河海大学研究生入学考试试题813材料力学(原版)说课讲解
河海大学2012攻读硕士学位研究生入学考试试题
科目代码：813 科目名称：材料力学满分：__________
注意：1、认真阅读答题纸上的注意事项；2、所有答案案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；3、本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回。
一、基本题（共50分）
1、铸铁、低碳钢分别是脆性材料与塑性材料，在常温、静荷载情况下，通常发生什么破坏？如图所示杆系中，哪些杆适合用铸铁制作的杆？（5分）
2、图示轴向受力杆由三段组成，每段长度均为L，弹性模量为E，横截面面积为A。
（1）画出轴力图。
（2）求横截面上的最大正应力。
（3）求沿杆轴线方向的总变形量L?。（10分）
3、直径为d的圆形截面杆，杆件在外力偶的作用下产生扭转变形，已知弹性模量为E，泊松比为υ。
（1）求横截面上的最大切应力。
（2）求横截面上最大切应力点处的主应力及主应变。（15分）
4、画出图示梁轴线变形后的挠曲线大致形状。（5分）
5、图示AB为刚性杆，长度为2L；AC、BD为弹性模量为E和横截面为A的弹性杆，AC长为L，BD长为2L。重为W的物体由h处无初速度地自由下落到AB杆的x处。（1）求使AB杆始终保持水平的x值。
（2）求此x值情况下AC、BD杆的动应力。（15分）
二、 综合题（共100分）
1、画出梁的剪力图和弯矩图，求最大剪力（F Qmax ）与最大弯矩（M max ）。（20分）
2、由三个矩形钢板焊接而成的对称工字型钢梁，上下（翼缘）钢板的厚度为20mm ，中间（腹板）钢板的宽度为10mm ，其它尺寸如图所示，对中性轴z 轴的惯性矩为43m 1004.2-Z ?=I 。已知容许正应力[]σ=180MPa ，容许切应力[]τ=100MPa 。
（1）试校核梁的最大正应力和最大切应力。
（2）用第四强度理论校核梁弯矩、剪力都较大的危险截面上a 点的强度。（20分）
3、梁ABC在A处由固定端约束，在B处为可动支座，杆件的弯曲刚度为EI。
（1）求B处的约束力。
（2）如梁的横截面为宽、高分别为b、h的矩形截面，求梁横截面上的最大弯矩及最大正应力。（20分）
4、直径为d的圆形截面杆，杆端在外力偶M=Fd和偏心的集中力F的作用下产生变形，求杆上危险点的主应力及最大切应力。（20分）
5、图示平面结构中，铅直向下的外力F=200kN ，杆AB 的直径D=100mm ，材料的弹性模量为E=200GPa ，比例极限P σ=200MPa ，屈服极限S σ=235MPa ，a=304MPa, b=1.12M,稳定安全系数为n st =2.5。杆AC 的直径为d=90mm ，容许应力为[]σ=60MPa ，试校核结构的安全性。（20分）
河海大学材料力学习题册答案解析【精选】
学号姓名 2-1求下列结构中指定杆内的应力。已知(a)图中杆的横截面面积A1=A2=1150mm2。 2-2求下列各杆内的最大正应力。 （3）图(c)为变截面拉杆，上段AB的横截面积为40mm2，下段BC的横截面积为30mm2， 杆材料的ρg=78kN/m3。 A E C D B
2-4一直径为15mm，标距为200mm 的合金钢杆，比例极限内进行拉伸试验，当轴向荷载从零缓慢地增加58.4kN 时，杆伸长了0.9mm，直径缩小了0.022mm，确定材料的弹性模量E、泊松比ν。 2-6图示短柱，上段为钢制，长200mm，截面尺寸为100×100mm2；下段为铝制，长300mm，截面尺寸为200×200mm2。当柱顶受F力作用时，柱子总长度减少了0.4mm，试求F值。已 知E 钢=200GPa，E 铝 =70GPa。 2-7图示等直杆AC，材料的容重为ρg，弹性模量为E，横截面积为A。求直杆B截面的位移ΔB。
学号姓名 2-8图示结构中，AB可视为刚性杆，AD为钢杆，面积A1=500mm2，弹性模量E1=200GPa；CG为铜杆，面积A2=1500mm2，弹性模量E2=100GPa；BE为木杆，面积A3=3000mm2，弹性模量E3=10GPa。当G点处作用有F=60kN时，求该点的竖直位移ΔG。 2-11图示一挡水墙示意图，其中AB杆支承着挡水墙，各部分尺寸均已示于图中。若AB 杆为圆截面，材料为松木，其容许应力［σ］=11MPa，试求AB杆所需的直径。
2-12图示结构中的CD杆为刚性杆，AB杆为钢杆，直径d=30mm，容许应力［σ］=160MPa，弹性模量E=2.0×105MPa。试求结构的容许荷载F。 2-14图示AB为刚性杆，长为3a。A端铰接于墙壁上，在C、B两处分别用同材料、同面积的①、②两杆拉住，使AB杆保持水平。在D点作用荷载F后，求两杆内产生的应力。设弹性模量为E，横截面面积为A。
河海大学813材料力学
河海大学--813材料力学 河海大学是一所有近百年办学历史，以水利为特色，工科为主，多学科协调发展的教育部直属全国重点大学，是国家首批授权授予学士、硕士和博士学位，国家“211工程”重点建设、”985工程优势学科创新平台“建设以及设立研究生院的高校，拥有水文水资源与水利工程科学国家重点实验室和水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心。 一、院校基本情况 1、校区及院系设置 河海大学总占地面积2300余亩。研究生院坐落在南京市区风景优美的清凉山麓。培养领域覆盖了工、理、经、管、文、法等多学科，尤其是在水利学科研究生培养方面具有广泛的社会影响，是我国最大的水利学科研究生培养基地。 校区设有： （1）本部（西康路校区） 主要是留学生以及水利、水文、土木、港行、环境学院的大三大四本科生级研究生。 （2）江宁校区 由所有本科生和部分研究生，河海大学江宁校区有水文院，水电院，水电院，港航院，土木院，环境院，能电院，计信院，商学院，公管院，理学院，外语院，力材院，法学院，体育系，地学院，机电院。 （3）常州校区 常州校区主要是在机械类专业基础上发展起来的一个校区，毕业证和本部江宁完全一样，物联网工程学院研究生也在常州校区。 院系设有： 水文水资源学院、水利水电学院、港口海岸与近海工程学院、土木与交通学院、环境学院、能源与电气学院、计算机与信息学院、机电工程学院、物联网工程学院、力学与材料学院、地球科学与工程学院、海洋学院、理学院、商学院、企业管理学院、公共管理学院、法学院、马克思主义学院、外国语学院、体育系等专业院系和大禹学院（拔尖人才培养学院）、国际教育学院、远程与继续教育学院。 本一级学科学科整体水平得分学科在全国排名 水利工程95 1 土木工程77 8 工商管理73 29 力学72 17 农业工程72 10 地质资源与地质工程71 11 电气工程69 23 海洋科学69 7 测绘科学与技术68 9 公共管理68 29 2、住宿环境： 一间宿舍四张床，有阳台、独立卫生间、热水器、空调，房间上面还有一个转
河海大学_土力学_习题答案
习题1 1-1 解： (1) A 试样 100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm = 60100.92811.180.083u d C d === 22 301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===? (1) B 试样 100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm = 60100.0066 4.40.0015u d C d === 22 301060()0.0030.910.00150.0066 c d C d d ===? 1-2 解： 已知：m =15.3g S m =10.6g S G =2.70 饱和 ∴ r S =1 又知： w S m m m =-= 15.3-10.6=4.7g (1) 含水量 w S m m ω== 4.7 10.6 =0.443=44.3% (2) 孔隙比 0.443 2.7 1.201.0 S r e G S ω?= = = (3) 孔隙率 1.20.54554.5%11 1.2 e e η= ===++ (4) 饱和密度及其重度 32.7 1.2 1.77/11 1.2 S sat w G e g cm e ρρ++= ==++ 31.771017.7/sat sat g kN m γρ=?=?= (5) 浮密度及其重度 3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-= 3 ''0.77107.7/g kN m γρ=?=?= (6) 干密度及其重度 32.7 1.0 1.23/11 1.2 S w d G g cm e γρ?= ==++ 31.231012.3/d d g kN m γρ=?=?= 1-3 解： 31.60 1.51/110.06d g cm ρρω= ==++ ∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ?=-=-=-= ∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω= == 1.60100 150.91110.06 s m V m g ρωω?= ===+++ ∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω?=?=-?=
河海大学高等土力学试卷教学提纲
河海大学高等土力学 试卷
《2012年河海大学高等土力学》—— 《土工原理》2012-05-16 1.土体在沉淀以后，抗剪强度有什么变化趋势？为什么？（8分） p128 （p116） 答：土体沉淀后，不同的主应力方向下土的抗剪强度不同：竖向抗剪强度高于水平抗剪强度。这是因为天然的土通常在沉积过程中，长宽比大于1的针、片、棒状颗粒在重力作用下倾向于长边沿水平方向排列而处于稳定的状态，近似于水平层的沉淀，由于长期自重的作用，促成土颗粒排列有一定的方向性，这就形成了土层的各向异性结构，土层的各向异性结构导致土的力学性质上的各向异性。 2.土体中有机质对土体有什么影响？（8分） p4 土壤中的有机质存在是土区别于一般固体物质的主要特性之一，有机质是土壤固相物质中最易变化、性质最不稳定的组分。有机质对土体性质影响的一般规律：随着有机质含量的增加，土的分散性加大，天然含水率增高，干密度减小，胀缩性增加，压缩性增加强度减小，承载力降低，对工程极为不利。 3.十字板剪切实验中，竖向剪切强度与两端水平剪切强度哪个大？为什么？ （7分）p102 答：（十字板剪切实验是一种利用十字板剪切仪在现场测定土的抗剪强度实验的方法，这种方法适合于现场测定饱和粘性土的原位不排水强度，特别适用于均匀饱和软粘土。对于粘土中夹带薄层细、粉砂或贝壳，用该方法测得强度偏高。） 现场土常常是各向异性的，对于正常固结土，水平面上的抗剪强度一般小于垂直面上的抗剪强度。产生各向异性的原因在于：土的成层性和土中的应力状态不同。 4.三轴实验中的破坏规范主应力之差和主应力之比，有什么不同？有什么区 别？（7分）p124
2010年河海大学813材料力学考研专业课真题及答案
考研专业课复习是考研备考中至关重要的一环，真题是必不可少的备考资料。中公考研为大家整理了2010年河海大学813材料力学考研专业课真题及答案，供大家下载使用，并且提供东南大学考研专业课辅导，更多真题敬请关注中公考研网！ 《材料力学》2010年硕士研究生入学考试试题 科目代码：____813______ 科目名称：___材料力学_____ 满分：__________ 注意：1，认真阅读答题纸上的注意事项；2，所以答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；3，本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 1、作图示组合梁的剪力图和弯矩图，（图中F=q0a）（15分） 2、T形外伸梁如图放置，受图示荷载，已知F=10kN，q=10kN/m，M e=10kN m ，容许拉应力[σt]=40MPa，容许压应力[σc]=90MPa，容许切应力[τ]=70MPa，校核梁的强度（h=170mm，t=30mm，b=200mm）（25分）。 3、超静定梁柱结构如图，已知材料均为钢材，弹性模量E=200GPa，AB梁为矩形截面，（h×b=120×60mm2），受均布荷载，q=12 kN/m；CD柱为圆截面，长为2米，不考虑稳定问题。当A、B、C三处约束力相等时，求CD柱的直径d（25分）。 4、直径为D的实心圆截面杆，两端受外扭矩T和弯矩M作用，在杆表面A、B两点处沿图
示方向测得εA=500×10-6，εB=450×10-6，已知W z=6000mm3，E=200GPa，泊松比ν=0.25，[σ]=100MPa，试求T和M，并按第四强度理论校核强度（25分）。 5、图示两杆均为d=40mm的圆截面杆，AC长为2米，BC长为1.5米，σp =160MPa，σs =240MPa，E=200GPa，求该结构失稳时的临界力F（25分）。 6、圆截面立柱，直径d=0.1m，高L=5m，E=200GPa，σp =200MPa，[σ]=80MPa，重物P=1.4 kN，从离柱顶H=0.2m处落下，求其动荷系数K d1；若开始时，重物具有初速度υ=2m/s，校核柱的安全（20分）。 7、某构件危险点的应力状态如图所示，已知该种材料的许用切应力[τ] =60MPa，现测出σx=100MPa，σy=40MPa，则τxy容许的最大值是多少？（15分）。
河海大学2009级材料力学试卷期末试卷(附答案)
河海大学期末考试 《材料力学》试卷（2009级 A 卷） （土木，水利，港行） 1. 已知某点处的应力状态如图所示，, MPa 100,MPa 60==στ弹性模量 GPa 200=E ，泊松比25.0=ν，求该点处的三个主应力及最大正应变。 （6分） 2．已知交变应力的,MPa 5,MPa 3min max -==σσ， 求其应力循环特征r 及应力 幅度a σ。（4分） 3．如图所示为矩形截面悬臂梁，在梁的自由端突然加一个重为Q 的物块，求梁的最大弯曲动应力。（4分） 4．如图所示为两根材料相同的简支梁，求两梁中点的挠度之比b a w w /。（4分） y Q h b L L ) ( b 2 /L 2/L ) (a
5．两块相同的钢板用5个铆钉连接如图所示，已知铆钉直径d ，钢板厚度t ，宽度b ，求铆钉所受的最大切应力，并画出上钢板的轴力图。（6分） 6．超静定结构如图所示，所有杆件不计自重，AB 为刚性杆，试写出变形协调方程。（4分） 7、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示，其中4cm 5.6012,mm 5.157==Z C I y 。 已知许用拉应力MPa 40][=t σ，许用压应力MPa 160][=C σ。试按正应力条件校核梁的强度。若载荷不变，但将截面倒置，问是否合理？为什么？ （14分） P 200 P a a a 2/A F
8、圆截面直角弯杆ABC 放置于图示的水平位置，已知cm 50=L ，水平力 kN 40=F ，铅垂均布载荷m /kN 28=q ，材料的许用应力MPa 160][=σ，试用第三强度理论设计杆的直径d 。（14分） C
土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案
N 土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案 第一章 土的物理性质指标与工程分类 1-1 解： (1) A 试样 100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm = 60100.92811.180.083u d C d === 22 301060()0.317 1.610.0830.928 c d C d d ===? (1) B 试样 100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm = 60100.0066 4.40.0015u d C d === 22 301060()0.0030.910.00150.0066 c d C d d ===? 1-2 解： 已知：m =15.3g S m =10.6g S G =2.70 饱和 ∴ r S =1 又知：w S m m m =-= 15.3-10.6=4.7g (1) 含水量 w S m m ω== 4.7 10.6 =0.443=44.3% (2) 孔隙比 0.443 2.7 1.201.0 S r e G S ω?== = (3) 孔隙率 1.20.54554.5%11 1.2 e e η= ===++ (4) 饱和密度及其重度 32.7 1.2 1.77/11 1.2 S sat w G e g cm e ρρ++===++ 31.771017.7/sat sat g kN m γρ=?=?= (5) 浮密度及其重度 3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g kN m γρ=?=?= (6) 干密度及其重度
材料力学考研真题十一套汇总
材料力学考研真题 1 一、作图示结构的内力图，其中P=2qa,m=qa2/2。(10分) 二、已知某构件的应力状态如图，材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.25。试求主应力，最大剪应力，最大线应变，并画出该点的应力圆草图。（10分） 三、重为G的重物自高为h处自由落下，冲击到AB梁的中点C，材料的弹性模量为E，试求梁内最大动挠度。（8分）
四、钢制平面直角曲拐ABC，受力如图。q=2.5πKN/m，AB段为圆截面，[σ]=160MPa，设L=10d，P =qL,试设计AB段的直径d。（15分） x 五、图示钢架，EI为常数，试求铰链C左右两截面的相对转角（不计轴力及剪力对变形的影响）。（12分） 六、图示梁由三块等厚木板胶合而成，载荷P可以在ABC梁上移动。已知板的许用弯曲正应力为[σ]=10Mpa，许用剪应力[τ]=1Mpa，胶合面上的许用剪=0.34Mpa，a=1m，b=10cm，h=5cm，试求许可荷载[P]。（10分）应力[τ] 胶
七、图示一转臂起重机架ABC ，其中AB 为空心圆截面杆D=76mm ，d=68mm ，BC 为实心圆截面杆D 1=20mm ，两杆材料相同，σp =200Mpa ，σs =235Mpa ，E=206Gpa 。取强度安全系数n=1.5，稳定安全系数n st =4。最大起重量G=20KN ，临界应力经验公式为σcr =304-1.12λ（Mpa ）。试校核 此结构。（15分） 八、水平曲拐ABC 为圆截面杆，在C 段上方有一铅垂杆DK ，制造时DK 杆短了△。曲拐AB 和BC 段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GI P 和EI 。且GI P =4 5 EI 。 杆DK 抗拉刚度为EA ，且EA=225EI a 。试求： （1）在AB 段杆的B 端加多大扭矩，才可使C 点刚好与D 点相接触？ （2）若C 、D 两点相接触后，用铰链将C 、D 两点连在一起，在逐渐撤除所加扭矩，求DK 杆内的轴力和固定端处A 截面上的内力。（15分） 九、火车车轴受力如图，已知a 、L 、d 、P 。求轴中段截面边缘上任意一点的循环特征r ，平均应力σm 和应力幅σa 。（5分） 2 一、作梁的内力图。（10分）
土力学河海大学第3版课后答案
土力学河海大学（高等教育出版社第三版） 第一章.土的物理性质和工程分类 1-1. 2.70 10.6g 15.3g s ===G m m s ，，(1).含水率%3.44%1006 .106.103.15=?-==s w m m w (2).孔隙比()197.17.2/6.101/6.103.15=-== s v V V e (3).孔隙率%48.54%100197.11197.11=?+=+=e e n (4).饱和密度()3s sat g/77.1170.47.26.106.103.1516.10cm V V m V w =+-?+=+=ρρ(5).干密度3d 1.23g/cm 8.63 10.6===V m s ρ;(6).饱和重度3 sat sat 17.35kN/m 9.81.77=?==g ργ;(7).干重度3 12.05kN/m 9.81.23g =?==d d ργ1-2.3 s 3cm /48.128 .0190.11% 0.2865.2cm /g 90.1g w w G d =+=+====ρρρ，，(1).孔隙比79.0148.1165.21=-?=-= d w S G e ρρ(2).孔隙率%4479.0179.01=+=+=e e n (3).饱和度%94%10079 .065.228.0%100=??=?=e wG S s r 1-3.% 0.67.2cm /g 60.1cm 10033====w G V s ，，，ρ3 d cm /g 51.106 .0160.11=+=+=w ρρg 151==V m d s ρ；7.2==w s s G ρρ3s 15155.93cm 2.7 s s m V ρ?===
最新河海大学材料力学习题库
河海大学材料力学习题库1-1 图示圆截面杆，两端承受一对方向相反、力偶矩矢量沿轴线且大小均为M的力偶作用。试问在杆件的任一横截面m-m上存在何种内力分量，并确定其大小。 解：从横截面m-m将杆切开，横截面上存在沿轴线的内力偶矩分量M x，即扭矩，其大小等于M。 1-2 如图所示，在杆件的斜截面m-m上，任一点A处的应力p=120 MPa，其方位角θ=20°，试求该点处的正应力σ与切应力τ。 解：应力p与斜截面m-m的法线的夹角α=10°，故 σ＝p cosα=120×cos10°=118.2MPa τ＝p sinα=120×sin10°=20.8MPa 1-3 图示矩形截面杆，横截面上的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σmax=100 MPa，底边各点处的正应力均为零。试问杆件横截面上存在何种内力分量，并确定其大小。图中之C点为截面形心。
解：将横截面上的正应力向截面形心C简化，得一合力和一合力偶，其力即为轴力 F N=100×106×0.04×0.1/2=200×103 N =200 kN 其力偶即为弯矩 M z=200×(50-33.33)×10-3 =3.33 kN·m 返回 1-4 板件的变形如图中虚线所示。试求棱边AB与AD的平均正应变及A点处直角BAD的切应变。 解：返回 第二章轴向拉压应力 2-1试计算图示各杆的轴力，并指出其最大值。 解：(a) F N AB=F, F N BC=0, F N，max=F (b) F N AB=F, F N BC=－F, F N，max=F (c) F N AB=－2 kN, F N2BC=1 kN, F N CD=3 kN, F N，max=3 kN
土力学_河海大学课后部分思考题答案
1、什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？ 土是松散颗粒的堆积物。 地球表层的整体岩石在大气中经受长期风化作用后形成形状不同，大小不一的颗粒，这些颗粒在不同的自然环境条件下堆积（或经搬运沉积），即形成了通常所说的土。 粗粒土中粒径大于0.075㎜的粗粒组质量多于总质量50%，细粒土中粒径小于0.075㎜的细粒组质量多于或等于总质量50%。 2、何谓土的级配？土的粒径分布曲线是怎样绘制的？为什么粒径分布曲线用半对数坐标？ 土中各种大小的粒组中土粒的相对含量称为土的级配。 粒径分布曲线是以土粒粒径为横坐标（对数比例尺），小于某粒径土质量占试样总质量的百分数为纵坐标绘制而成的曲线。 由于土的粒径相差悬殊，因此横坐标用对数坐标表示，以突出显示细小颗粒粒径。 3、 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示？它们定义又如何？ 粒径分布曲线的特征可用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来表示。 式中：d 10，d 30和d 60为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10%，30%和60% 时所对应的粒径。 4、 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？ 土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线的形状来决定，而土粒的 均匀程度和曲线的形状又可用不均匀系数和曲率系数来衡量，对于纯净的砾、砂，当u C 大于或等于5，而且c C 等于1~3时，它的级配是良好的；不能同时满足上述条件时， 它的级配是不良的。 5、 何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？ 稠度是指粘性土的干湿程度或在某一含水率下抵抗外力作用而变形或破坏的能力，是粘性土最主要的物理状态指标。 随含水率的不同可分为流态、可塑态、半固态和固态。 流态时含水率很大，不能保持其形状，极易流动；可塑态时土在外力作用下可改变形状但不显著改变其体积，也不开裂，外力卸除后仍能保持已有的形状；半固态时粘性土将丧失其可塑性，在外力作用下不产生较大的变形且容易破碎。固态时含水率进一步减小，体积不再收缩，空气进入土体，使土的颜色变淡。 6、 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种？怎么定义？ 土体的应力，按引起的原因分为自重应力和附加应力两种；按土体中土骨架和土中孔隙（水、气）的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应（压）力。 有效应力是指由土骨架传递（或承担）的应力。 孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递（或承担）的应力。 自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。 附加应力是指由外荷（静的或动的）引起的土中应力。 7、 何谓自重应力，何谓静孔隙水应力？计算自重应力应注意些什么？ 自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。 由静水位产生的孔隙水应力称为静孔隙水应力。 土体自重应力应由该点单位面积上土柱的有效重量来计算，如果存在地下水，且水位与地表齐平或高于地表，则自重应力计算时应采用浮重度，地下水位以下的土体中还存在静孔隙水应力。 8、何谓附加应力，空间问题和平面问题各有几个附加应力分量？计算附加应力时对地基做了怎样的假定？ 附加应力是指由外荷（静的或动的）引起的土中应力。 空间问题有三个附加应力分量，平面问题有两个附加应力分量。 计算地基附加应力时，假定地基土是各向同性的、均匀的、线性变形体，而且在深度 和水平方向上都是无限的。 9、 什么是有效应力？什么是孔隙应力？其中静孔隙应力如何计算？ 有效应力是指由土骨架传递（或承担）的应力。
河海大学材料力学习题册解答解析
学号 姓名 2-1 求下列结构中指定杆内的应力。已知(a)图中杆的横截面面积A 1=A 2=1150mm 2。 2-2 求下列各杆内的最大正应力。 （3）图(c)为变截面拉杆，上段AB 的横截面积为40mm 2，下段BC 的横截面积为30mm 2，杆材料的ρg =78kN/m 3。 A E C D B
2-4一直径为15mm，标距为200mm 的合金钢杆，比例极限内进行拉伸试验，当轴向荷载从零缓慢地增加58.4kN 时，杆伸长了0.9mm，直径缩小了0.022mm，确定材料的弹性模量E、泊松比ν。 2-6图示短柱，上段为钢制，长200mm，截面尺寸为100×100mm2；下段为铝制，长300mm，截面尺寸为200×200mm2。当柱顶受F力作用时，柱子总长度减少了0.4mm，试求F值。已 知E 钢=200GPa，E 铝 =70GPa。 2-7图示等直杆AC，材料的容重为ρg，弹性模量为E，横截面积为A。求直杆B截面的位移ΔB。
学号姓名 2-8图示结构中，AB可视为刚性杆，AD为钢杆，面积A1=500mm2，弹性模量E1=200GPa；CG为铜杆，面积A2=1500mm2，弹性模量E2=100GPa；BE为木杆，面积A3=3000mm2，弹性模量E3=10GPa。当G点处作用有F=60kN时，求该点的竖直位移ΔG。 2-11图示一挡水墙示意图，其中AB杆支承着挡水墙，各部分尺寸均已示于图中。若AB 杆为圆截面，材料为松木，其容许应力［σ］=11MPa，试求AB杆所需的直径。
2-12图示结构中的CD杆为刚性杆，AB杆为钢杆，直径d=30mm，容许应力［σ］=160MPa，弹性模量E=2.0×105MPa。试求结构的容许荷载F。 2-14图示AB为刚性杆，长为3a。A端铰接于墙壁上，在C、B两处分别用同材料、同面积的①、②两杆拉住，使AB杆保持水平。在D点作用荷载F后，求两杆内产生的应力。设弹性模量为E，横截面面积为A。
2009-2010学年河海大学材料力学期末试卷
河海大学 2009～2010学年第二学期材料力学期中试卷及答案 （土木工程、水利工程专业08级） 班级 学号 姓名 成绩 一、概念题（6小题，共6×5分＝30分） 1．当低碳钢试件的试验应力σ＝σs 时，试件将： (a ) 完全失去承载能力； (b ) 破断；(c ) 发生局部颈缩现象； (d ) 产生很大的塑性变形。 正确的答案是 (d ) 。 2．钢材经过冷作硬化处理后，其弹性模量（ ），比例极限（ ）。 (a ) 不变，不变；(b ) 不变，改变；(c ) 改变，不变；(d ) 改变，改变。 正确的答案是 (b ) 。 3．图示悬臂梁，自由端受力偶M 作用，梁中性层上正应力σ及切应力τ有四种答案：(a ) σ≠0，τ＝0； (b ) σ＝0，τ≠0； (c ) σ＝0，τ＝0； (d ) σ≠0，τ≠0。 正确答案是 (c ) 。
4．两根受轴向拉伸的杆件均处在弹性范围内，一为钢杆，E 钢= 210 GPa ，另一为铸铁杆，E 铁=100 GPa 。若两杆正应力相同，则两者纵向应变的比值为 10／21；若两杆的纵向应变相同，则两者的正应力的比值为21／10。 5．图示薄壁截面梁，若剪力F Q 方向向下，试画出各截面上切应力流的方向，并标出各截面弯曲中心点A 的大致位置。 6．若y S 、z S 、yz I 分别是平面图形对坐标轴y 、z 的静矩和惯性积，则轴y 、 z 是形心主惯性轴的条件为 S y =0 ，S z =0 ，I yz =0 。 A
二、计算题（共70分） 1．画出下列杆件的内力图。（20分） m N? （a）（b） （c） ＋ － F F F N ＋ － 300 M x(N·m) 200 F S ＋ － qa qa ＋ － 0.5qa2 M 0.5qa2 0.5qa2 0.5qa2
土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案
土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案 第一章 土的物理性质指标与工程分类 1-1 解： (1) A 试样 100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm = 60100.92811.180.083u d C d === 22 301060()0.317 1.610.0830.928 c d C d d ===? (1) B 试样 100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm = 60100.0066 4.40.0015u d C d === 22 301060()0.0030.910.00150.0066 c d C d d ===? 1-3 解： 31.60 1.51/110.06d g cm ρρω= ==++ ∴ 2.70 1.0 1110.791.51s s w d d G e ρρρρ?=-=-=-= ∴ 0.79 29.3%2.70sat s e G ω=== 1.60100 150.91110.06 s m V m g ρωω?= ===+++ ∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω?=?=-?= 1-5 解： (1) 31.77 1.61/110.098d g cm w ρρ= ==++ ∴ 0 2.7 1.0 1110.681.61s s w d d G e ρρρρ?=-=-=-= (2) 00.68 25.2%2.7sat s e G ω=== (3) max 0max min 0.940.68 0.540.940.46 r e e D e e --== =-- 1/32/3r D << ∴ 该砂土层处于中密状态。 1-8 解：
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2-4一直径为15mm，标距为200mm 的合金钢杆，比例极限内进行拉伸试验，当轴向荷载从零缓慢地增加58.4kN 时，杆伸长了0.9mm，直径缩小了0.022mm，确定材料的弹性模量E、泊松比ν。
2-6图示短柱，上段为钢制，长200mm，截面尺寸为100×100mm2；下段为铝制，长300mm，截面尺寸为200×200mm2。当柱顶受F力作用时，柱子总长度减少了0.4mm，试求F值。已知E钢 =200GPa，E铝=70GPa。 2-7图示等直杆AC，材料的容重为ρg，弹性模量为E，横截面积为A。求直杆B截面的位移ΔB。 学号姓名
2-8图示结构中，AB可视为刚性杆，AD为钢杆，面积A1=500mm2，弹性模量E1=200GPa；CG为铜杆，面积A2=1500mm2，弹性模量E2=100GPa；BE为木杆，面积A =3000mm2，弹性模量E3=10GPa。当G点处作用有 3 F=60kN时，求该点的竖直位移ΔG。 2-11图示一挡水墙示意图，其中AB杆支承着挡水墙，各部分尺寸均已示于图中。若AB杆为圆截面，材料为松木，其容许应力［σ］=11MPa，试求AB杆所需的直径。
2-12图示结构中的CD杆为刚性杆，AB杆为钢杆，直径d=30mm，容许应力［σ］=160MPa，弹性模量E=2.0×105MPa。试求结构的容许荷载F。
【精品】河海大学研究生入学考试试题813材料力学原版
河海大学2012攻读硕士学位研究生入学考试试题 科目代码：813科目名称：材料力学满分：__________ 注意：1、认真阅读答题纸上的注意事项；2、所有答案案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；3、本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回. 一、基本题（共50分) 1、铸铁、低碳钢分别是脆性材料与塑性材料，在常温、静荷载情况下,通常发生什么破坏?如图所示杆系中，哪些杆适合用铸铁制作的杆？（5分)
2、图示轴向受力杆由三段组成,每段长度均为L，弹性模量为E,横截面面积为A。 （1）画出轴力图。 （2）求横截面上的最大正应力。 （3）求沿杆轴线方向的总变形量L?.（10分） 3、直径为d的圆形截面杆，杆件在外力偶的作用下产生扭转变形，已知弹性模量为E，泊松比为υ。 (1）求横截面上的最大切应力。 （2)求横截面上最大切应力点处的主应力及主应变。（15分)
4、画出图示梁轴线变形后的挠曲线大致形状。（5分) 5、图示AB为刚性杆,长度为2L;AC、BD为弹性模量为E和横截面为A的弹性杆，AC长为L，BD长为2L。重为W的物体由h处无初速度地自由下落到AB杆的x处。（1）求使AB杆始终保持水平的x值。 (2)求此x值情况下AC、BD杆的动应力。（15分）
二、综合题（共100分） 1、画出梁的剪力图和弯矩图,求最大剪力(F Qmax ）与最大弯矩（M max ）.（20 分） 2、由三个矩形钢板焊接而成的对称工字型钢梁，上下（翼缘）钢板的厚度为20mm,中间（腹板)钢板的宽度为10mm ，其它尺寸如图所示，对中性轴z 轴的惯性矩为43m 1004.2-Z ?=I 。已知容许正应力[]σ=180MPa ，容许切应力[]τ=100MPa 。 （1）试校核梁的最大正应力和最大切应力。 （2）用第四强度理论校核梁弯矩、剪力都较大的危险截面上a 点的强度。(20分)
河海大学复试土力学资料
一、 简答与简述题 1 .土的级配不连续是什么含义？其粒径分布曲线和粒组频率曲线各有什么特征？（6分） 答： 土中各种大小的粒组土粒的相对含量称为土的级配（考虑加分） 土的级配不连续是指土中缺乏某种或某几种中间粒径的粒组 （2分） 土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线（半对数坐标系）的形状来决定，而土粒的均匀程度和曲线的形状又可用不均匀系数和曲率系数来衡量。 颗粒级配分布曲线：水平段（台阶）——缺乏某些粒径——级配不连续 （2分） 坡度渐变——大小连续——连续级配；曲线形状平缓——粒径变化范围大——不均匀——良好；曲线形状较陡——变化范围小——均匀——不良（考虑加分） 粒组频率曲线为双峰且谷点<3％，级配不连续 （2分） （考虑加分）定量判别：（1）不均匀系数 60 10u d C d = （2）曲率系数 2 30 6010c d C d d = 603010d d d 分别表示级配曲线上纵坐标为60% 30% 10%时对应粒径 2. 粘性土有那几种状态？各状态之间是通过什么来区分的？（6分） 答： 固体、半固体、可塑、流动四种状态。（说三种也可） （3分） 一般用稠度来描述粘性土的干湿程度（状态）反映在某一含水率下抵抗外力作用而变形或破坏的能力。
（可考虑加分） 各状态的区分如下： 液限（W L）——从流动状态转变为可塑状态的界限含水率，也就是可塑状态的上限含水率； （1分） 塑限（Wp）——从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率，也就是可塑状态的下限含水率； （1分） 缩限（Ws）——从半固体状态转变为固体状态的界限含水率，亦即粘性土随着含水率的减小 而体积开始不变时的含水率。 （1分） 3. 什么是前期固结压力？什么样的土为欠固结土？欠固结土层中一定存在超静孔隙水应力吗？欠固结土层上如不施加新的压力，土层也会继续压缩吗？为什么？（6分） 答： 前期固结压力为土在历史上受到的最大有效应力，用Pc表示。 （1分） 欠固结土为在自重应力作用下尚未完全固结的土，即现有有效应力小于现有固结应力。 （1分） 欠固结土一定存在超静孔隙水应力。 （1分） 因为欠固结土在自重应力作用下尚未固结稳定附加应力尚未转化为有效应力，仍有一部分被 孔隙水承担。随着孔隙水的排出，孔隙水应力的消散，土的孔隙比进一步减小，所以欠固结 土层上即使不施加新的压力，土层也会继续压缩。 （3分） 4. 分别说明下面渗流情况下两个图中土体ABCDEA上所作用的力，并在图中标出。其中，图（a）以土体为研究对象，图（b）以土颗粒为研究对象（8分）。 Ｄ Ｄ
河海大学土力学简答(最终得91分)
第一章 影响压实性的因素？ 土压实性的影响因素主要有含水率、击实功能、土的种类和级配以及粗粒含量等对粘性土，含水率的影响主要表现为当含水率较低时，相同击实功能下所获得的干密度较低，随着含水率的增大，所得到的干密度会逐渐提高；当达到某含水率时，对应击实功能下会得到最大干密度，对应含水率称为最优含水率；随着含水率的提高，最大干密度反而会减小 击实功能的影响表现为：击实功能越大，所得到的土体干密度也大；最优含水率随击实功能的增大而减小 土类和级配的影响表现在：粘性土通常较无粘性土压缩性大；粘粒含量大，压缩性大； 级配良好，易于压密，干密度大 粗粒含量对压实性有影响，大于5mm粒径的粗粒含量大于25％－30％时，需对轻型击实试验的结果进行修正。 第二章 渗透系数K的影响因素： （1）土的粒度成分及矿物成分。土颗粒大小、形状及级配，影响土中孔隙，因而影响土的渗透性。土颗粒越粗，越均匀，渗透性大。砂土中含有较多粉土及粘土颗粒时，渗透系数降低。 （2）结合水膜厚度。粘性土中土粒的结合水膜厚度较厚时，阻塞土的孔隙，降低土的渗透性。 （3）土的结构构造。天然土层不是各向同性的，渗透性也是。 （4）水的粘滞度。水在土中的渗流速度与水的容重及粘滞度有关，影响到土的渗透性。 防止渗透变形的根本措施： 1.减小水力梯度：增加渗径，减小水头差 2.在渗流溢出处加盖重压，建物下游设置减压井，上堵下疏 流网性质有哪些？ 1、流线与等势线正交 2、流线之间的单宽流量相等 3、等势线之间的水头差相等 4、流线越密集，流速越大 5、网格为曲边正方形 第四章 e-p曲线和e-logp曲线的区别？ 本质区别：e-logp曲线可以推求现场压缩曲线（即e-logp的优点是考虑了应力历史的影响），真实反映土层压缩情况。 计算沉降量的差异：e-logp曲线假定试样初始孔隙比是原位孔隙比；e-p曲线假设试样在自重应力下再压缩后的孔隙比为原位孔隙比。 分层总和法计算步骤：
2010年河海大学813材料力学考研真题
《材料力学》2010年硕士研究生入学考试试题 科目代码：____813______ 科目名称：___材料力学_____ 满分：__________ 注意：1，认真阅读答题纸上的注意事项；2，所以答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；3，本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 1、作图示组合梁的剪力图和弯矩图，（图中F=q0a）（15分） ，容许拉应2、T形外伸梁如图放置，受图示荷载，已知F=10kN，q=10kN/m，M e=10kN m 力[σt]=40MPa，容许压应力[σc]=90MPa，容许切应力[τ]=70MPa，校核梁的强度（h=170mm，t=30mm，b=200mm）（25分）。 3、超静定梁柱结构如图，已知材料均为钢材，弹性模量E=200GPa，AB梁为矩形截面，（h×b=120×60mm2），受均布荷载，q=12 kN/m；CD柱为圆截面，长为2米，不考虑稳定问题。当A、B、C三处约束力相等时，求CD柱的直径d（25分）。 4、直径为D的实心圆截面杆，两端受外扭矩T和弯矩M作用，在杆表面A、B两点处沿图示方向测得εA=500×10-6，εB=450×10-6，已知W z=6000mm3，E=200GPa，泊松比ν=0.25，[σ]=100MPa，试求T和M，并按第四强度理论校核强度（25分）。
5、图示两杆均为d=40mm的圆截面杆，AC长为2米，BC长为1.5米，σp =160MPa，σs =240MPa，E=200GPa，求该结构失稳时的临界力F（25分）。 6、圆截面立柱，直径d=0.1m，高L=5m，E=200GPa，σp =200MPa，[σ]=80MPa，重物P=1.4 kN，从离柱顶H=0.2m处落下，求其动荷系数K d1；若开始时，重物具有初速度υ=2m/s，校核柱的安全（20分）。 7、某构件危险点的应力状态如图所示，已知该种材料的许用切应力[τ] =60MPa，现测出σx=100MPa，σy=40MPa，则τxy容许的最大值是多少？（15分）。
河海大学土力学课后习题与答案
第二章思考题2 2-1 土体的应力按引起的原因分为自重应力和附加应力两种按土体中土骨架和土中孔隙水、气的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应压力。有效应力是指由土骨架传递或承担的应力。孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递或承担的应力。自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。附加应力是指由外荷静的或动的引起的土中应力。2-2 自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。由静水位产生的孔隙水应力称为静孔隙水应力。土体自重应力应由该点单位面积上土柱的有效重量来计算如果存在地下水且水位与地表齐平或高于地表则自重应力计算时应采用浮重度地下水位以下的土体中还存在静孔隙水应力。2-3 附加应力是指由外荷静的或动的引起的土中应力。空间问题有三个附加应力分量平面问题有两个附加应力分量。计算地基附加应力时假定地基土是各向同性的、均匀的、线性变形体而且在深度和水平方向上都是无限的。2-4 实际工程中对于柔性较大刚度较小能适应地基变形的基础可以视为柔性基础。对于一些刚度很大不能适应地基变形的基础可视为刚性基础。柔性基础底面压力的分布和大小完全与其上的荷载分布于大小相同刚性基础下的基底压力分布随上部荷载的大小、基础的埋深和土的性质而异。2-5 基地中心下竖向附加应力最大向边缘处附加应力将减小在基底面积围之外某点下依然有附加应力。如
果该基础相邻处有另外的荷载也会对本基础下的地基产生附加应力。2-6 在计算地基附加应力时假定地基土是各向同性的、均质的、线性变形体而且在深度的水平方向上都是无限的这些条件不一定同时满足因而会产生误差所以计算结果会经常与地基中实际的附加应力不一致。2-7 有效应力是指由土骨架传递或承担的应力。孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递或承担的应力。静孔隙水应力0wwuhr 习题2 2-1 解根据图中所给资料各土层交界面上的自重应力分别计算如下00cz 11118.5237czhkPa 5czhhkPa 10165czhhhkPa 2czhhhhkPa 9219.5102111czhhhhhkPa 土的最大静孔隙水应力为010660wwurhkPa 2-2 解 66VGFPGPAdkN 基底压力 maxmin178.16246660.31195.9636vpkPaFepkPalbl 基底静压力min095.9171.078.9npprdkPa maxmin178.195.982.2tpppkPa ①求O点处竖向附加应力由321.5lmb 001.5znb 0.2500SK 1440.2578.978.9zoSnKpkPa 由1.50.53lmb 001.5znb 10tK 20.2500tK 21202tzotpK 3282.2220.2520.5522tzotpKkPa 由321.5lmb 001.5znb 40.2500SK 4482.2220.2520.5522tzoSpKkPa 0zzzzzkPa ②求A点下4m 处竖向附加应力由641.5lmb 42.71.5znb 0.1036SK 1220.103678.916.35zASnKpkPa 由1.50.256lmb 40.676znb 0.0695tK 2220.069582.211.4258zAttKpkPa
河海大学土力学复习知识点
第一章 土的结构: 粗粒土的结构(单粒结构), 细粒土的结构(蜂窝结构/絮凝结构) 土的构造：层理构造、裂隙构造、分散构造 土的压实性: 影响因素：1）含水量 2）击实功（能） 3）土类及级配 特殊土：软土、红黏土、黄土、膨胀土、多年冻土、盐渍土 人工填土：素填土、杂填土、冲填土 常见的粘土矿物：蒙脱石、伊利石、高岭石；三者的亲水性、膨胀性和收缩性依次降低 粒组:介于一定粒度范围内的土粒。 界限粒径：划分粒组的分界尺寸 颗粒级配:土中各粒组的相对含量就称为土的颗粒级配。（d > 0.075mm时，用筛分法；d <0.075，沉降分析） 颗粒级配曲线：曲线平缓，表示粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，即级配良好。 不均匀系数:C u=d60/d10，反映土粒大小的均匀程度，C u 越大表示粒度分布范围越大，土粒越不均匀，其级配越好。 曲率系数:C c=d302/(d60*d10)，反映累计曲线的整体形状，Cc 越大，表示曲线向左凸，粗粒越多。 （d60 为小于某粒径的土重累计百分量为60% ，d30 、d10 分别为限制粒径、中值粒径、有效粒径） 强结合水：紧靠于土颗粒的表面，受电场作用很大，安全不能移动，表现出固态特性 弱结合水：强结合水外，电场作用范围内的水，是一种粘质水膜，受力时可以从水膜厚处向薄处移动，也可因电场引力从一个土粒周围转移到另一个土粒周围，在重力作用下不会发生移动。 毛细水:受到水与空气交界面处表面张力的作用,存在于地下水位以上透水层中的自由水。 重力水:地下水面以下,土颗粒电分子引力范围以外的水,仅受重力作用.传递静水压力产生浮托力。 毛细现象：指土中水在表面张力作用下，沿细的孔隙向上及其它方向移动的现象。