.200=F
N3
'
x
Δ
32. 图示受力结构，AB 为刚性杆，CD 为钢制斜拉杆。已知杆CD 的横截面面积2mm 100=A ，弹
性模量GPa 200=E
。载荷kN 51=F ，kN 102=F ，试求：
（1）杆CD 的伸长量l ?； （2）点B 的垂直位移B ?。 解：杆AB 受力如图
∑=0A
M
，022
2
12N
=--F F F ()kN 2202212N =+=F F F mm 2N ==
?EA
l
F l mm 66.5222=?==l ΔΔC B
33. 如图示，直径mm 16=d
的钢制圆杆AB
处铰接。当D 处受水平力F 作用时，测得杆AB 已知钢材拉伸时的弹性模量GPa 210=E 。试求：
（1）力F 的大小； （2）点D 的水平位移。 解：折杆BCD 受力如图 （1）
∑=0C
M
，025.1N =?-?F F
kN 5.2825
.125.1N
===A E F F ε （2）mm 1.8m 8001.0===?l l
ε
5
.12l ΔDx ?= mm 4.25
.12
==
l ΔDx ε
34. 如图示等直杆AB 在水平面内绕A 设杆件的横截面面积为A ，质量密度为
ρ
。则截______________N =C F 。
答：??
? ??
-22
x l x A ωρ
1
B
35. 如图示，两端固定的等直杆AB ，已知沿轴向均匀分布的载荷集度为q ，杆长为l ，拉压刚度为EA ，试证明任意一截面的位移
()EA
x l qx x 2-=
δ，最大的位移
EA
ql
82
max =
δ。 证：由平衡条件得 0=-+ql F F B A
()EA
ql
EA l F EA x qx F EA x F l A l A l
2d d 2
0 0 N -=-==???
由变形协调条件0=?l ，得2
ql F A =，
()EA
x l qx EA qx EA qlx EA qx EA x F x EA qx F A x
A x 2222d 22 0 -=-=-=-=?δ 令0='
x
δ，02=-qx ql
即当2
l
x =
时，杆的位移最大，EA
ql EA l l l q 82222max =?
??
??-=δ 证毕。
36. 图示刚性梁ABCD ，在BD 两点用钢丝悬挂，钢丝绕进定滑轮G ，F ，已知钢丝的弹性模量GPa 210=E ，
横截面面积
2
mm 100=A ，在C 处受到载荷
kN 20=F 的作用，不计钢丝和滑轮的摩擦，求C 点的
铅垂位移。
解：设钢丝轴力为N F ，杆AB 受力如图示。 由
0=∑A M 得 kN 43.117
4
N ==
F F 钢丝长m 8=l ，mm 35.4N ==?EA
l
F l l B D ?=+δδ
85=C D δδ，4
3
=--D B D C δδδδ 所以 mm 49.2=C
δ
B
37. 图示杆件两端被固定，在C 处沿杆轴线作用载荷F ，已知杆横截面面积为A ，材料的许用拉应力为
[]+σ，许用压应力为[]-σ，且[][]
+
-
=σσ3，问x 为何值时，F 的许用值最大，其最大值为多少？
解：平衡条件 F F F B A =+
变形协调条件
()EA x l F EA x F B A -= 得F Al x l F A -=，F l x
F B =
由F Al x BC =σ≤[]+
σ3
F Al x l AC -=σ≤[]+
σ
得l x 43=，[][][]+
-==σσA A F 4
34max
38. 欲使图示正方形截面受压杆件变形后的体积不发生变化，试求该材料的泊松比值。
解
：
()()l l b b l b l b V ?-?+===2
1212
???
?
??-?
?? ?
??+=l l l b b b 112
2
()()εε-'+=112
2l b
得
()()1112=-'+εε
上式左端展开后略去二阶以上微量得 εε='2 则 5.0='
=
ε
εν
39. 平面结构中，四杆AC ，BD ，BC ，CD 的横截面面积皆为A ，材料的弹性模量皆为E ，其长度如图示，各节点皆铰接，在点C 作用有铅垂向下的载荷F 。试求点D 的水平位移与铅垂位移。
解：F F F F F AC BC CD BD
====N N N N ,0EA
Fl l l l l AC BC CD BD =
?=?=?=?,0 点D 的铅垂位移和水平位移分别为 0=y δ, EA
Fl l AC
x =?=δ
40. 图示桁架中各杆的拉压刚度为EA 直向下的力F 。试求节点B 的位移。
解：由点B 、A 的平衡得
()0
,3N 2N ==F F F 拉，
()()压拉F F F F 2,4N 1N ==
分析点 1'A A 点B 0=x δy =δ41. 解：F N Cy =
δDy =δ42. 试求点A A =δF A 21
δ43. 杆1和杆2解：N F
Dx T l l Dy ?=αδ
45. 图示桁架中，杆1，杆2的长为l 面面积为A εσB n =表示，其中n 和B 知常数。试求节点C 的铅垂位移y δ
解：θcos 22N 1
N F F F =
=
n
y B l l
B ===θθσθδδcos cos cos 1
46. 图示直杆长为l ，横截面面积为A 和m 为已知的材料常数。解：l l C A C A F
m ??
?
???===εσ
47. 图示桁架中，杆CD 和杆BE 为刚性杆，其它各杆的拉压刚度为EA 。当节点C 作用垂直向下的力F 时，试求节点C 的水平位移Cx δ和铅垂位移Cy δ。
解：F F BC
2N =（拉）
，F F BD 2N =（压） 杆CD 为刚性杆，所以0=Cx
δ
点C 的铅垂位移为点B 的位移加上点
B 的铅垂位移
EA
Fa
EA a F Cy 24
2222
==δ
48. 图示结构中，的力F ，试求节点B 的水平位移x δ解：由点B 和点C 的平衡得
F F F ==3N 1N （压）， 2N =F Bx δ等于点C 的水平位移Cx δEA
Fl
EA Fl EA Fl Bx 2=
+=
δ ()← 因为杆BD 不变形，所以
EA
Fl
Bx
By 2==δδ ()↓
49. 外径mm 60=D ，内径mm 20=d 的空心圆截面杆，其杆长mm 400=l ，两端受轴向
拉力kN 200=F
作用。若已知弹性模量GPa 80=E ，泊松比3.0=ν，试计算该杆外径的改变量
D ?及体积的改变量V ?。
解：空心圆截面杆的应变 EA
F
l l =
=
Δε
外径改变量 mm 9 017.0==?D D νε 体积改变量 ()3m m 40021=-=?V V
εν
50. 图示结构中，杆1和杆2的长度m 121==l l ，弹性模量G Pa
20021==E E ，两杆的横截
面面积均为
2
mm 59=A ，线膨胀系数-17C 10125 -?=l
α。在
C 处作用垂直向下的力
kN 10=F 。试求温度升高C 40 =?T 时，杆的总线应变。
D
解：由结构的对称性，两杆的轴力为
()拉F F F 22N 1N ==
杆的总线应变为
3N
101.1-?=?+=
T EA
F l αε 51. 一等截面摩擦木桩受力如图示，摩擦力沿杆均匀分布，其集度为2ky f =，其中
k 为待定常数。
忽略桩身自重，试:
(1) 求桩承受的轴力的分布规律并画出沿桩的轴力图；
(2) 设m 10=l
，kN 400=F ，2cm 700=A ，GPa 10=E ，求桩的压缩量。
解：(1) 在截面y 处，轴力
()30
2N 3
d y k
y ky y F y -=-=?
当
l y =时，()F
l F -=N
由F l k =33, 得待定常数 3
3l
F k =
所以轴力为()3
3
N
l
Fy y F -=
(2) 桩的压缩量
mm 43.14d 0N ===??
EA
Fl
y EA F l l
52. 图示三根钢丝，长度均为cm 30=l ，横截面面积均为2mm 5.0=A ，材料的弹性模量
GPa 210=E ，钢丝之间互相成
120
角。注意钢丝只能承受拉力。试求：
（1） 当kN 500=F
，加在点D 向下时，点D 位移δ
；
（2）
当kN 500=F
，加在点D 水平向右时，点D 铅垂位移及水平位移V δ及H δ。
解：(1) 03
N =F ，N 50060
cos 22N 1N ==
=
F
F F
mm 86.2 60cos 1N ==
δδ，EA
l
F (2) F 力水平向右时，02
N =F
3
260
sin 1N F F F =
=
，3
60cos 1N 3
N F F F =
=
EA
Fl l EA
Fl l 3,3231=
?=
?
m m 825.03V =?=l δ, mm 38.260tan 60sin 31
H =?+?=
l l δ 53. 在合成树脂中埋入玻璃纤维，纤维与树脂的横截面面积之比为150。已知玻璃纤维和合成树脂的
弹性模量分别为Pa 1074g ?=E 和Pa 104.04p ?=E ，线膨胀系数分别为-1
6g C 108 -?=l α和-14p
C 1020 ?=l α。若温度升高C 40 ，试求玻璃纤维的热应力g σ。
解：平衡方程 0p p g
g =+A A σσ
协调方程 p
p p g
g g E l
l T E l
l T
l l σασα+
??=+
??
解得 Pa 8.24g
=σ
54. 图示平面ACBD 为刚性块，已知两杆DE ，FG 的材料相同，杆DE 直径m m 61
=d ，杆FG 直径m m 82=d ，水平作用力的大小
kN 2==C A F F 。试求各杆内力。
解：平衡方程
∑=0B
M
，得
0200400580700N N =?-?-?-?FG DE C A F F F F
F F F F
G DE 3510N N =+
几何方程 FG DE
δδ2=
FG FG FG
DF
DE
F F d d F N N 22N 125.12==
解得
kN
23.369kN 38.415N N ==FG DE F F
55. 在温度为
C 2 时安装的铁轨，每段长度均为为mm 2.1=Δ，已知铁轨的弹性模量GPa 200=E ，线膨胀系数C 105.12?=l 。试求当
夏天气温升为C 40
时，铁轨内的温度应力。
解：ΔEA l F l T
l =-
??N α 即 3
9N 6102.110
2005.125.1238105.12--?=?-???A F
601
3
D ?l 1?l 3
δV
δH
合成树脂
玻璃纤维
B
F D
E
G
200200200700
F A
A
C
F C 580
B
F D
200200700
F A
A
C
F C
580
F Bx
F F F B
F
D
δFG δDE
EA l
F EA l F 2230cos 22N 1N =
2N 1N 2
3
F F =
(2) 显然2N 1N F F <，解方程（1）和（2）得出 F F 3
26
2N +=
由][2N σA F ≤，得 ][52.0][6
3
2][σσA A F =+=
61. 图示结构，ABC 为刚体，二杆的拉压刚度EA 相同，杆2的线膨胀系数为l α。设杆2升温T ?，试求二杆之内力1N F ，2N F 。
解：平衡条件
∑=0C
M
得2N 1N F F =
变形协调条件
21ΔΔ=
EA
a
F Ta EA a F l 2
N 1N -?=α
解得 TEA F F l ?==α2
1
2N 1
N
62.
由钢杆制成的正方形框架，
受力如图示，
杆5和杆
6间无联系。已知各杆的材料和横截面面积相等，试求各杆的轴力。
解：由对称性及平衡条件得
N6N54N N3N21N ,F F F F F F ====
02
2224N 1
N 6N =-++F F F F 变形协调条件 61
2
2
2l l ?=?
? 物理条件 EA
l F l 1N 1
=
? ，EA
l F l 6N 6
2=
?
解得 )21(6N 5N 4N 3N 2N 1N +======F F F F F F F
63. 图示结构，AB 为刚性杆。杆CD 直径mm 20=d ，
弹性模量Pa G 200=E
，弹簧刚度m kN 4000=k ，
m 1=l ，kN 10=F 。试求钢杆CD 的应力及B 端弹簧
的反力B F 。
解：平衡条件
∑=0A
M
04
3
230
sin 1N =+?-?
?l F l F l F B
（1）变形条件 B l l ?=?
30
sin 2
1
（2）
物理条件 EA
l F l 31N 1
=
? k F l B B =? （3）
联立求解得 kN 78.2B =F ，MPa 2.60CD =σ
64. 图示钢螺栓1外有铜套管2。已知钢螺栓1的横截面面积
2
1cm 6=A ，弹性模量G Pa
2001=E ， 铜套管2的横截面面积
22cm 12=A ，弹性模量G Pa
1002=E ，螺栓的螺距
mm 3=s ，l 解：压缩量为 2l ?
平衡条件 变形协调条件 4
21l l =
?+? B
B
材料力学考试题库
材料力考试题 姓名学号 一、填空题：（每空1分，共计38分） 1、变形固体的变形可分为：弹性变形和塑性变形。 2、构件安全工作的基本要求是：构件必须具有足够的强度、足够刚度 和足够稳定性。 3、杆件变形的基本形式有拉（压）变形、剪切变形、扭转变形 和弯曲变形。 4、吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是拉伸变形；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；螺旋千斤顶中的螺杆受压杆受压变形。 5、图中σ——ε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点的应力称为强化极限符号_σb ___ __。 k 6、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 的内力称为轴力。剪切变形时的内力称为剪力，扭转变形时内力称为扭矩，弯曲变形时的内力称为弯矩。 7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有 AB、BC、CD、AD ；受力压缩杆件有 BE 。
8、胡克定律的两种表达式为EA L N l ?=?和εσE =。E 称为材料的 弹性模量 。它是衡量材料抵抗 变形 能力的一个指标。E 的单位为MPa ，1 MPa=_106_______Pa 。 9、衡量材料强度的两个重要指标是 屈服极限 和 强化极限 。 10、通常工程材料丧失工作能力的情况是：塑性材料发生 屈服 现象， 脆性材料发生 强化 现象。 11、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。 12、在园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。 13、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。 14、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，即园轴没有 伸长或缩短 发生，所以横截面上无 正 应力。 15、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 ，则临界应力σ cr 为______________。 二、 判断题：（每空1分，共计8分） 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。 （ × ）
材料力学试题及答案
一、判断题（正确打“√”，错误打“X ”，本题满分为10分） 1、拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。( ) 2、圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。( ) 3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。( ) 4、交变应力是指构件内的应力，它随时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，也可能是静载荷。( ) 5、弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。（ ） 6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。( ) 7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。（ ） 8、动载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关。( ) 9、构件由突加载荷所引起的应力，是由相应的静载荷所引起应力的两倍。( ) 10、包围一个点一定有一个单元体，该单元体各个面上只有正应力而无切应力。( ) 二、选择题（每个2分，本题满分16分） 1．应用拉压正应力公式A F N =σ的条件是（ ）。 A 、应力小于比例极限； B 、外力的合力沿杆轴线； C 、应力小于弹性极限； D 、应力小于屈服极限。 2．梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大弯曲正应力之比 ) (m ax )(m ax b a σσ 为 （ ）。 A 、1/4； B 、1/16； C 、1/64； D 3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述：正确的是 。 A 、有应力一定有应变，有应变不一定有应力； B 、有应力不一定有应变，有应变不一定有应力； C 、有应力不一定有应变，有应变一定有应力； D 、有应力一定有应变，有应变一定有应力。 4、火车运动时，其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法，正确的是 。 A ：脉动循环应力： B ：非对称的循环应力； C ：不变的弯曲应力；D ：对称循环应力 5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F 作用，其合理的截面形状应为图（ ） (a) (b)
钢筋混凝土材料的力学性能 复习题
第一章 钢筋混凝土的材料力学性能 一、填空题： 1、《混凝土规范》规定以 强度作为混凝土强度等级指标。 2、测定混凝土立方强度标准试块的尺寸是 。 3、混凝土的强度等级是按 划分的，共分为 级。 4、钢筋混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点 的钢筋，通常称它们为 和 。 5、钢筋按其外形可分为 、 两大类。 6、HPB300、 HRB335、 HRB400、 RRB400表示符号分别为 。 7、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于于残余应变为 时的应力作为名 义屈服点，称为 。 8、对于有明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 、 等四项。 9、对于无明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 等三项。 10、钢筋和混凝土是两种不同的材料，它们之间能够很好地共同工作是因 为 、 、 。 11、钢筋与混凝土之间的粘结力是由 、 、 组成的。其 中 最大。 12、混凝土的极限压应变cu ε包括 和 两部分， 部分越 大，表明变形能力越 ， 越好。 13、钢筋的冷加工包括 和 ，其中 既提高抗拉又提高抗 压强度。 14、有明显屈服点的钢筋采用 强度作为钢筋强度的标准值。 15、钢筋的屈强比是指 ，反映 。 二、判断题： 1、规范中，混凝土各种强度指标的基本代表值是轴心抗压强度标准值。（ ） 2、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。（ ） 3、采用边长为100mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为 0.95。（ ） 4、采用边长为200mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为 1.05。（ ） 5、对无明显屈服点的钢筋，设计时其强度标准值取值的依据是条件屈服强度。（ ） 6、对任何类型钢筋，其抗压强度设计值y y f f '=。（ ）
材料力学_考试题集(含答案)
《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) (B) (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
材料力学性能试题(卷)集
判断 1.由内力引起的内力集度称为应力。（×） 2.当应变为一个单位时，弹性模量即等于弹性应力，即弹性模量是产生100%弹性变形所需的应力。（√） 3.工程上弹性模量被称为材料的刚度，表征金属材料对弹性变形的抗力，其值越大，则在相同应力条件下产生的弹性变形就越大。（×） 4.弹性比功表示金属材料吸收弹性变形功的能力。（√） 5.滑移面和滑移方向的组合称为滑移系，滑移系越少金属的塑性越好。（×） 6.高的屈服强度有利于材料冷成型加工和改善焊接性能。（×） 7.固溶强化的效果是溶质原子与位错交互作用及溶质浓度的函数，因而它不受单相固溶合金（或多项合金中的基体相）中溶质量所限制。（×） 8.随着绕过质点的位错数量增加，留下的位错环增多，相当于质点的间距减小，流变应力就增大。（√） 9.层错能低的材料应变硬度程度小。（×） 10.磨损、腐蚀和断裂是机件的三种主要失效形式，其中以腐蚀的危害最大。（×） 11.韧性断裂用肉眼或放大镜观察时断口呈氧化色，颗粒状。（×） 12.脆性断裂的断裂面一般与正应力垂直，断口平齐而光亮，长呈放射状或结晶状。（√） 13.决定材料强度的最基本因素是原子间接合力，原子间结合力越高，则弹性模量、熔点就越小。（×） 14.脆性金属材料在拉伸时产生垂直于载荷轴线的正断，塑性变形量几乎为零。（√） 15.脆性金属材料在压缩时除产生一定的压缩变形外，常沿与轴线呈45°方向产生断裂具有切断特征。（√）
16.弯曲试验主要测定非脆性或低塑性材料的抗弯强度。（×） 17.可根据断口宏观特征，来判断承受扭矩而断裂的机件性能。（√） 18.缺口截面上的应力分布是均匀的。（×） 19.硬度是表征金属材料软硬程度的一种性能。（√） 20.于降低温度不同，提高应变速率将使金属材料的变脆倾向增大。（×） 21.低温脆性是材料屈服强度随温度降低急剧下降的结果。（×） 22.体心立方金属及其合金存在低温脆性。（√） 23.无论第二相分布于晶界上还是独立在基体中，当其尺寸增大时均使材料韧性下降，韧脆转变温度升高。（√） 24.细化晶粒的合金元素因提高强度和塑性使断裂韧度K IC下降。（×） 25.残余奥氏体是一种韧性第二相，分布于马氏体中，可以松弛裂纹尖端的应力峰，增大裂纹扩展的阻力，提高断裂韧度K IC。（√） 26.一般大多数结构钢的断裂韧度K IC都随温度降低而升高。（×） 27.金属材料的抗拉强度越大，其疲劳极限也越大。（√） 28.宏观疲劳裂纹是由微观裂纹的形成、长大及连接而成的。（√） 29.材料的疲劳强度仅与材料成分、组织结构及夹杂物有关，而不受载荷条件、工作环境及表面处理条件的影响。（×） 30.应力腐蚀断裂并是金属在应力作用下的机械破坏与在化学介质作用下的腐蚀性破坏的叠加所造成的。（×） 31.氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色，颗粒状。（√） 32.含碳量较低且硫、磷含量较高的钢，氢脆敏感性低。（×） 33.在磨损过程中，磨屑的形成也是一个变形和断裂的过程。（√）
2019年材料力学考试题库及答案
材料力考试题及答案 一、填空题：（每空1分，共计38分） 1、变形固体的变形可分为：弹性变形和塑性变形。 2、构件安全工作的基本要求是：构件必须具有足够的强度、足够刚度 和足够稳定性。 3、杆件变形的基本形式有拉（压）变形、剪切变形、扭转变形 和弯曲变形。 4、吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是拉伸变形；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；螺旋千斤顶中的螺杆受压杆受压变形。 5、图中σ——ε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点的应力称为强化极限符号_σb ___ __。 k 6、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 的内力称为轴力。剪切变形时的内力称为剪力，扭转变形时内力称为扭矩，弯曲变形时的内力称为弯矩。 7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有 AB、BC、CD、AD ；受力压缩杆件有 BE 。
8、胡克定律的两种表达式为EA L N l ?=?和εσE =。E 称为材料的 弹性模量 。它是衡量材料抵抗 变形 能力的一个指标。E 的单位为MPa ，1 MPa=_106_______Pa 。 9、衡量材料强度的两个重要指标是 屈服极限 和 强化极限 。 10、通常工程材料丧失工作能力的情况是：塑性材料发生 屈服 现象， 脆性材料发生 强化 现象。 11、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。 12、在园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。 13、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。 14、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，即园轴没有 伸长或缩短 发生，所以横截面上无 正 应力。 15、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 ，则临界应力σ cr 为______________。 二、 判断题：（每空1分，共计8分） 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。 （ × ）
材料力学题库及答案共29页
课程名称:《材料力学》 一、判断题(共266小题） 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。（ A ） 2、内力只能是力。（ B ） 3、若物体各点均无位移，则该物体必定无变形。（ A ） 4、截面法是分析应力的基本方法。（ B ） 5、构件抵抗破坏的能力，称为刚度。（ B ） 6、构件抵抗变形的能力，称为强度。( B ) 7、构件在原有几何形状下保持平衡的能力，称为构件的稳定性。（ A ） 8、连续性假设，是对变形固体所作的基本假设之一。（ A ） 9、材料沿不同方向呈现不同的力学性能，这一性质称为各向同性。（ B ） 10、材料力学只研究处于完全弹性变形的构件。（ A ） 11、长度远大于横向尺寸的构件，称为杆件。（ A ） 12、研究构件的内力，通常采用实验法。（ B ） 13、求内力的方法，可以归纳为“截-取-代-平”四个字。 （ A ） 14、1MPa=109Pa=1KN/mm2。（ B ） 15、轴向拉压时 45o斜截面上切应力为最大，其值为横截面上正应力的一半（ A ） 16、杆件在拉伸时，纵向缩短，ε<0。（ B ） 17、杆件在压缩时，纵向缩短，ε<0；横向增大，ε'>0。（ A ） 18、σb是衡量材料强度的重要指标。（ A） 19、δ=7%的材料是塑性材料。（ A ） 20、塑性材料的极限应力为其屈服点应力。（ A ）21、“许用应力”为允许达到的最大工作应力。（ A ） 22、“静不定系统”中一定存在“多余约束力”。（ A ） 23、用脆性材料制成的杆件，应考虑“应力集中”的影响。 （ A ） 24、进行挤压计算时，圆柱面挤压面面积取为实际接触面的正投影面面积。（ A ） 25、冲床冲剪工件，属于利用“剪切破坏”问题。（ A ） 26、同一件上有两个剪切面的剪切称为单剪切。（ B ） 27、等直圆轴扭转时，横截面上只存在切应力。（ A ） 28、圆轴扭转时，最大切应力发生在截面中心处。（ B ） 29、在截面面积相等的条件下，空心圆轴的抗扭能力比实心圆轴大。（ A ） 30、使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆件轴线的集中力。（ B ） 31、轴力越大，杆件越容易被拉断，因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。（ B ） 32、内力是指物体受力后其内部产生的附加相互作用力。 （ A ） 33、同一截面上，σ必定大小相等，方向相同。（ B ） 34、杆件某个横截面上，若轴力不为零，则各点的正应力均不为零。（ B ） 35、δ、值越大，说明材料的塑性越大。（ A ） 36、研究杆件的应力与变形时，力可按力线平移定理进行移动。（ B ） 37、杆件伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。 （ B ） 38、线应变的单位是长度。（ B ） 第１页
材料力学性能考试题及答案
07 秋材料力学性能 一、填空：（每空1分,总分25分） 1.材料硬度的测定方法有、和。 2.在材料力学行为的研究中，经常采用三种典型的试样进行研究，即、和。 3.平均应力越高，疲劳寿命。 4.材料在扭转作用下,在圆杆横截面上无正应力而只有,中心处切 应力为,表面处。 5.脆性断裂的两种方式为和。 6.脆性材料切口根部裂纹形成准则遵循断裂准则；塑性材料切口根 部裂纹形成准则遵循断裂准则； 7.外力与裂纹面的取向关系不同，断裂模式不同，张开型中外加拉 应力与断裂面，而在滑开型中两者的取向关系则为。 8．蠕变断裂全过程大致由、和 三个阶段组成。 9．磨损目前比较常用的分类方法是按磨损的失效机制分为、和腐蚀磨损等。 10．深层剥落一般发生在表面强化材料的区域。
11．诱发材料脆断的三大因素分别是、和 。 二、选择：（每题1分，总分15分） （）1. 下列哪项不是陶瓷材料的优点 a）耐高温 b) 耐腐蚀 c) 耐磨损 d)塑性好 （）2. 对于脆性材料，其抗压强度一般比抗拉强度 a)高b)低c) 相等d) 不确定 （）3.用10mm直径淬火钢球，加压3000kg，保持30s，测得的布氏硬度值为150的正确表示应为 a) 150HBW10／3000／30 b) 150HRA3000／l0／ 30 c) 150HRC30／3000／10 d) 150HBSl0／3000／30 （）4.对同一种材料，δ5比δ10 a) 大 b) 小 c) 相同 d) 不确定 （）5.下列哪种材料用显微硬度方法测定其硬度。 a) 淬火钢件 b) 灰铸铁铸件 c) 退货态下的软钢 d) 陶瓷 （）6.下列哪种材料适合作为机床床身材料 a) 45钢 b) 40Cr钢 c) 35CrMo钢 d) 灰铸铁（）7.下列哪种断裂模式的外加应力与裂纹面垂直，因而 它是最危险的一种断裂方式。
材料力学试题库试题精选：精选题2
材料的力学性能 1. 工程上通常以伸长率区分材料，对于脆性材料有四种结论，哪一个是正确？ (A) 5%; (B) 0.5%; (C) 2%; (D) 0.2%。 2. 对于没有明显屈服阶段的塑性材料，通常以 0.2 表示屈服极限。其定义有以下四个结论，正确的是哪一个？ (A) 产生2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限； (B) 产生0.02%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限； (C) 产生0.2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限； (D) 产生0.2%的应变所对应的应力值作为屈服极限。 3. 关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论，正确的是哪一个？ (A) 由于温度降低，其比例极限提高，塑性降低； (B) 由于温度降低，其弹性模量提高，泊松比减小； (C) 经过塑性变形，其比例极限提高，塑性降低； (D) 经过塑性变形，其弹性模量提高，泊松比减小。 4. 关于材料的塑性指标有以下结论，哪个是正确的？ (A) s 和；(B) s 和ψ；(C) 和ψ；(D) s 、和ψ。 5. 用标距50 mm和100 mm的两种拉伸试样，测得低碳钢的屈服极限分别为 s1、 s2 ，伸 长率分别为 5和 10 。比较两试样的结果，则有以下结论，其中正确的是哪一个？ （A） s1s2， 510 ；（B） s1s2 ， 510 ； （C） s1s2， 510 ；（D） s1s2 ， 510 。 6. 圆柱形拉伸试样直径为d，常用的比例试样其标距长度l是或。 7. 低碳钢拉伸试验进入屈服阶段以后，发生性变形。(填“弹”、“塑”、“弹塑”) 8. 低碳钢拉伸应力-应变曲线的上、下屈服极限分别为 s1和 s2 ，则其屈服极限 s 为。 9. 灰口铸铁在拉伸时，从很低的应力开始就不是直线，且没有屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，因此，在工程计算中，通常取总应变为_______%时应力-应变曲线的割线斜率来确定其弹性模量，称为割线弹性模量。 10. 混凝土的标号是根据其_________强度标定的。 11. 混凝土的弹性模量规定以压缩时的曲线中= 时的割线来确定。 12. 铸铁材料（根据拉伸、压缩、扭转）性能排序：抗拉_______抗剪_______抗压。答案：1. A 2. C 3. C 4. C 5. C 6. 5d; 10d7. 弹塑 8. s29. 0.1 10. 压缩11. b 0.4 12. <；<
材料力学考试习题
材料力学习题 第2章 2-1 试求出图示各杆Ⅰ—Ⅰ截面上的内力。 2-2图示矩形截面杆，横截面上正应力沿截面高度线性分布，截面顶边各点 处的正应力均为 MPa 100 max = σ ，底边各点处的正应力均为零。杆件横截面 上存在何种内力分量，并确定其大小（C点为截面形心）。 2-3 试指出图示各单元体表示哪种应力状态。 2-4 已知应力状态如图所示（应力单位为MPa），试用解析法计算图中指定截面的应力。
2-5 试作应力圆来确定习题2-4图中指定截面的应力。 2-6已知应力状态如图所示（应力单位为MPa ），试用解析法求：（1）主应力及主方向；（2）主切应力及主切平面；（3）最大切应力。 2-7 已知应力状态如习题2-6图所示，试作应力圆来确定：（1）主应力及主方向； （2）主切应力及主切平面；（3）最大切应力。 2-8已知构件内某点处的应力状态为两种应力状态的叠加结果，试求叠加后所得 应力状态的主应力、主切应力。 2-9图示双向拉应力状态， σ σσ==y x 。试证明任一斜截面上的正应力均等 于σ，而切应力为零。 2-10 已知K 点处为二向应力状态，过K 点两个截面上的应力如图所示（应力单位为MPa ）。试分别用解析法与图解法确定该点的主应力。 2-11 一点处的应力状态在两种坐标系中的表示方法分别如图 a)和b)所示。 试确定未知的应力分量 y y x xy ' ''σττ、、的大小与方向。
2-12 图示受力板件，试证明尖角A 处各截面的正应力与切应力均为零。 2-13 已知应力状态如图所示（单位为MPa ），试求其主应力及第一、第二、第三不变量321I I I 、、。 2-14 已知应力状态如图所示（单位为MPa ），试画三向应力圆，并求主应力、最大正应力与最大切应力。 第3章 3-1 已知某点的位移分量u = A ， v = Bx +Cy +Dz ， w = Ex 2+Fy 2+Gz 2+Ixy +Jyz +Kzx 。A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、I 、J 、K 均为常数，求该点处的应变分量。 3-2 已知某点处于平面应变状态，试证明2 222,,Bxy y Ax y Bx Axy xy y x +===γεε（其中， B A 、为任意常数）可作为该点的三个应变分量。 3-3 平面应力状态的点O 处x ε=6×10-4 mm/m ，y ε=4×10 -4 mm/m ， xy γ=0；求:1)平面内以y x ' '、方向的线应变；2)以x '与 y '为两垂直线元的切应变；3）该平面内的最大切应变及其与x 轴 的夹角。 3-4 平面应力状态一点处的 x ε= 0，y ε= 0，xy γ=-1×10 -8 rad 。 试求:1）平面内以y x ' ' 、方向的线应 变；2)以x '与 y '为两垂直线元的切应 变；3）该平面内的最大切应变及其与 x 轴的夹角。 3-5 用图解法解习题3-3。 3-6 用图解法解习题3-4。 m/m ， y ε=2×10-8 m/m ， xy γ=1×10-8 3-7 某点处的 x ε=8×10-8 rad ；分别用图解法和解析法求该点xy 面内的：1）与x 轴夹角为45°方向的线应变和以45°方向为始边的直角的切应变；2）最大线应变的方向和线应变的值。 3-8 设在平面内一点周围任何方向上的线应变都相同，证明以此点为顶点的任意直角的切应变均为零。 3-9 试导出在xy 平面上的正方形微元面，在纯剪状态下切应变 xy γ与对角线方向
材料力学试题及答案
一、回答下列各题（共4题，每题4分，共16分） 1、已知低碳钢拉伸试件，标距mm l 1000=，直径mm d 10=，拉断后标距的长度变为mm l 1251=，断口处的直 径为mm d 0.61 =，试计算其延伸率和断面收缩率。 答：延伸率%25%100100 100 125%100001=?-=?-= l l l δ 断面收缩率%64%100))(1(%100211=?-=?-= d d A A A δ 2、试画出图示截面弯曲中心的位置。 3、梁弯曲剪应力的计算公式z z QS = τ，若要计算图示矩形截面A 点的剪应力，试计算z S 。 232 3 )84(41bh h h hb S z =+= 4、试定性画出图示截面截面核心的形状（不用计算）。 二、绘制该梁的剪力、弯矩图。（15分） 矩形 圆形 矩形截面中间 挖掉圆形 圆形截面中间 挖掉正方形 4
三、图示木梁的右端由钢拉杆支承。已知梁的横截面为边长等于0.20m 的正方形,q=4OKN/m,弹性模量 E 1＝10GPa ；钢拉杆的横截面面积A 2＝250mm 2 ,弹性模量E 2=210GPa 。试求拉杆的伸长l ?及梁中点沿铅垂方向的位移?。（14分） 解：杆受到的拉力kN q F N 402 2== m EA l F l N 00228.010 25010210310406 93=?????==?- 梁中点的挠度： m I E ql A E l F w l N c 00739.012 2 .0101038421040500114.0384521214 94 314122=? ?????+ =+=+?=?四、砖砌烟窗高m h 30=，底截面m m -的外径m d 31=，内径m d 22=，自重kN P 20001=，受 m kN q /1=的风力作用。试求：（1）烟窗底截面m m -的最大压应力；（2）若烟窗的基础埋深m h 40=， 基础及填土自重按kN P 10002=计算，土壤的许用压应力MPa 3.0][=σ，圆形基础的直径D 应为多大？（20分） 注：计算风力时，可略去烟窗直径的变化，把它看成是等截面的。 F s M m kN q /20=kN 20m kN ?160A B C m 10m 2112kN 88kN 20kN 5.6m 40kNm 150.3kNm 160kNm
工程材料力学性能课后习题答案
《工程材料力学性能》（第二版）课后答案 第一章材料单向静拉伸载荷下的力学性能 一、解释下列名词 滞弹性：在外加载荷作用下，应变落后于应力现象。 静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。 弹性极限：试样加载后再卸裁，以不出现残留的永久变形为标准，材料 能够完全弹性恢复的最高应力。 比例极限：应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。 包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载，弹性极限 (σP)或屈服强度(σS)增加；反向加载时弹性极限(σP)或屈服 强度(σS)降低的现象。 解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面－－解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。 解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。 韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）。 静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。 二、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学性能? 答案：金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力，而材料的成分和组织对它的影响不大，所以说它是一个对组织不敏感的性能指标，这是弹性模量在性能上的主要特点。改变材料的成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响，但对材料的刚度影响不大。 三、什么是包申格效应，如何解释，它有什么实际意义? 答案：包申格效应就是指原先经过变形，然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象。特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零，这说明在反向加载时塑性变形立即开始了。
材料力学题库及答案
材料力学题库及答案
材料力学题库及答案 【篇一：很经典的几套材料力学试题及答案】 若真不及格，努力下次过。 命题负责人：教研室主任： 【篇二：大学期末考试材料力学试题及答案】 1、拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。() 2、圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。() 3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。() 4、交变应力是指构件内的应力，它随时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，也可能是静载荷。() 5、弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。（） 6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。() 7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。（）8、动载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关。() 9、构件由突加载荷所引起的应力，是由相应的静载荷所引起应力的两倍。() 10、包围一个点一定有一个单元体，该单元体各个面上只有正应力而无切应力。() 二、选择题（每个2分，本题满分16分） f 1．应用拉压正应力公式??n的条件是（）。
aa、应力小于比例极限；b、外力的合力沿杆轴线；c、应力小于弹性极限；d、应力小于屈服极限。 (a)(b) 2．梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大弯曲正应力之比?m（）。axmax 为 a、1/4； b、1/16； c、1/64；d (a) (b) 3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述：正确的是 a、有应力一定有应变，有应变不一定有应力； b、有应力不一定有应变，有应变不一定有应力； c、有应力不一定有应变，有应变一定有应力； d、有应力一定有应变，有应变一定有应力。 4、火车运动时，其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法，正确的是。a：脉动循环应力：b：非对称的循环应力；c：不变的弯曲应力；d：对称循环应力 5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力f作用，其合理的截面形状应为图（b） 6、对钢制圆轴作扭转校核时，发现强度和刚度均比规定的要求低了20%，若安全因数不变，改用屈服极限提高了30%的钢材，则圆轴的（c ）a、强度、刚度均足够；b、强度不够，刚度足够；c、强度足够，刚度不够；d、强度、刚度均不够。 7、图示拉杆的外表面上有一斜线，当拉杆变形时，斜线将d。a：平动；b：转动c：不动；d：平动加转动 8、按照第三强度理论，比较图中两个应力状态的相的是（a ）。（图中应力单位为mpa）a、两者相同；b、（a）大；b、c、（b）大； d、无法判断一、判断：
材料力学试题及参考答案全
精心整理 江苏科技大学 学年第二学期材料力学试题(A 卷) 一、 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τρ的关系M T =∫A τρρdA （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 B 、提高到原来的4倍 C 、降低到原来的1/2倍 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 题一、3图 ---------------------------------------------------密封线内不准答题------------------------------------------------------------- 题一、4 题一、1
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） 五、重量为Q 的重物自由下落在图示刚架C 点，设刚架的抗弯刚度为EI ，试求冲击时刚架D 处的垂直位移。（15分） 六、结构如图所示，P=15kN ，已知梁和杆为一种材料，E=210GPa 。梁ABC 的惯性矩I=245cm 4，等直圆杆BD 的直径D=40mm 。规定杆BD 的稳定安全系数n st =2。 求BD 杆承受的压力。 用欧拉公式判断BD 杆是否失稳。（20分） 江苏科技大学 学年第二学期材料力学试题(B 卷) 二、 选择题（20 分 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 题一、5图 三题图 六题图 五题图 四题图 二题图 ----------------------------------密封线内不准答题------------------------------------------------------------- ------------------------------------------
安徽工业大学材料力学性能复习总结题
安徽工业大学材料力学性能复习总结题 第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能— 1、名词解释 强度、塑性、韧性、包申格效应 2、说明下列力学性能指标的意义 E、σ0.2、σs、n、δ、ψ 3、今有45、40Cr、35CrMo钢和灰铸铁几种材料，你选择哪些材料作机床床身？为什么？ 4、试述并画出退火低碳钢、中碳钢和高碳钢的屈服现象在拉伸-伸长曲线图上的区别。 *5、试述韧性断裂和脆性断裂的区别？（P21-22） 6、剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂，为什么断裂性质完全不同？ 7、何谓拉伸断口三要素？ 8、试述弥散强化与沉淀强化的异同？ 9、格雷菲斯判据是断裂的充分条件、必要条件还是充分必要条件？*10、试述构件的刚度与材料的刚度的异同。(P4)
第二章金属在其它静载荷下的力学性能— 1、名词解释 缺口效应、缺口敏感度、应力状态软性系数 2、说明下列力学性能指标及表达的意义 σbc、NSR、600HBW1/30/20 3、缺口试样拉伸时应力分布有何特点？ 4、根据扭转试样的宏观断口特征，可以了解金属材料的最终断裂方式，比如切断、正断和木纹状断口。试画出这三种断口特征的宏观特征。 第三章金属在冲击载荷下的力学性能— 1、名词解释 低温脆性、韧脆转变温度 2、说明下列力学性能指标的意义 A K、FATT50 3、现需检验以下材料的冲击韧性，问哪种材料要开缺口？哪些材料不要开缺口？为什么？ W18Cr4V、Cr12MoV、3Cr2W8V、40CrNiMo、30CrMnSi、20CrMnTi、铸铁
第四章金属的断裂韧度— 1、名词解释 应力场强度因子K I、小范围屈服 2、说明断裂韧度指标K IC和K C的意义及其相互关系。 3、试述K I与K IC的相同点和不同点。 4、试述K IC和A KV的异同及其相互关系。 *5、合金钢调质后的性能σ0.2＝1400MPa, K IC=110MPa?m1/2，设此种材料厚板中存在垂直于外界应力的裂纹，所受应力σ＝900MPa，问此时的临界裂纹长度是多少？ *6、有一大型薄板构件，承受工作应力为400MN/m2，板的中心有一长为3mm的裂纹，裂纹面垂直于工作应力，钢材的σs＝500 MN/m2，试确定：裂纹尖端的应力场强度因子K I及裂纹尖端的塑性区尺寸R 。
材料力学期末考试复习题及答案
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轴各基本变形的力图。③用第三强度理论设计轴AB的直径d。
材料力学试卷及答案7套
材料力学试卷1 一、绘制该梁的剪力、弯矩图。 （15分） 二、梁的受力如图,截面为T 字型，材料的许用拉应力[σ+]=40MPa ，许用压应力[σ-]=100MPa 。试按正应力强度条件校核梁的强度。（20分） m 8 m 2m 230 170 30 200 2m 3m 1m M
三、求图示单元体的主应力及其方位，画出主单元体和应力圆。（15分） 30 四、图示偏心受压柱，已知截面为矩形，荷载的作用位置在A点，试计算截面上的最大压应 力并标出其在截面上的位置，画出截面核心的形状。(15分)
五、结构用低碳钢A 3制成，A 端固定，B 、C 为球型铰支，求：允许荷载[P]。已知：E=205GPa ，σs =275MPa ，σcr =338-1.12λ,，λp =90，λs =50，强度安全系数n=2，稳定安全系数n st =3，AB 梁为N 016工字钢，I z ＝1130cm 4，W z ＝141cm 3，BC 杆为圆形截面，直径d=60mm 。 （20分） 六、结构如图所示。已知各杆的EI 相同，不考虑剪力和轴力的影响，试求：D 截面的线位移和角位移。
（15分） 材料力学2 一、回答下列各题（共4题，每题4分，共16分） 1、已知低碳钢拉伸试件，标距mm l 1000=，直径mm d 10=，拉断后标距的长度变为mm l 1251=， 断口处的直径为mm d 0.61 =，试计算其延伸率和断面收缩率。 2、试画出图示截面弯曲中心的位置。 3、梁弯曲剪应力的计算公式z z QS = τ，若要计算图示矩形截面A 点的剪应力，试计算z S 。 a a 4/h
材料力学试题及答案
一、一结构如题一图所示。钢杆1、2、3的横截面面积为A=200mm 2，弹性模量E=200GPa ，长度l =1m 。制造时3杆短了△=0.8mm 。试求杆3和刚性梁AB 连接后各杆的内力。（15分） 二、题二图所示手柄，已知键的长度30 mm l =，键许用切应力[]80 MPa τ=，许用挤压应力[σ 三、题三图所示圆轴，受e M 作用。已知轴的许用切应力[]τ、切变模量G ，试求轴直径d 。 （15分） 五、分）
六、如题六图所示，变截面悬臂梁受均布载荷q 作用，已知q 、梁长l 及弹性模量E 。试用积分法求截面A 的挠度w A 和截面C 的转角θC 。（15分） 七、如图所示工字形截面梁AB ，截面的惯性矩672.5610z I -=?m 4，求固定端截面翼缘和腹板交界处点a 的主应力和主方向。（15分） 一、（15分） （1）静力分析（如图（a ）） F F F 图（a ） ∑=+=231,0N N N y F F F F （a ） ∑==31,0N N C F F M （b ） （2）几何分析（如图（b ） ） 50kN A B 0.75m
1 l ?2 l ?3 l ? 图（b ） ?=?+?+?3212l l l （3）物理条件 EA l F l N 11= ?，EA l F l N 22=?，EA l F l N 33=? （4）补充方程 ?=++EA l F EA l F EA l F N N N 3212 （c ） （5）联立（a ）、（b ）、（c ）式解得： kN F kN F F N N N 67.10,33.5231=== 二、（15分） 以手柄和半个键为隔离体， S 0, 204000O M F F ∑=?-?= 取半个键为隔离体，bs S 20F F F == 由剪切：S []s F A ττ=≤，720 N F = 由挤压：bs bs bs bs [][], 900N F F A σσ=≤≤ 取[]720N F =。 三、（15分） e A B M M M += 0AB ?=, A B M a M b ?=? 得 e B a M M a b =+, e A b M M a b =+ 当a b >时 d ≥b a >时 d ≥ 。 四、（15分） F