浙江大学城市学院《材料力学》样卷参考答案与评分标准题号1234567.docx
《大学材料力学》题库及答案
一．是非题：（正确的在括号中打“√”、错误的打“×”） （60小题） 1．材料力学研究的主要问题是微小弹性变形问题，因此在研究构件的平衡与运动时，可不计构件的变形。
( √ )2．构件的强度、刚度、稳定性与其所用材料的力学性质有关，而材料的力学性质又是通过试验测定的。
( √ ) 3．在载荷作用下，构件截面上某点处分布内力的集度，称为该点的应力。
(√ ) 4．在载荷作用下，构件所发生的形状和尺寸改变，均称为变形。
( √ ) 5．截面上某点处的总应力p 可分解为垂直于该截面的正应力σ和与该截面相切的剪应力τ，它们的单位相同。
( √ )6．线应变ε和剪应变γ都是度量构件内一点处变形程度的两个基本量，它们都是无量纲的量。
( √ )7．材料力学性质是指材料在外力作用下在强度方面表现出来的性能。
( ) 8．在强度计算中，塑性材料的极限应力是指比例极限p σ，而脆性材料的极限应力是指强度极限b σ。
( )9．低碳钢在常温静载下拉伸，若应力不超过屈服极限s σ，则正应力σ与线应变ε成正比，称这一关系为拉伸（或压缩）的虎克定律。
( )10．当应力不超过比例极限时，直杆的轴向变形与其轴力、杆的原长成正比，而与横截面面积成反比。
( √ )11．铸铁试件压缩时破坏断面与轴线大致成450，这是由压应力引起的缘故。
( ) 12．低碳钢拉伸时，当进入屈服阶段时，试件表面上出现与轴线成45o 的滑移线，这是由最大剪应力max τ引起的，但拉断时截面仍为横截面，这是由最大拉应力max σ引起的。
( √ )13．杆件在拉伸或压缩时，任意截面上的剪应力均为零。
( ) 14．EA 称为材料的截面抗拉（或抗压）刚度。
( √ ) 15．解决超静定问题的关键是建立补充方程，而要建立的补充方程就必须研究构件的变形几何关系，称这种关系为变形协调关系。
( √ ) 16．因截面的骤然改变而使最小横截面上的应力有局部陡增的现象，称为应力集中。
材料力学试题及答案
材料力学试题及答案1. 答，应力是单位面积上的内力，它是描述物体内部分子间相互作用的一种力。
而应变则是物体在外力作用下产生的形变程度。
弹性模量是描述物体抵抗形变的能力，可以用来衡量物体的刚度。
2. 答，拉伸试验是一种常见的材料力学试验方法，通过对材料施加拉伸力，测量材料的应力和应变，从而得到材料的力学性能参数。
这种试验可以用来评估材料的强度、韧性和延展性等性能。
3. 答，材料的断裂行为受到多种因素的影响，包括材料的化学组成、晶体结构、晶界特征等。
此外，外部加载条件和试验环境也会对材料的断裂行为产生影响。
因此，要全面评估材料的断裂行为，需要考虑多种因素的综合影响。
4. 答，在材料力学中，蠕变是指材料在高温和大应力条件下发生的塑性变形现象。
蠕变会导致材料的形状和尺寸发生变化，从而影响材料的工程性能。
因此，在工程设计和使用过程中，需要对材料的蠕变行为进行充分考虑。
5. 答，疲劳是材料在受到交变应力作用下发生的损伤和破坏现象。
疲劳断裂是一种典型的蠕变现象，它会对材料的使用寿命和安全性产生重要影响。
因此，研究材料的疲劳性能对于提高材料的工程应用价值具有重要意义。
6. 答，塑性变形是指材料在受到外力作用下发生形变而不恢复原状的现象。
塑性变形会导致材料的内部结构发生变化，从而影响材料的力学性能。
因此，对材料的塑性变形行为进行深入研究对于提高材料的工程应用性能具有重要意义。
7. 答，断裂韧性是指材料在受到外部加载作用下抵抗断裂的能力。
断裂韧性是衡量材料抗破坏能力的重要参数，它直接影响着材料的使用寿命和安全性。
因此，研究材料的断裂韧性对于提高材料的工程应用性能具有重要意义。
8. 答，应变能密度是描述材料内部应变能分布的物理量，它可以用来评估材料的弹性变形和塑性变形能力。
应变能密度是描述材料力学性能的重要参数，它直接影响着材料的工程应用性能。
因此，研究材料的应变能密度对于提高材料的工程应用价值具有重要意义。
9. 答，应力集中是指材料内部受到外部加载作用时，应力分布不均匀的现象。
《材料力学》期末考试试卷及答案
***学院期末考试试卷一、填空题（总分20分，每题2分）1、杆件在外力作用下，其内部各部分间产生的 ，称为内力。
2、杆件在轴向拉压时强度条件的表达式是 。
3、低碳钢拉伸时，其应力与应变曲线的四个特征阶段为 阶段， 阶段， 阶段， 阶段。
4、线应变指的是 的改变，而切应变指的是 的改变。
5.梁截面上弯矩正负号规定，当截面上的弯矩使其所在的微段梁凹向下时为 。
6.梁必须满足强度和刚度条件。
在建筑中，起控制做用的一般是 条件。
7、第一和第二强度理论适用于 材料，第三和第四强度理论适用于 材料。
8、求解组合变形的基本方法是 。
9、力作用于杆端方式的不同，只会使与杆端距离在较小的范围内受到影响，该原理被称为 。
10、欧拉公式是用来计算拉（压）杆的 ，它只适用于 杆。
二、 单项选择(总分20分，每题2分)1、用截面法可求出图示轴向拉压杆a-a 截面的内力12N P P =-，下面说法正确的是（ ） A. N 其实是应力 B. N 是拉力C. N 是压力D. N 的作用线与杆件轴线重合2、构件的强度是指( )A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力B. 在外力作用下构件保持原有平衡态的能力C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力D. 在外力作用下构件保持原有平稳态的能力 3、现有钢、铸铁两种杆材，其直径相同。
从承载能力与经济效益两个方面考虑，图示结构中两种合理选择方案是( )A. 1杆为钢，2杆为铸铁B. 1杆为铸铁，2杆为钢C. 2杆均为钢D. 2杆均为铸铁4、从拉压杆轴向伸长（缩短）量的计算公式EANll =∆可以看出，E 和A 值越大，l ∆越小，故（ ）。
A. E 为杆的抗拉（压）刚度。
B. 乘积EA 表示材料抵抗拉伸（压缩）变形的能力。
C. 乘积EA 为杆的抗拉（压）刚度D. 以上说法都不正确。
5、空心圆轴的外径为D ，内径为d ，α=d /D 。
其抗扭截面系数为（ ）。
A )1(163απ-=D W P B )1(1623απ-=D W PC )1(1633απ-=D W P D )1(1643απ-=D W P6、在没有荷载作用的一段梁上，（ ）A. 剪力图为一水平直线B.剪力图为一斜直线 C ．没有内力 D.内力不确定7、在平行移轴公式21Z Z I I a A =+中，其中Z 轴和轴1Z 轴互相平行，则（ ）。
材料力学考试题及答案
材料力学考试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 材料力学中，下列哪项不是应力的分类？A. 正应力B. 剪应力C. 拉应力D. 扭应力答案：C2. 材料力学中，下列哪项不是材料的基本力学性质？A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度答案：D3. 在拉伸试验中，下列哪项是正确的？A. 弹性模量是应力与应变的比值B. 屈服强度是材料开始发生塑性变形的应力C. 抗拉强度是材料在拉伸过程中的最大应力D. 所有选项都是正确的答案：D4. 根据胡克定律，下列哪项描述是错误的？A. 弹性范围内，应力与应变成正比B. 弹性模量是比例极限C. 应力是单位面积上的力D. 应变是单位长度的变形量答案：B5. 材料力学中，下列哪项不是材料的失效形式？A. 屈服B. 断裂C. 疲劳D. 腐蚀答案：D二、填空题（每空1分，共10分）1. 材料在受到拉伸力作用时，其内部产生的应力称为________。
答案：正应力2. 材料在受到剪切力作用时，其内部产生的应力称为________。
答案：剪应力3. 材料力学中，材料在外力作用下发生形变，当外力去除后，材料能够恢复原状的性质称为________。
答案：弹性4. 材料力学中，材料在外力作用下发生形变，当外力去除后，材料不能恢复原状的性质称为________。
答案：塑性5. 材料力学中，材料在外力作用下发生形变，当外力去除后，材料部分恢复原状的性质称为________。
答案：韧性三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述材料力学中应力和应变的关系。
答案：材料力学中，应力和应变的关系可以通过胡克定律来描述，即在弹性范围内，应力与应变成正比，比例系数即为弹性模量。
2. 描述材料力学中材料的屈服现象。
答案：材料力学中，屈服现象指的是材料在受到外力作用时，从弹性变形过渡到塑性变形的临界点，此时材料的应力不再随着应变的增加而增加。
3. 解释材料力学中的疲劳破坏。
答案：材料力学中的疲劳破坏是指材料在循环加载下，即使应力水平低于材料的静态强度极限，也会在经过一定循环次数后发生破坏的现象。
《材料力学》复习题及答案
《材料力学》一、单选题（每题的备选答案中只有一个最佳答案，每题2分，共30分）1、当低碳钢材料拉伸到强化阶段末期时，试件（）A.发生断裂B.出现局部颈缩现象C.有很大的弹性变形D.完全失去承载力2、在单元体的主平面上（）A. 正应力一定最大B.正应力一定为零C. 切应力一定最大D.切应力一定为零3、关于内力和应力的讨论，表述正确的是（）A.应力与内力无关B.内力是应力的代数和C.应力是内力的平均值D.应力是内力的分布集度4、若构件内危险点单元体的应力状态为二向等拉状态，则下面那一强度理论得到的相当应力是与其它三个强度理论所得到的相当应力是不相等的（）A.第一 B.第二 C.第三D.第四5、两端固定的实心圆杆在中间截面处承受扭矩M作用，该结构的超静定次数（）A．1B．2C．3D．06、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7、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8、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（）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9、自由落体冲击时的动荷因数，不正确答案是（）A. 与被冲击物的刚度有关B. 与自由落体下落的高度有关C. 与被冲击物的刚度无关D. 与冲击刚发生时，自由落体下落的速度有关10、矩形截面梁受弯曲变形，如果梁横截面的高度增加一倍时，则梁内的最大正应力为原来的多少倍?梁的最大挠度为原来的多少倍?（）A. 正应力为1/4倍，挠度为1/8倍B. 正应力为1/2倍，挠度为1/4倍C. 正应力和挠度均为1/4倍D. 无法确定11、关于确定截面内力的截面法的应用范围，正确答案是（）A.适用于等截面杆。
材料力学试卷完整三套打包含答案
《材料力学》试卷（A卷）考试形式：开（）、闭（√）卷注：学生在答题前，请将密封线内各项内容准确填写清楚，涂改及模糊不清者、试卷作废。
A、构件不发生断裂破坏；B、构件原有形式下的平衡是稳定的；C、构件具有足够的抵抗变形的能力；D、构件具有足够的强度、刚度和稳定性。
2、下列关于平面弯曲正应力公式的应用范围的说法，哪种是正确的：A、细长梁、弹性范围内加载；B、弹性范围内加载、载荷加在对称面或主轴平面内；C、细长梁、弹性范围内加载、载荷加在对称面或主轴平面内；D、细长梁、载荷加在对称面或主轴平面内。
3、外径为D，内径为d的空心圆截面，其抗扭截面系数等于；A、316PDWπ=B、331616PD dWππ=-C、344116PD dWDπ⎛⎫=-⎪⎝⎭D、344132PD dWDπ⎛⎫=-⎪⎝⎭4、正多边形截面有多少根形心主惯性轴：A、一根B、无穷多根C、一对D、三对5、细长压杆，常用普通碳素钢制造，而不用高强度优质钢制造，这是应为：A、普通碳素钢的强度极限高；B、钢强度优质钢的比例极限低。
C、普通碳素钢便宜；D、普通碳素钢价格便宜，而弹性模量和高强度优质钢差不多；6、在连接件挤压实用计算的强度条件[]Pcc c cF A σσ=≤中，A C 是指连接件的：A 、横截面面积；B 、有效挤压面积；C 、实际挤压部分面积；D 、最大挤压力所在的横截面面积。
7、图示应力状态，用第三强度理论校核时，其相当应力为： A 、3r στ=、3r στ=C 、33r στ=D 、 32r στ=8、有A 、B 两种不同材质的杆件，受到相同的轴向拉力，若两杆的抗拉刚度相同，长度一样，则两杆内各点：A 、应力不同，但应变相同；B 、应力不同，应变也不一样；C 、应力相同，应变不相同；D 、应力相同，应变也一样。
9、两根圆轴，一为实心轴，一为空心轴，若它们的长度、横截面面积、、所用材料及所受扭矩均相同，则有结论： A 、ϕϕ=空实； B 、ϕϕ>空实；C 、ϕϕ<空实； D 、有待具体计算，才能作出ϕϕ空实与的比较。
材料力学重点复习资料参考答案和评分标准
试卷 参考答案和评分标准一、 （18分)一圆截面阶梯杆受外力作用及尺寸如图所示（图中长度单位为mm ）,AB 段直径d 1=40mm,BC 段直径d 2=20mm,材料弹性模量E=100GPa, 试求:(1) 杆的轴力，并画出轴力图； (2) 杆内最大正应力∣σ∣max ； (3) 杆内最大剪应力∣τ∣max ；(4) 杆的总伸长； （第一题图）(5) 如果杆的材料选用铸铁，假设该杆可能发生破坏，指出最可能的破坏部位及其破坏现象，并用图示说明。
解: (1) 轴力图：(2) 杆内正应力: ——————————4分MPa A F N AB 96.704.04101023-=⨯⨯-==πσ， MPa A FN BC 7.6302.04102023=⨯⨯==πσ∣σ∣max =63.7Mpa ——————————4分 (3) 杆内最大剪应力∣τ∣max = ∣σ∣max / 2 =31.8Mpa —————————3分 (4) 杆的总伸长:334929210100.120100.2 1.1910100100.04100100.0244N F L L m EA ππ--⨯⨯⨯⨯∆==+=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯∑———————4分 （5）最可能的破坏部位在BC 段，破坏现象断裂，断口方向是横截面。
——————————————3分二、 （20分）圆轴承受载荷及其分布如图所示（图中长度单位为mm ）, 横截面直径d=100mm,材料的剪切模量 G=80GPa 。
试求： (1) 计算圆轴的扭矩、并画出扭矩图；(2) 横截面上的最大切应力∣τ∣max 和切应变∣γ∣max ； (3) 斜截面上的最大正应力∣σ∣max ； (4）两截面A 、C 间的相对扭转角；(5）如果圆轴材料属低碳钢，假设该轴发生扭转断裂，指出最可能的破坏部位及其破坏现象，并用图示说明。
解：(1) 扭矩图如右下图所示：（2）46441082.9321.032m d I p -⨯=⨯==ππMPa I TR p 9.501082.905.0100006max =⨯⨯==-τ （第二题图）——————————4分64maxmax950.910 6.36100.03658010rad G τγ-⨯===⨯=⨯∣τ∣max=50.9Mpa ∣γ∣max=6.37X10-4rad ———————————5分（3）450斜截面上有最大正应力∣σ∣max=50.9Mpa ———————————3分(4）两截面A 、C 间的相对扭转角3969650001100001 6.36100.36480109.821080109.8210i i AC P T L rad GI ϕ---⨯-⨯==+=-⨯=-⨯⨯⨯⨯⨯⨯∑ ————————————5分(5）最可能的破坏部位在BC 段，破坏现象是断裂，断口方向是横截面。
材料力学考试试题及答案
材料力学考试试题及答案一、选择题1.材料力学的研究对象是什么？A.材料的化学成分B.材料的物理性质C.材料的力学性质D.材料的表面形貌答案：C2.以下哪个力学性质与材料的刚度有关？A.弹性模量B.屈服强度C.断裂韧性D.塑性应变答案：A3.下列材料中，哪种属于金属材料?A.聚氯乙烯（PVC）B.聚乙烯醇（PVA）C.铁（Fe）D.聚苯乙烯（PS）答案：C4.下列哪个力学性质用于描述材料的抵抗刮削、变形能力？A.屈服强度B.拉伸强度C.硬度D.弯曲强度答案：C5.以下哪个方程用于描述材料的应力与应变关系？A.牛顿第一定律B.胡克定律C.波动方程D.能量守恒方程答案：B二、简答题1.简述材料的弹性模量是如何定义的。
答：弹性模量是材料在受到力的作用下发生变形时所产生的应力与应变之间的比值。
它反映了材料在受到外力作用时的刚度，即材料抵抗变形的能力。
弹性模量越大，材料刚度越大，抵抗变形的能力越强。
2.什么是屈服强度？为什么屈服强度在材料选择中很重要？答：屈服强度是材料在拉伸过程中产生塑性变形的最大应力。
当材料受到的应力超过屈服强度后，材料会发生塑性变形，无法完全恢复原状。
屈服强度是衡量材料抵抗变形能力的重要指标之一。
屈服强度在材料选择中很重要，因为不同应用领域对材料的强度要求不同。
例如，在建筑结构中需要使用具有较高屈服强度的材料，以保证结构的安全性和稳定性。
而在某些其他领域，如轻工制造中，强度要求较低的材料可能更加适用。
三、计算题1.一根长度为L的铝棒，断裂前的长度为L0。
已知铝的应力-应变关系为sigma=E*epsilon，其中E为铝的弹性模量。
如果在施加应力的过程中铝棒的长度发生了ε的变化，求应力sigma。
答：根据应力-应变关系，可得sigma=E*epsilon。
2.一根钢材的屈服强度为400 MPa，断裂强度为600 MPa。
试问这根钢材在拉伸过程中是否会出现塑性变形？答：如果施加的应力超过屈服强度（400 MPa），则钢材会发生塑性变形。
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浙江大学城市学院
《材料力学》样卷参考答案与评分标准
解：剪力图（6分，每段3分）:
弯矩图（6分，每段3分）:
3FM2
三、（本题共_£分）
题号
1 2 3 4 5 6
7 8 答案
A
D
B
C
A D
D
B
二、（木题共12分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
题二图
（2）作梁的弯矩图，如图所示。
F RA =E （2 分）
（4分）
解：（1）求4, B 约束反力。
根据静力平衡方程工必人=0,工心=0可得
校核C 截血
C 截面上部受压，下部受拉，所以最大拉应力位于截面下边缘，最大压应力位于截面上边
缘。
最大拉应力校核：
F< 2x 5000 X 104X 10_12 X 35X 106 -0」30 = 26920N = 26.92kN
（2 分）
C 截面报大压应力比B 截血最大压应力小的多,不必校核
综合考虑，取［F ］ = 25kN
（2分）
四、（本题共」2分）
解：这是一次超静定结构。
解除B 处约束，用约束反力F 脳代替，则得到该超静定结构的相当 系统（图a ） （ 2分）。
运用叠加法将图a 分解为图b 和图c 。
此时，儿=（儿）§+（几）屜=0 （ 2分）。
C 截面弯矩值为 M c =-
「 2
（3）根据强度条件，求许用载
荷。
校核B 截面
缶］，
F < 5000X104
xl()T2 x35xlO 6
-0.07 = 25000N = 25kN (2 分)
最大压皿力校核:
（2分）
血］，
弘］,
F <
进而，可知F RA =F RC =-qa （^） （ 4分）。
8
五、(本题共一1£分) 解:(1)解析法
由单元体的应力状态知，o-v = 70MPa , <7v = 50MPa , T vv = 0, a = 135° ( 1分), 并代入斜截面应力计算公式：
OI + (5、
— 0 \
(51 _ O i
= — ---- + — -- cos 2a-T lv sin 2oc, x Ci - — ------- sin 2a+ T rv cos2a
u, 2 2 A j ix 2
可得，斜截面ab 上的应力为：
(7,^ = 7(-+ 5
°- + 70
~ 50
cos27O 0
-Ox sin27O 0
=60MPa ( 3^),
135
2 2
厂 =7()
-^° sin 270° + Ox cos 300° = -lOMPa ( 3分)
130 2
(2)图解法(7分)
画该单元体的应力图题五图a 所示。
由图量得：%=60MPa, ；—10MPci°
5qa A
24ET
F RR Q
6EI
于是,
II
查表1可知,
题五图a
六、（本题共_12分）
解：在尺、尼的共同作用下，c点拉应力最大，。
点压应力最大，且最大拉应力与最大压应力的绝对值相等。
（4分）
其值为
Fj x0.5 场x (0.5+ 0.5)
1 + r
-xO.lxO.22—x0.2x0.12
6 6
七、（本题共_J2—分）
解：由于支承方式为两端较支，所以“ =1（1分）
—牛證=80 （2分）
4
・・・九0 V入V心采用直线经验公式
,2
Fcr = GcrxA = （a-bX）x ll~ = 269.3kN
（4分）
乂根据静力学平衡公式
F C/1cos30°x/ = Px-
p 769 3
而预亠f3'故该结构稳定。
（2分）
"max
（8分）10xl0'x3 20X103 X6
4xl0'32xl0'3
= 67.5xl06(Pa) = 67.5MPa
= 51.96kN（3分）。