材料力学阶段练习三及问题详解
材料力学(1)(高起专)阶段性作业3
材料力学(1)(高起专)阶段性作业3总分：100分得分：0分一、单选题1. 梁横截面面积相同，但横截面分别为圆形.竖放的矩形及工字形截面，这些梁的抗弯截面模量由大到小依次排列为_____。
(5分)(A) 矩形，工字形，圆形(B) 工字形，矩形，圆形(C) 工字形，圆形，矩形(D) 矩形，圆形，工字形参考答案：B2. 双对称截面梁在两相互垂直纵向对称平面内发生弯曲时，截面上中性轴的特点是：_____。
(5分)(A) 各点横截面上的剪应力为零(B) 中性轴是不通过形心的斜直线(C) 中性轴是通过形心的斜直线(D) 与材料的性质有关参考答案：C3. 材料力学中，关于中性轴位置，有以下几种论述，试判断正确的是_______。
(5分)(A) 中性轴不一定在横截面内，但如果在横截面内它一定通过截面的形心；(B) 中性轴只能在横截面内，并且必须通过其形心；(C) 中性轴只能在横截面内，但不一定通过其形心；(D) 中性轴不一定在横截面内，而且也不一定通过其形心。
参考答案：D4. 两端简支直杆受力如题一.4左图所示，分析其轴线变形（右图中以虚线表示）其中合理的是_______。
(5分)(A)(B)(C)(D)参考答案：C5. 图所示，一矩形截面直杆右端固定，左端自由并作用一集中力偶矩M，使梁产生平面弯曲，材料的变形保持在弹性变形的范围内。
梁的固定端横截面A-A上的内力分布，试判断比较合理的是_______。
(5分)(A)(B)(C)(D)参考答案：C6. 材料力学研究的主要问题是变形问题。
这类问题是超静定问题。
超静定问题的求解一般要联立_______的条件才能求解。
(5分)(A) 两方面；(B) 三方面；(C) 四方面；(D) 五方面；参考答案：B7. 材料力学中内力（即轴力.扭矩.剪力.弯矩）的正负号规则是根据构件的_______(5分)(A) 变形(B) 运动(C) 平衡(D) 受载情况参考答案：A8. 梁发生平面弯曲时，其横截面绕_______旋转。
材料力学习题解答[第三章]
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解：A-A截面上内力为：
截面的几何性：
欲使柱截面内不出现拉应力,则有：
＝0（a）
分别代入（a）式得：
解之得：
此时： MPa
3-25传动轴上装有甲、乙两个皮带轮，它们的直径均为 ，重量均为 ，其受力情况如图示。若轴的直径为 。试分析该轴的危险截面和危险点，计算危险点的应力大小，并用图形标明该点所受应力的方向。
解:(1)约束反力:
(2)各杆轴力
题3-3图
(3)各杆的正应力
3-4钢杆 直径为20mm，用来拉住刚性梁 。已知F=10kN，求钢杆横截面上的正应力。
解:
题3-4图
3-5图示结构中，1、2两杆的横截面直径分别为10mm和20mm，试求两杆内的应力。设结构的横梁为刚体。
解:取BC段分析， 题3-5图
取AB段分析:
根据力矩平衡：
内力图如图所示。截面的几何特性计算：
危险点面在A面的D1和D2点，则合成弯矩为：
3-28圆截面短柱，承受一与轴线平行但不与轴线重合的压载荷F作用，圆截面半径为r，现要求整个截面只承受压应力，试确定F作用的范围。
解：压力引起的压应力：
而
解之得Zc=题3-21图所以：来自最大压应力在槽底上各点：
（3）如果在左侧也开槽，则为轴心受压：
3-22图示短柱受载荷 和 作用，试求固定端角点A、B、C及D的正应力，并确定其中性轴的位置。
题3-22图
解：在ABCD平面上的内力：
横截面的几何特性：
应力计算：
中性轴方程为：
3-23图3-64所示为一简易悬臂式吊车架。横梁AB由两根10号槽钢组成。电葫芦可在梁上来回移动。设电动葫芦连同起吊重物的重量共重 。材料的 。试求在下列两种情况下，横梁的最大正应力值：（1）、只考虑由重量W所引起的弯矩影响；（2）、考虑弯矩和轴力的共同影响。
材料力学第三章答案
材料力学第三章答案材料力学第三章答案【篇一：材料力学习题册答案-第3章扭转】是非判断题二、选择题0 b 2t?d316?1?? ? b wp??d316?1?? ?2c wp??d316?1?? ? d w3p??d316?1?? ?46.对于受扭的圆轴，关于如下结论：①最大剪应力只出现在横截面上；②在横截面上和包含杆件的纵向截面上均无正应力；③圆轴内最大拉应力的值和最大剪应力的值相等。
现有四种答案，正确的是（ a ）a ②③对b①③对c①②对d 全对7.扭转切应力公式?mnp?i?适用于（d）杆件。
pa 任意杆件；b 任意实心杆件；c 任意材料的圆截面；d 线弹性材料的圆截面。
9.若将受扭实心圆轴的直径增加一倍，则其刚度是原来的（ d a 2倍； b 4倍； c 8倍； d 16倍。
三、计算题1.试用截面法求出图示圆轴各段内的扭矩t，并作扭矩图2.图示圆轴上作用有四个外力偶矩me1 =1kn/m, me2 =0.6kn/m,）me3= me4 =0.2kn/m, ⑴试画出该轴的扭矩图；⑵若me1与me2的作用位置互换，扭矩图有何变化？(1)(2)解：me1与me2的作用位置互换后，最大扭矩变小。
3.如图所示的空心圆轴，外径d=100㎜，内径d=80㎜，m=6kn/m,m=4kn/m.请绘出轴的扭矩图，并求出最大剪应力解：扭矩图如上，则轴面极惯性矩id4?d4)(1004?804)(10?3)4p=?(32??32?5.8?10?6m4㎜，l=500tr4?103?50?103ip5.8?104．图示圆形截面轴的抗扭刚度为g ip，每段长1m,试画出其扭矩图并计算出圆轴两端的相对扭转角。
ab+ad=cdab=t1l?90?gipgipad=bc=t2l100gipgipcd=t3l40gipgip?90?100?4050?gipgip【篇二：《材料力学》第3章扭转习题解】[习题3-1] 一传动轴作匀速转动，转速n?200r/min，轴上装有五个轮子，主动轮ii输入的功率为60kw，从动轮，i，iii，iv，v依次输出18kw，12kw，22kw和8kw。
材料力学试题带参考答案解析
1 / 20材料力学模拟试题（一）解答一、 一、 填空题（每小题5分，共10分）1、 如图，若弹簧在Q 作用下的静位移mm st 20=D ，在Q 自由下落冲击时的最大动位移mm d 60=D ，则弹簧所受的最大冲击力d P 为：3Q 。
2、 在其它条件相同的情况下，用内直径为d 的实心轴代替直径d 的实心轴，若要使轴的刚度不变（单位长度的扭转角j 相同），则实心轴的外径D ＝ d 42 。
二、 二、 选择题（每小题5分，共10分）1、 图示正方形截面杆承受弯扭组合变形，图示正方形截面杆承受弯扭组合变形，在进行强度计算时，在进行强度计算时，其任一截面的危险点位置有四种答案：置有四种答案：(A)截面形心；截面形心； （B ）竖边中点A 点；点；（C ）横边中点B ；（D ）横截面的角点D 点。
点。
正确答案是：正确答案是：C2、 若压杆在两个方向上的约束情况相同；若压杆在两个方向上的约束情况相同；且且z y m m >。
那么该正压杆的合理截面应满足的条件有四种答案：足的条件有四种答案：（A ）;z y I I =（A ）;z y I I >（A ）;z y I I <（A ）y z l l =。
正确答案是：。
正确答案是： D三、 三、 计算题（共80分） 1、（15分）图示拐轴受铅垂载荷P 作用。
试按第三强度理论确定AB 轴的直径d 。
已知：P=20KN,[]MPa 160=s 。
解：AB 梁受力如图：梁受力如图： )(280014.020000Nm M n =´= AB 梁内力如图：梁内力如图：)(300015.020000max Nm M =´=危险点在A 截面的上下两点截面的上下两点由圆轴弯扭组合第三强度理论的强度条件：由圆轴弯扭组合第三强度理论的强度条件：[])(64)(0639.01016014.3101.4321016032/28003000363632222mm m d d W M M n ==´´´´³\´=£+=+s pM 图0.14PM x 图2、图示矩形截面钢梁，A 端是固定铰支座，B 端为弹簧支承。
材料力学题解
C 2. 现有三种材料的拉伸曲线如图所示。分别由此三种材料制成同一构件，其中：1）强度 最高的是（ ）；2）刚度最大的是（ ）；3）塑性最好的是（ ）；4）韧性最高，抗冲 击能力最强的是（ ）。
比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限。 6.通过低碳钢拉伸破坏试验可测定强度指标（ ）和（ ）；塑性指标（ ）和（ ）。
屈服极限，强度极限 ；伸长率，断面收缩率。 7.功能守恒原理是指对于始终处于静力平衡状态的物体，缓慢施加的外力对变形体所做的 外功 W 可近似认为全部转化为物体的变形能 U，即（ ）。 W=U 8.当结构中构件所受未知约束力或内力的数目 n 多于静力平衡条件数目 m 时，单凭平衡条 件不能确定全部未知力，相对静定结构（n=m），称它为（ ）。 称为（ ），这也是“多 余”约束力或“多余”约束的数目。
Q 3 P ， M 3 2 P a ；
Q 4 P ， M 4 2 P a ；
弯 曲
cQ1
P，M1
1 2
Pa；
弯曲
2 P，M2 Pa； 拉伸+弯曲
1
d Q1 P，M1 PR BD段：弯曲；
2
1 2
P，Q2
1 2
P，M2
1
1 2
PR。
DC段：拉伸+弯曲
Q3 P，Q4 P，M4 PR， AC段：弯曲。
P
1
m Pa
23
4
2a
a
2a
材料力学典型例题及难题详解
材料力学典型例题及难题详解材料力学是力学领域中极其重要的科学分支，它研究材料物理性质和力学性质之间的关系，用以确定物体在外力作用下的变形和应力分布。
材料力学的研究对于我们了解材料的性能和研制新材料有着重要的意义。
为了更好地探索材料力学，本文将从材料力学典型例题及难题详解入手，介绍一些典型例题以及相关技术，从而加深大家对材料力学的理解。
首先，我们从材料力学中最基础的问题剪切强度的测定入手，剪切强度指的是材料在剪切力作用下的应力值，一般来讲，材料的剪切强度越大，说明该材料具有更好的抗剪强度能力。
剪切强度的测定方法有很多种，最常用的是双螺旋测试仪，这种测试仪由一个上螺旋和下螺旋组成，上螺旋设定所需的应力，下螺旋逐渐拧紧，当材料断裂时，就可以读取到该材料的剪切强度。
其次，我们再来介绍材料力学中的其他重要参数，如伸长率、断裂伸长率、表面硬度和屈服应力等。
伸长率指的是材料在外力作用下，它长度变化的比例，通常用拉伸法来测定；断裂伸长率指的是材料在外力作用下，它断裂的长度变化的比例；表面硬度则是指材料表面的硬度，断裂伸长率一般用硬度测试仪来测定；屈服应力是指材料在拉伸或压缩下的临界应力，也就是材料在超过这个屈服应力时就会断裂的应力。
此外，还有一些材料力学难题，比如受曲应力的刚性体、晶界移动和材料缺陷等。
受曲应力的刚性体是指刚性体在受到曲应力作用时，会产生剪切变形，因此，一般就采用有限元分析，以准确解算复杂的受曲应力的刚性体的问题；晶界移动则是指在材料的塑性变形过程中，晶格面内的原子会发生移动，这种移动会产生更多的晶格缺陷；而材料缺陷则是指材料中所存在的导致开裂或断裂的缺陷。
最后，总结材料力学的研究状况，材料力学是一个庞大而广阔的学科，它涉及到材料物理性质、力学性质和结构力学等方面。
本文介绍了典型例题和材料力学难题，以帮助大家加深对材料力学的理解，但这些只是材料力学的冰山一角，希望大家能够更多地接触材料力学，加深对它的理解，为材料力学的发展做出贡献。
材料力学作业解答
材料力学作业解答1.弹簧的力学行为弹簧是一种具有弹性的材料，它可以在受力时发生弹性形变，并且能够恢复到原始形状。
弹簧的力学行为可以通过胡克定律来描述。
根据胡克定律，弹簧的形变与施加在它上面的力成正比，即F=k*x，其中F是施加在弹簧上的力，k是弹簧的弹性系数，x是弹簧的形变量。
2.弹簧的应变能和弹性势能当弹簧被拉伸或压缩时，它会储存一定量的应变能。
弹簧的应变能可以通过下式计算：U=(1/2)*k*x^2，其中U是弹簧储存的应变能，k是弹簧的弹性系数，x是弹簧的形变量。
3.伸长弹簧的应变能假设一个弹簧的弹性系数为k，它被拉伸或压缩x长度。
根据胡克定律，施加在弹簧上的力可以通过F = k * x计算得到。
通过积分力在形变路径上的关系，可以得到弹簧的应变能。
假设初始长度为L，拉伸后的长度为L+x，则弹簧的伸长应变能可以计算如下：U = ∫[0, L+x] F(x)dx = ∫[0, x] k * x dx = (1/2) k * x^24.剪切应力和剪切应变剪切应力是作用于物体上的横截面内的剪切力与该横截面上的面积之比。
剪切应变是物体在受到剪切应力时产生的形变。
剪切应力和剪切应变之间的关系可以通过剪切弹性模量来描述。
剪切弹性模量G可以通过下式计算：G=τ/γ，其中τ是剪切应力，γ是剪切应变。
5.弯曲应力和弯曲应变弯曲应力是作用于物体上的弯曲力与该物体的横截面想对距离之比。
弯曲应变是物体在受到弯曲应力时产生的形变。
弯曲应力和弯曲应变之间的关系可以通过弯曲弹性模量来描述。
弯曲弹性模量E可以通过下式计算：E=σ/ε，其中σ是弯曲应力，ε是弯曲应变。
6.斯特拉因准则斯特拉因准则描述了材料在达到破坏点之前的应力和应变行为。
根据斯特拉因准则，当材料达到其屈服点时，应力和应变之间的关系可以通过单一的线性方程来描述。
这个线性方程表明了在屈服点之前，应力与应变之间的比例关系。
7.杨氏模量和泊松比杨氏模量是一种描述材料刚度的量度，它可以表示应力与应变之间的比例关系。
材料力学阶段练习三及答案
华东理工大学网络教育学院材料力学课程阶段练习三一、单项选择题1.如图所示的剪支梁，AC段弯矩图是（）A.凹的抛物线B.递增的斜直线C.递减的斜直线D.凸的抛物线4a2•如图所示的剪支梁，CD段弯矩图是（）A.凹的抛物线B.递增的斜直线C.递减的斜直线D.凸的抛物线2qa4加A.3qa2B.3.5qa2C・2c/a2D. qa22qa4如24.如图所示的外伸梁，BC段剪力图是（）扎水平的直线B.递增的斜直线C.递减的斜直线D.抛物线5.如图所示的外伸梁，CD段剪力图是（）扎水平的直线B.递增的斜直线C.递减的斜直线D.抛物线6.如图所示的外伸梁，AB段弯矩图是（）扎水平的直线B.递增的斜直线C.递减的斜直线D.抛物线7.如图所示的外伸梁,CD段弯矩图是（）扎递增的斜直线B.递减的斜直线C.凸的抛物线D.凹的抛物线8•如图所示的外伸梁，剪力绝对值最大为（）A. 0B. 2qaC. qaD. 3qa 2a9•如图所示的外伸梁，弯矩为零的横截而位于（） A. AB 段内 B. BC 段内 C. CD 段内 D.无法确立2q2qa2a10.在推导弯曲正应力公式b = MylI；时，由于作了“纵向纤维互不挤压”假设，从而有以下四种答案，正确的是（）扎保证法向内力系的合力为零B.使正应力的计算可用单向拉压胡克圧律C.保证梁为平而弯曲D.保证梁的横向变形为零11.在推导梁平而弯曲的正应力公式b = Myll；时，下面哪条假设不必要（）扎应力小于比例极限B.平而假设C.材料拉压时弹性模量相同D.材料拉压许用应力相同12.如图所示的梁，采用加副梁的方法提髙承载能力，若主梁和副梁材料相同，截而尺寸相同，则副梁的最佳长度加等于（）扎〃3B.//4C.1/5D.1/213•图示简支梁的EI已知，在梁跨中作用一集中力F,则中性层在A处的曲率半径为（）。
FI 4EI ~F T2EISEI~F T14.如图所示铸铁T字形截而梁,C为形心，梁的许用应力分别为:许用拉应力［^］ = 50MPa, 许用压应力［b」= 200MPa。
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华东理工大学
网络教育学院材料力学课程阶段练习三
一、单项选择题
1.如图所示的剪支梁，AC段弯矩图是( )
A.凹的抛物线
B.递增的斜直线
C.递减的斜直线
D.凸的抛物线
2.如图所示的剪支梁，CD段弯矩图是( )
A.凹的抛物线
B.递增的斜直线
C.递减的斜直线
D.凸的抛物线
3.如图所示的剪支梁，弯矩绝对值最大为( )
3qa
A.2
5.3qa
B.2
2qa
C.2
qa
D.2
4.如图所示的外伸梁，BC段剪力图是( )
A.水平的直线
B.递增的斜直线
C.递减的斜直线
D.抛物线
5.如图所示的外伸梁，CD段剪力图是( )
A.水平的直线
B.递增的斜直线
C.递减的斜直线
D.抛物线
6.如图所示的外伸梁，AB段弯矩图是( )
A.水平的直线
B.递增的斜直线
C.递减的斜直线
D.抛物线
7.如图所示的外伸梁，CD段弯矩图是( )
A.递增的斜直线
B.递减的斜直线
C.凸的抛物线
D.凹的抛物线
8.如图所示的外伸梁，剪力绝对值最大为( )
A.0
2
B.qa
C.qa
3
D.qa
9.如图所示的外伸梁，弯矩为零的横截面位于( )
A.AB段
B.BC段
C.CD段
D.无法确定
10.在推导弯曲正应力公式z I My /=σ时，由于作了“纵向纤维互不挤压”假设，从而有以下四种答案，正确的是( ) A.保证法向力系的合力为零
B.使正应力的计算可用单向拉压胡克定律
C.保证梁为平面弯曲
D.保证梁的横向变形为零
11.在推导梁平面弯曲的正应力公式z I My /=σ时，下面哪条假设不必要( ) A.应力小于比例极限 B.平面假设
C.材料拉压时弹性模量相同
D.材料拉压许用应力相同
12.如图所示的梁，采用加副梁的方法提高承载能力，若主梁和副梁材料相同，截面尺寸相同，则副梁的最佳长度a 2等于 ( ) A.3/l B.4/l C.5/l D.2/l
13.图示简支梁的EI 已知，在梁跨中作用一集中力F ，则中性层在A 处的曲率半径为( )。
公式
EI
M =
ρ
1
A.
Fl EI B.Fl EI 4
C.Fl EI 2
D.Fl
EI 8
14.如图所示铸铁T 字形截面梁,C 为形心，梁的许用应力分别为：许用拉应力MPa t 50][=σ，许用压应力MPa c 200][=σ。
则上下边缘距中性轴的合理比值21/y y 为( ) A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.4:1
二、判断题
1.如图所示的外伸梁，弯矩绝对值最大为2
2qa 。
( )
2.如图所示的外伸梁，剪力绝对值最大为
2
3F。
( )
3.如图所示的剪支梁，BD 段剪力图是递增的斜直线。
( )
4.简支梁，受到如图所示的载荷。
则梁的剪力图全部由直线段组成。
( )
5.悬臂梁，受到如图所示的载荷。
则梁的弯矩图由直线段和斜线段组成。
( )
6.如图所示的剪支梁，则AC 段剪力图是递减的斜直线。
( )
7.如图所示的剪支梁，DB段弯矩图是递减的斜直线。
( )
8.如图所示的剪支梁，则AC段弯矩图是递减的斜直线。
( )
3。
( )
9.如图所示的剪支梁，则剪力绝对值最大为qa
10.如图所示的剪支梁，则弯矩绝对值最大的横截面位于CD段。
( )
11.如图所示的外伸梁，则AB段剪力图是水平的直线。
( )
12.如图所示的外伸梁，则BC段弯矩图是凹的抛物线。
( )
2qa。
( ) 13.如图所示的外伸梁，则弯矩绝对值最大为2
14.如图所示的外伸梁，则剪力绝对值最大的横截面位于C 截面处。
( )
15.在推导弯曲正应力公式z I My /=σ时，由于作了“纵向纤维互不挤压”假设，从而使正应力的计算可用单向拉压胡克定律，这种说法是否正确。
( )
16.在推导梁平面弯曲的正应力公式z I My /=σ时，需要假设：应力小于比例极限、平面假设、材料拉压时弹性模量相同、材料拉压许用应力相同。
这种说法是否正确。
( ) 17.如图所示的梁，采用加副梁的方法提高承载能力，若主梁和副梁材料相同，截面尺寸相同，则副梁的最佳长度a 2等于2/l 。
( )
18.如图所示铸铁T 字形截面梁,C 为形心，梁的许用应力分别为：许用拉应力MPa t 50][=σ，许用压应力MPa c 200][=σ。
则上下边缘距中性轴的合理比值21/y y 为1:4。
( )
三、解答题
1. 如图所示，试用载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系
)()(x q dx x dQ =，)()
(x Q dx
x dM =，)()
(2
2x q dx x M d =作剪力图和弯矩图，并确定剪力max Q 和弯矩max
M 的值。
2. 如图所示，试用载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系
)()(x q dx x dQ =，)()
(x Q dx
x dM =，)()
(2
2x q dx x M d =作剪力图和弯矩图，并确定剪力max Q 和弯矩max
M 的值。
3. 如图所示，试用载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系
)()(x q dx x dQ =，)()
(x Q dx
x dM =，)()
(2
2x q dx x M d =作剪力图和弯矩图，并确定剪力max Q 和弯矩max
M 的值。
4. T 字形截面铸铁梁，其截面尺寸和受力情况如图。
铸铁的许用拉应力[]MPa 30=+
σ，
许用压应力[]MPa 60=-
σ。
已知中性轴的位置mm y 521=，截面对轴z 的惯性矩
4764cm I z =。
公式z
I My
=
σ。
试校核梁的强度。
华东理工大学网络教育学院
材料力学课程阶段练习三参考答案
一、单项选择题
1. B
2. D
3. B
4. C
5. A
6. A
7. A
8. D
9. B 10. B 11. D 12. D 13. B 14. D
二、判断题
1. √
2. √
3. ×
4. √
5. √
6. ×
7.√
8. ×
9. √10. √11. √12. ×13. √14. √15. √16. ×17. √18. ×
三、解答题
1.
a m Q 23max =
2
3max m M = 2.
qa Q 2max = 2max qa M =
3.
P Q =max Pa M
=max
4. 需要校核正弯矩为2.5kNm 的C 截面处拉应力、校核负弯矩为4kNm 的B 截面处的拉应力和压应力。
结果梁的强度足够。