北航材料力学在线作业三 附答案
北航《材料力学》在线作业三
一、单选题（共 20 道试题，共 80 分。）
1. 对于不同柔度的塑性材料压杆，其最大临界应力将不超过材料的（）
A. 比列极限
B. 弹性极限
C. 屈服极限
D. 强度极限
满分：4 分
2. 在平面图形的几何性质中，（）的值可正、可负、也可为零。
A. 静矩和惯性矩
B. 极惯性矩和惯性矩
C. 惯性矩和惯性积
D. 静矩和惯性积
满分：4 分
3. 图示简支梁，截面C的挠度与（）成反比例关系。
A. 跨度L
B. 荷载集度q
C. q的作用区域a
D. 材料的弹性模量E
满分：4 分
4. 某机器的圆轴用45号钢制成，在使用中发现弯曲刚度不够，改善抗弯刚度的有效措施是
（）
A. 对轴进行调质热处理
B. 改用优质合金钢
C. 加粗轴径
D. 增加表面光洁度
满分：4 分
5. 如图所示，在平板和受啦螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高（ ）强度。
A. 螺栓的拉伸
B. 螺栓的剪切
C. 螺栓的挤压
D. 平板的挤压
满分：4 分
6. 表示扭转变形程度的量（）。
A. 是扭转角，不是单位扭转角
B. 是单位扭转角，不是扭转角
C. 是扭转角和单位扭转角
D. 不是扭转，也不是单位扭转角
满分：4 分
7. 挠曲线近似微分方程不能用于计算（ ）的位移。
A. 变截面直梁
B. 等截面曲梁
C. 静不定直梁
D. 薄壁截面等直梁
满分：4 分
8. 在水平压缩冲击问题中，曾得到这样一个结论，杆件体积越大，相应的冲击应力越小，该结论（）
A. 只适用于等截面直杆，不适用于变截面直杆
B. 只适用于变截面直杆，不适用于等截面直杆
C. 既适用于等直杆，也适用于变截面直杆
D. 既不适用于等直杆，也不适用于变截面直杆
满分：4 分
9. 图示刚性槽内嵌入一个铝质立方块，设铝块与钢槽间既无间隙，也无摩擦，则在均布压力p 作用下铝块处于（ ）
A. 单向应力状态，单向应变状态
B. 平面应力状态，平面应变状态
C. 单向应力状态，平面应变状态
D. 平面应力状态，单向应变状态
满分：4 分
10. 非对称薄壁截面梁只发生平面弯曲、不发生扭转的横向力作用条件是（）。
A. 作用面平行于形心主惯性平面
B. 作用面重合于形心主惯性平面
C. 作用面过弯曲中心
D. 作用面过弯曲中心且平行于形心主惯性平面
满分：4 分
11. 在下列关于轴向拉压杆轴力的说法中，（）是错误的。
A. 拉压杆的内力只有轴力
B. 轴力的作用线与杆轴重合
C. 轴力是沿杆轴作用的外力
D. 轴力和杆的横截面和材料无关
满分：4 分
12. 将低碳钢改用优质高强度钢后，并不能提高（ ）压杆的承载能力。
A. 细长
B. 中长
C. 短粗
D. 非短粗
满分：4 分
13. 在下列说法中，（）是正确的。
A. 当悬臂梁只承受集中力时，梁内无弯矩
B. 当悬臂梁只承受集中力偶时，梁内无剪力
C. 当简支梁只承受集中力时，梁内无弯矩
D. 当简支梁只承受集中力偶时，梁内无剪力
满分：4 分
14. 某机轴的材料为45号钢，工作时发生弯曲和扭转组合变形。对其进行强度计算时，宜采用（ ）强度理论。
A. 第一或第二
B. 第二或第三
C. 第三或第四
D. 第一或第四
满分：4 分
15. 截面为圆环形的开口和闭口薄壁杆件的横截面如图（a ）、（b ）所示，设两杆具有相同的平均半径和壁厚，则二者（ ）。
A. 抗拉强度相同，抗扭强度不同
B. 抗拉强度不同，抗扭强度相同
C. 抗拉、抗扭强度都相同
D. 抗拉、抗扭强度都不同
满分：4 分
16. 铸铁试件扭转破坏是（）
A. 沿横截面拉断
B. 沿横截面剪断
C. 沿45°螺旋面拉断
D. 沿45°螺旋面剪断
满分：4 分
17. 推导拉压杆横截面上正应力公式σ=N/A时，研究杆件的变形规律是为了确定（）。
A. 杆件变形的大小
B. 杆件变形是否是弹性的
C. 应力在横截面上的分布规律
D. 轴力和外力的关系
满分：4 分
18. 轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面（）。
A. 分别是横截面、45°斜截面
B. 都是横截面
C. 分别是45°斜截面、横截面
D. 都是45°斜截面
满分：4 分
19. 图示两个单元体（a ）和（b ）的角应变分别等于（ ）。设虚线表示受力后的形状。
A. 2γ,γ
B. 2γ,0
C. 0,γ
D. 0,2γ
满分：4 分
20. 在下列论述中，（ ）是正确的。
A. 强度理论只适用于复杂应力状态
B. 第一、第二强度理论只适用于脆性材料
C. 第三、四强度理论只适用于塑性材料
D. 第三、第四强度理论只适用于塑性流动破坏
满分：4 分
二、判断题（共 5 道试题，共 20 分。）
1. 剪切弯曲是指各截面上既有弯矩又有剪力，同时发生弯曲变形和剪切变形。（ ）
A. 错误
B. 正确
满分：4 分
2. 切应力互等定理是指在单元体互相垂直的截面上，垂直于截面交线的切应力必定成对存在，大小相等，方向则均指向或都背离此交线。（ ）
A. 错误
B. 正确
满分：4 分
3. 用高强度碳钢代替碳钢（如A3钢）便可提高压杆的临界荷载。（ ）
A. 错误
B. 正确
满分：4 分
4. 计算组合变形的应力和变形时，在小变形条件下各个基本变形引起的应力和变形，可以认为是各自独立互不影响的，因此可运用叠加原理，分别计算各个基本变形的应力和变形，然后用得加得到组合变形下的应力和变形。（ ）
A. 错误
B. 正确
满分：4 分
5. 在虚位移中，外力所作的虚功等于内力在相应虚变形上所作的虚功，称为虚功原理。（ ）
A. 错误
B. 正确
满分：4 分
2020年度北航材料力学试题
2003北京航天大学材料力学试题 【一】、选择题,从所给答案中选择一个正确答案(本题共10分,每小题5分) 1、在下列四种工程材料中,_________不可应用各向同性假设。 A.铸铁；B.玻璃；C.松木；D.铸铜。 2、设图示任意平面图形对该平面内的1Z 、2Z 、3Z 轴的惯性矩分别为1I 、2I 、3I ,对点的极惯性矩为p I ,在列关系式中,_________是正确的。(1Z 轴垂直于3Z 轴) A.2I =1I ＋3I ； B.p I =1I ＋2I ； C.p I =1I ＋3I ； D.p I =2I ＋3I 。 题一.2图 【二】、填空题(本题共20分,每小题5分) 1、如题二(1)图a 所示圆轴承受扭距T,在沿轴线成45°处贴有电阻应变片1R 和2R 。将1R 和2R 接到题二(1)图b 所示电桥上,电桥中3R 和4R 是阻值相同的固定电阻。设电阻应变仪上的读数应变为ε,则应变片1R 的应变1ε=________。 题一.1图 2、杆1、2和3的横截面积及长度均相等,其材料的应力应变去向如题二(2)图所示。则______强度最高。 ______刚度最高。______塑性最好。
3、已知各向同性线弹性材料常数为E ,泊松比为μ,材料内某点主应变 1σ>2σ>3σ=0。则此点第三主应变3ε(1ε>2ε>3ε)的大小为______，此点最大切应变m ax γ的大小为______。 4、影响构件疲劳的主要因素包括___________________，___________________，和___________________， 【三】、(15分)画出题三所示梁的剪力图和弯矩图。 题三图 【四】、(20分)图示桁架两杆材料相同,拉压许用应力相等,为[]σ。两杆夹角为α,2杆长为l 。节点B 作用向下的载荷F 。不考虑稳定条件。1.设计两杆的横截面积1A 和2A ；2.将1A 、2A 、α作为可设计量,保持结构其余参数不变,求结构重量最轻时的α值。
北航材料力学试题往年试卷-01-答案
班号 学号 姓名 成绩 《 材 料 力 学 A 》期末试卷 一、选择题 (单选，共12分，每小题3分) 1、下列说法正确的是： D 。 A 、各向同性材料是指材料内部任意位置的力学性能都是相同的； B 、材料的刚度越大越不容易发生屈服变形； C 、塑性材料的强度极限高于脆性材料的强度极限； D 、脆性材料的单向压缩许用应力一般高于单向拉伸许用应力。 2、下列说法正确的是 C 。 A 、薄壁圆管的扭转切应力公式只适用于线弹性、各向同性材料； B 、任意截面形状的闭口薄壁杆横截面上的扭转切应力为常数； C 、开口薄壁杆的抗扭性能很差，对于受扭构件，一般不要采用开口薄壁杆； D 、圆轴扭转的刚度条件是圆轴的抗扭模量不能超过许用值。 3、下图所示两均质矩形截面等厚梁，材料相同、总长度相同、AB 段的长度与横截面形状相同。下面结论中正确的是： B 。 A 、两梁 B 截面的挠度和转角不相同； B 、两梁B 截面的挠度和转角相同； C 、两梁C 截面的挠度和转角相同； D 、图（a ）所示梁C 截面挠度和转角均小于图 （b ）所示梁C 截面的挠度和转角。 F 图（b ）
4、下图所示正方形截面杆件，横截面ABCD 上拉应力最大的点是 B 。 二、填空题（8分，每空1分） 1、由于截面急剧变化引起的应力局部增大现象，称为 应力集中 。 2、 几个载荷同时作用时产生的效果，等于各个载荷单独作用时产生的效果的总和， 这一原理 称为载荷叠加原理。 当构件的受力和变形满足 线弹性（物理线性） 条件与 小变形（几何线性）条件时， 载荷叠加原理方能适用。 3、在进行纯弯梁横截面上正应力分析时，除了运用静力学方程外，还运用了 几何 方程与 物理 方程，并根据梁的变形特点作了 平面 假设与 单向受力 假设。 F
材料力学试题及答案)汇总
2010—2011材料力学试题及答案A 一、单选题（每小题2分，共10小题，20分） 1、 工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（ ）项，其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、内力和应力的关系是（ ） A 、内力大于应力 B 、内力等于应力的代数和 C 、内力是矢量，应力是标量 D 、应力是分布内力的集度 3、根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（ ）。 A 、形状尺寸不变，直径线仍为直线。 B 、形状尺寸改变，直径线仍为直线。 C 、形状尺寸不变，直径线不保持直线。 D 、形状尺寸改变，直径线不保持直线。 4、建立平面弯曲正应力公式z I My =σ,需要考虑的关系有（ ）。 A 、平衡关系,物理关系，变形几何关系； B 、变形几何关系，物理关系，静力关系； C 、变形几何关系，平衡关系，静力关系； D 、平衡关系, 物理关系，静力关系； 5、利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件（ ）来确定积分常数。 A 、平衡条件。 B 、边界条件。 C 、连续性条件。 D 、光滑性条件。 6、图示交变应力的循环特征r 、平均应力m σ、应力幅度a σ分别为（ ）。 A -10、20、10； B 30、10、20； C 31- 、20、10； D 31-、10、20 。
7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力1σ、2σ、3σ分别为（）。 A 30MPa、100 MPa、50 MPa B 50 MPa、30MPa、-50MPa C 50 MPa、0、-50Mpa、 D -50 MPa、30MPa、50MPa 8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（）。 A、2 B、3 C、4 D、5 9、压杆临界力的大小，（）。 A 与压杆所承受的轴向压力大小有关； B 与压杆的柔度大小有关； C 与压杆材料无关； D 与压杆的柔度大小无关。 10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求结构满足三个条件。以下那个条件不是必须的（） A、EI为常量 B、结构轴线必须为直线。 C、M图必须是直线。 D、M和M至少有一个是直线。 二、按要求作图(共12分) 1、做梁的剪力、弯矩图(10分)
北航材料力学在线作业三 附答案
北航《材料力学》在线作业三 一、单选题（共 20 道试题，共 80 分。） 1. 对于不同柔度的塑性材料压杆，其最大临界应力将不超过材料的（） A. 比列极限 B. 弹性极限 C. 屈服极限 D. 强度极限 满分：4 分 2. 在平面图形的几何性质中，（）的值可正、可负、也可为零。 A. 静矩和惯性矩 B. 极惯性矩和惯性矩 C. 惯性矩和惯性积 D. 静矩和惯性积 满分：4 分 3. 图示简支梁，截面C的挠度与（）成反比例关系。 A. 跨度L B. 荷载集度q C. q的作用区域a D. 材料的弹性模量E 满分：4 分 4. 某机器的圆轴用45号钢制成，在使用中发现弯曲刚度不够，改善抗弯刚度的有效措施是（） A. 对轴进行调质热处理 B. 改用优质合金钢
C. 加粗轴径 D. 增加表面光洁度 满分：4 分 5. 如图所示，在平板和受啦螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高（）强度。 A. 螺栓的拉伸 B. 螺栓的剪切 C. 螺栓的挤压 D. 平板的挤压 满分：4 分 6. 表示扭转变形程度的量（）。 A. 是扭转角，不是单位扭转角 B. 是单位扭转角，不是扭转角 C. 是扭转角和单位扭转角 D. 不是扭转，也不是单位扭转角 满分：4 分 7. 挠曲线近似微分方程不能用于计算（）的位移。 A. 变截面直梁 B. 等截面曲梁 C. 静不定直梁 D. 薄壁截面等直梁 满分：4 分
8. 在水平压缩冲击问题中，曾得到这样一个结论，杆件体积越大，相应的冲击应力越小，该结 论（） A. 只适用于等截面直杆，不适用于变截面直杆 B. 只适用于变截面直杆，不适用于等截面直杆 C. 既适用于等直杆，也适用于变截面直杆 D. 既不适用于等直杆，也不适用于变截面直杆 满分：4 分 9. 图示刚性槽内嵌入一个铝质立方块，设铝块与钢槽间既无间隙，也无摩擦，则在均布压力p 作用下铝块处于（） A. 单向应力状态，单向应变状态 B. 平面应力状态，平面应变状态 C. 单向应力状态，平面应变状态 D. 平面应力状态，单向应变状态 满分：4 分 10. 非对称薄壁截面梁只发生平面弯曲、不发生扭转的横向力作用条件是（）。 A. 作用面平行于形心主惯性平面 B. 作用面重合于形心主惯性平面 C. 作用面过弯曲中心 D. 作用面过弯曲中心且平行于形心主惯性平面 满分：4 分 11. 在下列关于轴向拉压杆轴力的说法中，（）是错误的。 A. 拉压杆的内力只有轴力
北京航空航天大学2015春《材料力学》在线作业一满分答案
北京航空航天大学2015春《材料力学》在线作业一满分答案
15春北航《材料力学》在线作业一满分答案 一、单选题（共20道试题，共80分。） 1. 图示平面刚架AB段的内力分量（）为零 M 和Q A. B. M 和N c.N和Q d.N 正确答案：A 2.在轴向拉压杆和受扭圆轴的横截面上分别产生（）。 A.线位移、线位移 B.角位移、角位移
C.线位移、角位移
D.角位移、线位移 正确答案：C 3.梁的挠度是（）。 A.横截面上任一点沿梁轴垂直方向的线位移 B.横截面形心沿梁轴垂直方向的线位移 C.横截面形心沿梁轴方向的线位移 D.横截面形心的位移 正确答案：B 4.中性轴是梁的（）的交线。 A.纵向对称面与横截面 B.纵向对称面与中性层 C.横截面与中性层 D.横截面与顶面或底面 正确答案：C 5. 图示单元体（）无线应变。 A.仅沿X方向
仅沿y方向 B. c.沿x,y两个方向 d.沿任意方向 正确答案：C 5.在横截面面积相等的条件下，（）截面杆的抗扭强度最高。 A.正方形 B.矩形 C.实心圆形 D.空心圆形 正确答案：D 6.在冲击应力和变形实用计算的能量法中，因 为不计被冲击物的质量，所以计算结果与实 际情况相比，（） A.冲击应力偏大，冲击变形偏小 B.冲击应力偏小，冲击变形偏大 C.冲击应力和变形均偏大 D.冲击应力和变形均偏小
正确答案：C 7.长度和受载形式均相同的两根悬臂梁，若其抗弯截面刚度EI相同，而截面形状不同， 则两梁的（） A.最大正应力相等，最大挠度不等 B.最大正应力不等，最大挠度相等 C.最大正应力和最大挠度都不等 D.最大正应力和最大挠度都相等 正确答案：B 8.在三向压应力接近相等的情况下，脆性材料和塑性材料的破坏方式（）。 A.分别为脆性断裂、塑性流动 B.分别为塑性流动、脆性断裂 C.都为脆性断裂 D.都为塑性流动 正确答案：D 10. 下列四根圆轴，横截面面积相同，单位长度扭转角
北航材料力学各章重点(选择题)
材料力学各章重点 一、绪论 1．各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的 A 。 (A)力学性质； (B)外力； (C)变形； (D)位移。 2．均匀性假设认为，材料内部各点的 C 是相同的。 (A)应力； (B)应变； (C)位移； (C)力学性质。 3．构件在外力作用下 B 的能力称为稳定性。 （A）不发生断裂；（B）保持原有平衡状态； （C）不产生变形；（D）保持静止。 4．杆件的刚度是指 D 。 （A）杆件的软硬程度；（B）件的承载能力； （C）杆件对弯曲变形的抵抗能力；（D）杆件对弹性变形的抵抗能力。 二、拉压 1．低碳钢材料在拉伸实验过程中，不发生明显的塑性变形时，承受的最大应力应当小于 D 的数值， （A）比例极限；（B）许用应力；（C）强度极限；（D）屈服极限。 2．对于低碳钢，当单向拉伸应力不大于 C 时，虎克定律ζ=Eε成立。 (A) 屈服极限ζs；(B)弹性极限ζe；(C)比例极限ζp；(D)强度极限ζb。 3．没有明显屈服平台的塑性材料，其破坏应力取材料的 B 。 （A）比例极限ζp；（B）名义屈服极限ζ0.2；
（C ）强度极限ζb ；（D ）根据需要确定。 4．低碳钢的应力~应变曲线如图所示，其上 C 点的纵坐标值为该钢的强度极限σb 。 (A)e ； (B)f ； (C)g ； (D)h 。 5 、三种材料的应力—应变曲线分别如图所示。其中强度最高、刚度最大、塑性最好的材料分别是 A 。 (A)a 、b 、c ； (B)b 、c 、a ； (C)b 、a 、c ； (D)c 、b 、a 。 5．材料的塑性指标有 C 。 (A)ζs 和δ； (B)ζs 和ψ； (C)δ和ψ； (D)ζs ,δ和ψ。 6．确定安全系数时不应考虑 D 。 (A)材料的素质；(B)工作应力的计算精度；(C)构件的工作条件；(D)载荷的大小。 8．系统的温度升高时，下列结构中的____A______不会产生温度应力。 9、图示两端固定阶梯形钢杆，当温度升高时 D 。 (A)AC 段应力较大，C 截面向左移； A B C D 3题图
理论力学之静力学习题答案北航
静力学 （MADE BY 水水） 1-3 试画出图示各结构中构件AB 的受力图 F Ax F A y F B (a) (a) F A F B F B F D F D F Bx F By F Bx F C F B F C F By
1-4 试画出两结构中构件ABCD 的受力图 1-5 试画出图a 和b 所示刚体系整体合格构件的受力图 1-5a 1-5b F Ax F A y F D F By F A F Bx F B F A F Ax F A y F Dy T E F Cx F C y N’ F B F D F A N F A F B F D
1-8在四连杆机构的ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2，机构在图示位置平衡。试求二力F 1和F 2之间的关系。 解：杆AB ，BC ，CD 为二力杆，受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。 解法1(解析法) 假设各杆受压，分别选取销钉B 和C 为研究对象，受力如图所示： 由共点力系平衡方程，对B 点有： ∑=0x F 045 cos 0 2=-BC F F 对C 点有： ∑=0x F 030cos 01=-F F BC 解以上二个方程可得： 22163.13 6 2F F F == 解法2(几何法) 分别选取销钉B 和C 为研究对象，根据汇交力系平衡条件，作用在B 和C 点上的力构成封 F 2 F BC F AB B 45o y x F CD C 60o F 1 30 o F BC x y 45 030
闭的力多边形，如图所示。 对B 点由几何关系可知： 0245cos BC F F = 对C 点由几何关系可知： 0130cos F F BC = 解以上两式可得：2163.1F F = 2-3 在图示结构中，二曲杆重不计，曲杆AB 上作用有主动力偶M 。试求A 和C 点处的约 束力。 解：BC 为二力杆(受力如图所示)，故曲杆AB 在B 点处受到约束力的方向沿BC 两点连线的方向。曲杆AB 受到主动力偶M 的作用，A 点和B 点处的约束力必须构成一个力偶才能使曲杆AB 保持平衡。AB 受力如图所示，由力偶系作用下刚体的平衡方程有（设力偶逆时针为正）： 0=∑M 0)45sin(100 =-+??M a F A θ a M F A 354.0= 其中：3 1tan =θ。对BC 杆有： a M F F F A B C 354.0=== 。A ，C 两点约束力的方向如图所示。 2-4四连杆机构在图示位置平衡，已知OA=60cm,BC=40cm,作用在BC 上力偶的力偶矩M 2＝1N ·m 。试求作用在OA 上力偶的力偶矩大小M 1和AB 所受的力AB F 。各杆重量不计。 F AB F BC F CD 60o F 1 30o F 2 F BC 45o F B F A θ θ F B F C F A F O F A F B F B F C
2015北航《材料力学》在线作业二
北航《材料力学》在线作业二 试卷总分：100 测试时间：-- 试卷得分：100 1. T 形截面铸铁梁，设各个截面的弯矩均为正值，则将其截面按图（ ）所示的方式布置，梁的强度最高。 A. A B. B C. C D. D 满分：4 分 得分：4 2. 三根杆的横截面面积及长度均相等，其材料的应力—应变曲线分别如图所示，其中强度最高、刚度最大、塑性最好的杆分别是（ ）。 A. a,b,c B. b,c,a C. b,a,c D. c,b,a 满分：4 分 得分：4 3. 一拉伸钢杆，弹性模量E=200GPa ，比例极限σp=200MPa ，今测得其轴向应变ε=0.0015，则横截面上的正应力（）。 A. σ=Eε=300MPa B. σ>300MPa C. 200MPa<σ<300MPa D. σ<200MPa 单选题 判断题 一、单选题（共 20 道试题，共 80 分。） 得分：80V n m l k j i n m l k j n m l k j n m l k j n m l k j i n m l k j n m l k j n m l k j n m l k j n m l k j n m l k j i n m l k j
满分：4 分 得分：4 4. 如图所示，在平板和受啦螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高（ ）强度。 A. 螺栓的拉伸 B. 螺栓的剪切 C. 螺栓的挤压 D. 平板的挤压 满分：4 分 得分：4 5. 某机轴的材料为45号钢，工作时发生弯曲和扭转组合变形。对其进行强度计算时，宜采用（ ）强度理论。 A. 第一或第二 B. 第二或第三 C. 第三或第四 D. 第一或第四 满分：4 分 得分：4 6. 在下列关于轴向拉压杆轴力的说法中，（）是错误的。 A. 拉压杆的内力只有轴力 B. 轴力的作用线与杆轴重合 C. 轴力是沿杆轴作用的外力 D. 轴力和杆的横截面和材料无关 满分：4 分 得分：4 7. 若某低碳钢构件危险点的应力状态为近乎三向等值拉伸，进行强度校核时宜采用（）强度理论。 A. 第一 B. 第二 C. 第三 D. 第四 满分：4 分 得分：4 8. 图示简支梁，截面C 的挠度与（ ）成反比例关系。 A. 跨度L n m l k j n m l k j n m l k j n m l k j i n m l k j n m l k j n m l k j i n m l k j n m l k j n m l k j n m l k j i n m l k j n m l k j i n m l k j n m l k j n m l k j n m l k j
理论力学之静力学习题答案北航
1-3 试画出图示各结构中构件AB 的受力图 1-4 试画出两结构中构件ABCD 的受力图 F Ax F A y F B (a) (a) F D F Bx F By F Ax F A y F By F A F Bx F A
1-5 试画出图a 和b 所示刚体系整体合格构件的受力图 1-5a 1-5b 1-8在四连杆机构的ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2，机构在图示位置平衡。试 求二力F 1和F 2之间的关系。 F Ax F A y F Dx F Dy W T E F Cx F C y W F Ax F A y F Bx F B y F Cx F C y F Dx F Dy F Bx F By T E N’ F B F D F A N F A F B F D
解：杆AB ，BC ，CD 为二力杆，受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。 解法1(解析法) 假设各杆受压，分别选取销钉B 和C 为研究对象，受力如图所示： 由共点力系平衡方程，对B 点有： 对C 点有： 解以上二个方程可得： 解法2(几何法) 分别选取销钉B 和C 为研究对象，根据汇交力系平衡条件，作用在B 和C 点上的力构成封闭的力多边形，如图所示。 对B 点由几何关系可知： 对C 点由几何关系可知： 解以上两式可得： 2-3 在图示结构中，二曲杆重不计，曲杆AB 上作用有主动力偶M 。试求A 和C 点处的约束力。 解：BC 为二力杆(受力如图所示)，故曲杆AB 在B 点处受到约束力的方向沿BC 两点连线的方向。曲杆AB 受到主动力偶M 的作用，A 点和B 点处的约束力必须构成一个力偶才能使曲杆AB 保持平衡。AB 受力如图所示，由力偶系作用下刚体的平衡方程有（设力偶逆时针为正）： F AB F CD F B F C
07-08年度北航材料力学试题第一学期期末试卷
2007~2008第1学期期末考试A 卷 一、选择题（每小题4分，共20分） 1. 为计算图示拉压杆m-m 截面的内力， 建立平衡方程。 A 只能对m-m 截面左段； B 只能对m-m 截面右段； C 既能对m-m 截面左段也能对m-m 截面右段； D 需取整体为研究对象。 2．低碳钢拉伸、压缩屈服极限分别为+ s σ，- s σ，灰口铸铁拉伸、压缩强度极限分别为+ b σ，- b σ，则有 。 A -+-+==b b s s σσσσ,； B - +-+=
4．设图示简支梁的弯矩为M （x ），则挠曲轴方程可以写为??++=D Cx dxdx x M EIw )(，其 中EI 为弯曲刚度，w 为挠度，对于积分常数有 。 A 0,0==D C ； B 0,0≠=D C ； C 0,0=≠ D C ； D 0,0≠≠D C 。 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。 二、作图题（5分） 试绘制图示梁的挠曲轴的大致形状，并标明凹凸性和拐点。 q 29 qa M 图
材料力学试题及答案汇总
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 2B 、A 1 〉A 2 C 、A 1=A 2D 、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τ ρ 的关系M T =∫A τρ ρdA （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 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 、4C 、8 D 、16 6、下列结论中正确的是 （ ） A 、材料力学主要研究各种材料的力学问题 B 、材料力学主要研究各种材料的力学性质 C 、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律 D 、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系 7、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为D 1，另一根为空心轴，内外径比为d 2/D 2=0.8。若两轴的长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同，则它们的重量之比W 2/W 1为（ ） A 、0.74 B 、0.62 C 、0.55 D 、0.47 8、材料的失效模式 B 。 A 只与材料本身有关，而与应力状态无关； B 与材料本身、应力状态均有关； C 只与应力状态有关，而与材料本身无关； 题一、3图 题一、5图 题一、 4 题一、1
北航材料力学试题往年试卷-02-答案
《 材 料 力 学 A 》期末试卷 一、选择题 （每题3分，少选2分，错选0分） 1、C 2、BCD 3、BD 4、BCD 5、D 二、填空题（10分，每空2分） 1、 平面假设 和 单向受力假设 。 2、 中性轴 ， 平衡方程 。 3、变形协调条件 。 三、计算题（5道小题，共75分） 1、解：,N CD F qx = ,N BC F ql = ,N AB F ql =- （6分） 2 02l CD qx ql l dx EA EA ?==? 2BC ql l EA ?= 2 AB ql l EA ?=- 2 2AB BC CD ql l l l l EA ?=?+?+?= （9分） 2、P34-例2-5 解： 02101cos 450 sin 450N N N F F F F -=-= 解得：1N F =（拉力） 2N F F =（压力） （4分） []t σ≤ 得到：14.14F ≤KN （5分） []c F A σ≤ 得到：15F ≤KN （5分） 综上：[F]=14.14KN （1分） 3、解：平衡方程：21A D M M M M +=+ （2分） 几何方程：0AD AB BC CD ????=++= （4分） 物理方程：1A AB P M l GI ?= 12 ()A BC P M M l GI ?-= 3D CD P M l GI ?= （ 3分） 解得：20A M =N ?m 220D M =N ?m （1分）
max 380BC T T == N ?m （1分） max []P T W τ≤ 解得：36.4d mm ≥ （2分） max 180[]P T GI θπ≤ 解得：57.7d mm ≥ （2分） 综合：58d mm ≥ 4、 5、解：1）34A qa F = 4 B qa F = （2分） 2 4C qa M = （2分） C z M EW ε= 解得：59.2q =N/mm （4分） 2） 2max 932qa M = （4分） max max 98C C M M σσ== 80C E σε==MPa max 90σ=MPa （3分） F S M 6分 9分
理论力学之静力学习题答案北航
静力学（MADE BY水水）1-3 AB的受力图试画出图示各结构中构件 FF A BB F A A (a)(a) FF DD F By F B F Bx
FF CC FF By Bx F B 的受力图1-4 试画出两结构中构件ABCD FF AA FF A y FF By BAx F Bx F D ba和所示刚体系整体合格构件的受力图1-5 试画出图F1-5a A F B F D N'F F B A N F D
FT C yE F y A FF Cx Ax1-5b F Dy F Dx W W F T Bx E F Ax FFF B y Cx y A F Dy F By F Bx F C y F Dx 1-8在四连杆机构的ABCD的铰链B和C上分别作用有力F和F，机构在图示位置平衡。试21求二力F和F之间的关系。21解：杆AB，BC，CD为二力杆，受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。解法1(解析法) 假设各杆受压，分别选取销钉B和C为研究对象，受力如图所示： 由共点力系平衡方程，对B点有：对C点有： 解以上二个方程可得： y y F BC B C x F BC o45x o30F o60CD F2F F AB1 2(解法几何法)点上的力构成封闭C和为研究对象，和分别选取销钉BC根据汇交力系平衡条件，作用在B的力多边形，如图所示。点由几何关系可知：对B F F2BC 点由几何关系可知：对C o30o45F AB o60F F CD1解以上两式可得：F BC
点处的约束。试求M上作用有主动力偶在图示结构中，二曲杆重不计，曲杆2-3 ABA和C力。两点连线的BC点处受到约束力的方向沿B在AB)受力如图所示(为二力杆BC解：，故曲杆点处的约束力必须构成一个力偶才能使曲A的作用，M受到主动力偶AB方向。曲杆点和B F B （设力偶逆时针为正）：保持平衡。AB受力如图所示，由力偶系作用下刚体的平衡方程有杆AB F B F C 。对BC杆有：其中：，C两点约束力的方向如图所示。。A ＝上力偶的力偶矩M2-4四连杆机构在图示位置平衡，已知OA=60cm,BC=40cm,作用在BC2所受的力。各杆重量不计。m1N·。试求作用在OA上力偶的力偶矩大小M和AB1 F B F F A F BA F C F O C O 解：由力偶系作用下刚体的平衡条件，A,B出的约束力方向即可确定。机构中AB杆为二力杆，点杆有：O,C处的约束力方向也可确定，各杆的受力如图所示。对BC点 杆有：对AB OA杆有：对 ，方向如图所示。求解以上三式可得：， 所示。试分a,b2-6等边三角形板ABC,边长为a，今沿其边作用大小均为F的力，方向如图别求其最简简化结果。
北航材料力学实验讲义A
实验一 材料在轴向拉伸、压缩和扭转时的 力学性能 预习要求： 1、预习教材中有关材料在拉伸、压缩、扭转时力学性能的内容； 2、预习本实验内容及微控电子万能试验机的原理和使用方法； 一、实验目的 1、观察低碳钢在拉伸时的各种现象，并测定低碳钢在拉伸时的屈服极限s σ，强度极限b σ，延伸率δ和断面收缩率ψ； 2、观察铸铁在轴向拉伸时的各种现象； 3、观察低碳钢和铸铁在轴向压缩过程中的各种现象； 4、观察低碳钢和铸铁在扭转时的各种现象； 5、掌握微控电子万能试验机的操作方法。 二、实验设备与仪器 1、微控电子万能试验机； 2、扭转试验机； 3、50T 微控电液伺服万能试验机； 4、游标卡尺。 三、试件 试验表明，试件的尺寸和形状对试验结果有影响。为了便于比较各种材料的机械性能，国家标准中对试件的尺寸和形状有统一规定。根据国家标准（GB6397—86），将金属拉伸比例试件的尺寸列表如下： 试 件 标距长度 L 0 横截面积 A 0 圆试件直径 d 0 表示延伸 率的符号 比例/长短 03 .11A 或10d 0 任 意 任 意 δ10 0 65 .5A 或5d 0 任 意 任 意 δ 5 本实验的拉伸试件采用国家标准中规定的长比例试件（图一），试验段直径d 0=10mm ，标距l 0=100mm.。
本实验的压缩试件采用国家标准（GB7314-87）中规定的圆柱形试件h /d 0=2, d 0=15mm, h =30mm (图二)。 本实验的扭转试件按国家标准（GB6397-86）制做。 四、实验原理和方法 （一）低碳钢的拉伸试验 实验时，首先将试件安装在试验机的上、下夹头内，并在实验段的标记处安装引伸仪，以测量试验段的变形。然后开动试验机，缓慢加载，同时，与试验机相联的微机会自动绘制出载荷—变形曲线（F —?l 曲线，见图三）或应力—应变曲线（σ—ε曲线，见图四）。随着载荷的逐渐增大，材料呈现出不同的力学性能： 1、线性阶段 在拉伸的初始阶段，σ—ε曲线为一直线，说明应力σ与应变ε成正比，即满足胡克定律。线性段的最高点称为材料的比例极限（σp ），线性段的直线斜率即为材料的弹性模量E 。 若在此阶段卸载，应力应变曲线会沿原曲线返回，载荷卸到零时，变形也完全消失。卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限（σe ）。一般对于钢等许多材料，其弹性极限与比例极限非常接近。 2、屈服阶段 超过比例极限之后，应力与应变不再成正比，当载荷增加到一定值时，应力几乎不变，只是在某一微小范围内上下波动，而应变却急剧增长，这种现象称为屈服。使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限（σs ）。 图二 h d 0 l 0 d 0 图一 ?l F 图三 ε σ σb σs σp B B ’ D E 图四 C
北航材料力学实验报告-弯扭组合实验
北京航空航天大学、材料力学、实验报告实验名称：弯扭组合实验学号姓名 实验时间：2010年月日试件编号试验机编号计算机编号应变仪编号百分表编号成绩 实验地点：实6-106 教师年月日一、实验目的 1．用电测法测定平面应力状态下一点处的主应力大小和主平面的方位角； 2．测定圆轴上贴有应变片截面上的弯矩和扭矩； 3．学习电阻应变花的应用。 二、实验设备和仪器 1、砝码 2、电阻应变仪； 3、游标卡尺。 三、试件形状、尺寸、力学性能、编号； 所用实验试件为空心圆轴试件。D0＝38.00mm，内径d0=36mm，圆管长a=750mm,圆轴长b=750mm。中碳 钢材料屈服极限 s ＝360MPa，弹性模量E＝206GPa，泊松比μ＝0.28。试件照片如下所示试件示意力如下图所示
1、测定平面应力状态下一点处的主应力大小和主平面的方位角； 圆轴试件的一端固定，另一端通过一拐臂承受集中荷载P ，圆轴处于弯扭组合变形状态，某一截面上下表面微体的应力状态及应变片的位置如图二和图三所示。 在圆轴某一横截面A －B 的上下两点贴三轴应变花（如图一），使应变花的各应变片方向分别沿0°和±45°。 根据平面应变状态应变分析公式： 图一 应变花示意图 图二 圆轴上表面微体的应力状态 图三 圆轴下表面微体的应力状态 Y X a=750 应变片 b=750 100 P=80N
αγαεεεεεα2sin 2 2cos 2 2 xy y x y x - -+ += （1） 可得到关于εx 、εy 、γxy 的三个线性方程组，解得： 45 45045450 εεγεεεεεε-=-+==--xy y x （2） 由平面应变状态的主应变及其方位角公式： 2 2 21222??? ? ??+???? ? ?-±+=xy y x y x γεεεεεε （3）0min max 2()2()xy xy x y tg γγαεεεε=- =- --或y x xy tg εεγα--=02 （4） 将式（2）分别代入式（3）和式（4），即可得到主应变及其方位角的表达式。 对于各向同性材料，应力应变关系满足广义虎克定律： ()()122 2212 111μεεμ σμεεμσ+-=+-= E E （5） 由式（2）~（5），可得一点的主应力及其方位角的表达式为： ()()() ()() 00 45 45045 4502 450 2 45 04545212212212-------= -+-+±-+=εεεεεαεε εεμμεεσσtg E E （6） 0ε、0 45ε和0 45-ε的测量可用1/4桥多点测量法同时测出（见图四）。 . 2、圆轴某一截面弯矩M 的测量： 轴向应力σx 仅由弯矩M 引起，故有： 图四 R i R i
理论力学之动力学习题答案 北航
动力学 （MADE BY 水水） 1－3 解： 运动方程：θtan l y =，其中kt =θ。 将运动方程对时间求导并将030=θ代入得 34cos cos 22lk lk l y v = ===θθθ 938cos sin 22 32lk lk y a = -==θ θ 1－6 证明：质点做曲线运动， 所以质点的加速度为：n t a a a +=, 设质点的速度为v ，由图可知: a a v v y n cos ==θ，所以: y v v a a n = 将c v y =，ρ 2 n v a = 代入上式可得 ρ c v a 3 = 证毕 1－7 证明：因为n 2 a v =ρ，v a a v a ?==θsin n 所以：v a ?=3 v ρ 证毕 1－ 10 x o y
解：设初始时,绳索AB 的长度为L ,时刻t 时的长度 为s ,则有关系式： t v L s 0-=，并且 222x l s += 将上面两式对时间求导得： 0v s -= ，x x s s 22= 由此解得：x sv x 0 -= （a ） (a)式可写成：s v x x 0-= ，将该式对时间求导得： 2002v v s x x x =-=+ (b) 将(a)式代入(b)式可得：32 20220x l v x x v x a x -=-== （负号说明滑块A 的加速度向上） 取套筒A 为研究对象，受力如图所示，根据质点矢量形式的运动微分方程有： g F F a m m N ++= 将该式在y x ,轴上投影可得直角坐标形式的运动微分方程： N F F y m F mg x m +-=-=θθsin cos 其中： 2 22 2sin ,cos l x l l x x += += θθ0,32 20=-=y x l v x 将其代入直角坐标形式的运动微分方程可得： 2 3220)(1)(x l x l v g m F ++= 1－11 o v o v F N F g m y θ
北航理论力学期末考试题
理论力学AII 期末考试模拟试题 一、 选择题（将正确答案的字母填在空格内，每小题2分，共10分） 1、对于具有定常约束的质点系，其动能T 最一般的形式可以表示成 的函数。 A ：广义速度； B ：广义坐标； C: 时间t 2、定点运动的圆锥ABC 在水平固定圆盘上纯滚动，如图1所示。若圆锥底面圆心D 作匀速圆周运动，则该圆锥的角加速度矢量α与角速度矢量ω的关系是 。 A ：α平行于ω； B ：α垂直于ω； C ：为零矢量α； D ：为非零矢量α 图1 3、二自由度线性系统的振动周期与 有关。 A ：广义质量； B ：广义刚度； C ：初始位置； D ：初始速度 4、只应用第二类拉格朗日方程 求出非自由质点系的约束力。 A ：一定能； B ：一定不能； C ：不一定能 5、第二类拉格朗日方程可用于研究具有 质点系的力学问题。 A ：完整约束； B ：定常约束； C ：非完整约束； D ：非定常约束 注：第二类拉格朗日方程为：),,2,1(d d k j Q q T q T t j j j " ==?????????????????????。其中k 为系统的 自由度。为对应于广义坐标的主动力的广义力。 j Q j q 二、 填空题（将最简结果填在空格内，每空5分，共50分） 1、 质量为m 的质点M 可在半径为R 的圆环内运动，圆环以角速度ω（常矢量）绕AB 轴作定轴转动，如图2所示。θ为质点的广义坐标，此时质点的动能可以表示成，其中 012T T T T ++=)2,1,0(=i T i g 为广义速度的i 次齐次函数。求： =2T =1T =0T 图2 图3
10-11年度北航材料力学试题第一学期期末试卷
一、选择题 (单选，共12分，每小题3分) 1、下列说法正确的是：。 A、材料力学中关于材料的基本假设为连续性假设、均匀性假设和平面假设； B、构件在外力作用下发生的变形称为弹性变性； C、材料的刚度越高，则其屈服极限越高； D、应力集中对构件的疲劳强度影响很大。 2、下列说法正确的是。 A、构件在外部温度场变化时，均会在构件内部引起温度应力； B、均质等截面直杆受轴向拉伸载荷作用时，横向尺寸收缩，是因为在横向上杆件内部存在相互作用力； C、在一个闭口薄壁杆上开一个很小的沿轴线方向贯穿的口，开口后薄壁杆的抗扭性能一定大大降低； D、圆轴扭转的刚度条件是圆轴两端截面的相对扭转角不能超过许用值。 3、下图所示矩形截面梁（横截面高度为h，宽度为b，且h>b），在自由端受一位于yz平面且与y轴夹角为θ（0o<θ<90o）的载荷F，ABCD为梁某一位置横截面，下面说法正确的是。 A、梁受载后轴线的弯曲方向与载荷F Array的方向相同； B、ABCD截面上D点拉应力最大，B 点压应力最大； C、梁受载后的弯曲方向垂直于载荷F 的方向； D、ABCD截面上A点拉应力为零，C 点压应力为零； 4、下图所示组合梁，采用积分法确定梁的挠曲轴方程时，需要根据边界条件和连续 条件确定方程中的积分常数，下列条件中正确的是：。
A、w A=0，θA=0，w B=0，θB=0，w C(左)= w C(右)，θC(左)=θC(右)； B、w A=0，θA(左)=θA(右)，w B=0，θB=0，w C(左)= w C(右)； C、w A=0，θA=0，w B=0，θB=0，w C=0，θC=0； D、w A=0，θA(左)=θA(右)，w B=0，θB=0，w C(左)= w C(右)，θC(左)=θC(右)=0， 二、填空题（8分，每题2分） 1、由于预加塑性变形，而使材料的比例极限或弹性极限提高的现象，称为。 2、称为圣维南原理。 3、在进行纯弯梁横截面上正应力分析时，对梁的内部变形和受力作了两个假设，分别是弯曲平面假设与单向受力假设，弯曲平面假设是指：；单向受力假设是指：。 4、铸铁圆轴受扭发生断裂时，其断口的形状为： 三、计算题（5道小题，共80分） 1、图示钢杆，横截面面积A=2000mm2，弹性模量E=200GPa，轴向载荷F=200KN。试在下列两种情况下确定杆端的支反力。（15分） 1）间隙δ=0.6mm； 2）间隙δ=0.2mm。
北航材料力学实验报告-弯扭组合实验
实验时间：2010年月 实验地点： 一、实验目的 1．用电测法测定平面应力状态下一点处的主应力大小和主平面的方位角； 2．测定圆轴上贴有应变片截面上的弯矩和扭矩； 3．学习电阻应变花的应用。 二、实验设备和仪器 1、砝码 2、电阻应变仪； 3、游标卡尺。 三、试件形状、尺寸、力学性能、编号； 所用实验试件为空心圆轴试件。D0＝38.00mm，内径d0=36mm，圆管长a=750mm,圆轴长b=750mm。中碳 ＝360MPa，弹性模量E＝206GPa，泊松比μ＝0.28。试件照片如下所示 钢材料屈服极限 s 试件示意力如下图所示
1、测定平面应力状态下一点处的主应力大小和主平面的方位角； 圆轴试件的一端固定，另一端通过一拐臂承受集中荷载P ，圆轴处于弯扭组合变形状态，某一截面上下表面微体的应力状态及应变片的位置如图二和图三所示。 在圆轴某一横截面A －B 的上下两点贴三轴应变花（如图一），使应变花的各应变片方向分别沿0°和±45°。 根据平面应变状态应变分析公式： 图一 应变花示意图 图二 圆轴上表面微体的应力状态 图三 圆轴下表面微体的应力状态
αγαεεεεεα2sin 2 2cos 2 2 xy y x y x - -+ += （1） 可得到关于εx 、εy 、γ xy 的三个线性方程组，解得： 45 45045450 εεγεεεεεε-=-+==--xy y x （2） 由平面应变状态的主应变及其方位角公式： 2 221222??? ? ??+???? ? ?-±+=xy y x y x γεεεεεε （3）0min max 2()2()xy xy x y tg γγαεεεε=- =- --或y x xy tg εεγα--=02 （4） 将式（2）分别代入式（3）和式（4），即可得到主应变及其方位角的表达式。 对于各向同性材料，应力应变关系满足广义虎克定律： ()()122 2212 111μεεμσμεεμσ+-= +-= E E （5） 由式（2）~（5），可得一点的主应力及其方位角的表达式为： ()()()()() 00 45 45045 4502 450 2 45 04545212212212-------= -+-+±-+=εεεεεαεε εεμ μεεσσtg E E （6） 0ε、0 45ε和0 45-ε的测量可用1/4桥多点测量法同时测出（见图四） 。 . 2、圆轴某一截面弯矩M 的测量： 轴向应力σx 仅由弯矩M 引起，故有： 图四 R i R i