四川大学材料力学自测题clzcda1-2
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P6.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。
P(A)ab (B)cb (C)lb (D)lc9.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)010.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。
四川大学材料力学自测题clzcda1-2
( ) Pa ↓ ，横向位移为 Pa (←) 。
EA
EA
5.（3 分）长度为 L，抗弯刚度为 EI 的悬臂梁在自由端有集中力 F 的作用。该梁的应变能等
于 F 2 L3 。 6EI
6．（2 分）在定值静载应力的作用下，某些材料的变形会随着时间的推移而缓慢地增长，这 种现象称为 蠕变 ；某些材料的变形保持不变，而内部的应力会随着时间的推移而缓慢 地衰减，这种现象称为 松弛 。
q
解：由于对称性，两支座的支反力均为
1 q(2a + L) 。 2
梁中最大负弯矩出现在支座处，其数值为
a
L
a
1 qa 2 。
2
梁中最大正弯矩出现在中截面，其数值为 1 q(2a + L) ⋅ L − 1 q⎜⎛ a + L ⎟⎞2 。
2
2 2 ⎝ 2⎠
故有
1 qa 2 = 1 q(2a + L) ⋅ L − 1 q⎛⎜ a + L ⎞⎟2 ， 得 a = 1 2L ，即 a = 1 2 。
σ x = −τ ， σ y = τ ， τ xy = τ 。
主方向： tan2α = 2τ = −1 ， 2α = −45o , 135o 。 α = −22.5o , 67.5o 。 −τ −τ
主应力：σ i, j = ± τ 2 + τ 2 = ± 2τ 。
其中，对应于 67.5°的是 2τ ，对应于-22.5°的是 − 2τ 。
ε x, ε y , γ xy 表达式。
y
τ τ
45°
x 解：载荷系统（I）作用下的应力为
3
σ ′x = σ ′y = 0 ，
τ ′xy = τ 。
载荷系统（II）作用下具有的纯剪应力状态在 xy 坐标系中的应力为
(完整版)材料力学习题集(有答案)汇总,推荐文档
一、 是非题 1. 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。 （ ） 2. 内力只能是力。 （ ） 3. 若物体各点均无位移，则该物体必定无变形。 （ ） 4. 截面法是分析应力的基本方法。 （ ） 二、选择题
5. 构件的强度是指（ ），刚度是指（ ），稳定性是指（ ）。 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其原有的平衡状态的能力 C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力 1.6 根据均匀性假设，可认为构件的（ ）在各点处相同。 A. 应力 B. 应变 C. 材料的弹性常数 D. 位移 1.7 下列结论中正确的是（ ） A. 内力是应力的代数和 B. 应力是内力的平均值 C. 应力是内力的集度 D. 内力必大于应力 参考答案：1.1 √ 1.2 × 1.3 √ 1.4 × 1.5 C,A,B 1.6 C 1.7 C
5. 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。 （ ）
6. δ、 y 值越大，说明材料的塑性越大。 （ ）
7. 研究杆件的应力与变形时，力可按力线平移定理进行移动。 （ ）
8. 杆件伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。 （ ）
9. 线应变 e 的单位是长度。 （ ）
10. 轴向拉伸时，横截面上正应力与纵向线应变成正比。 （ ）
轴力变化可能有以下四种情况，问哪一种正确？
(A) 两杆轴力均减小；
(B) 两杆轴力均增大； (C) 杆 1 轴力减小，杆 2 轴力增大；
1
2
(D) 杆 1 轴力增大，杆 2 轴力减小。 9. 结构由于温度变化，则：
A aB
a
C
(A) 静定结构中将引起应力，超静定结构中也将引起应力；
F
(B) 静定结构中将引起变形，超静定结构中将引起应力和变形； (C) 无论静定结构或超静定结构，都将引起应力和变形； (D) 静定结构中将引起应力和变形，超静定结构中将引起应力。 10. 单位宽度的薄壁圆环受力如图所示，p 为径向压强，其截
(完整版)材料力学试卷及答案,推荐文档
C
2m
G 3N AB
G1
N AC 2
55.766 kN
B
G2 3N AB 529.591kN
4m
A G
[G] {G1, G2}min 55.766kN
三、图示变截面杆由两种材料制成。AE 段为铜质，EC 段为钢质。钢的许用应力 钢 160MPa ，铜的许用应力
为 铜 120MPa 。AB 段横截面面积是 BC 段横截面面积的两倍， AAB 1000mm2 。外力作用线沿杆轴线方向，
P 60kN 。试对此杆进行强度校核。又若已知 E钢 210GPa ， E铜 100GPa 。试计算杆的纵向变形和 AB 截面
的相对位移。
N AD 2P
N DE N EB P
N BC P
铜杆 max 120 MPa 压应力 钢杆 max 120 MPa
l AC 0.94 mm
100mm
4F A
C
l
l
60mm
F
D
B
l
100mm
1
六、单元体应力如图所示，试计算主应力，并求第四强度理论的相当应力。(10 分)
y＝100MPa x＝100MPa x＝100MPa
七、图示矩形截面柱承受压力 F1=100kN 和 F2=45kN 的作用，F2 与轴线的偏心距 e=200mm。b=180mm， h=300mm。求max 和min。（15 分）
根 10 号槽钢组成，横截面面积为 2548mm 2 。材料都是 A3 钢，许用应力 120MPa 。不计两杆的自重，求允
许的最大起吊重量 G。
N AC
G sin
G N AC 2
N BC
N AC cos
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。
（完整版）材料力学试题及答案（2）
（完整版）材料⼒学试题及答案（2）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 2B 、A 1 〉A 2C 、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 ρ2dAA 、（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 、4σ4、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（）题⼀、3图题⼀、1图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 、8D 、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）题⼀、5图五、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。
材料力学习题集_【有答案】
习题2-1图 习题2-2图 习题2-3图 习题2-4图 习题2-5图 习题2-6图 材料力学习题集第1章 引 论1－1 图示矩形截面直杆，右端固定，左端在杆的对称平面内作用有集中力偶，数值为M 。
关于固定端处横截面A －A 上的内力分布，有四种答案，根据弹性体的特点，试分析哪一种答案比较合理。
正确答案是 C 。
1－2 图示带缺口的直杆在两端承受拉力F P 作用。
关于A －A 截面上的内力分布，有四种答案，根据弹性体的特点，试判断哪一种答案是合理的。
正确答案是 D 。
1－3 图示直杆ACB 在两端A 、B 处固定。
关于其两端的约束力有四种答案。
试分析哪一种答案最合理。
正确答案是 D 。
1－4 等截面直杆在两端承受沿杆轴线的拉力F P 。
关于杆中点处截面A －A 在杆变形后的位置（图中虚线所示），有四种答案，根据弹性体的特点，试判断哪一种答案是正确的。
正确答案是 D 。
1－5 图示等截面直杆在两端作用有力偶，数值为M ，力偶作用面与杆的对称面一致。
关于杆中点处截面A －A 在杆变形后的位置（对于左端，由A A '→；对于右端，由A A ''→），有四种答案，试判断哪一种答案是正确的。
正确答案是 C 。
1－6 等截面直杆，其支承和受力如图所示。
关于其轴线在变形后的位置（图中虚线所示），有四种答案，根据弹性体的特点，试分析哪一种是合理的。
正确答案是 C 。
第2章 杆件的内力分析2－1 平衡微分方程中的正负号由哪些因素所确定？简支梁受力及Ox 坐标取向如图所示。
试分析下列平衡微分方程中哪一个是正确的。
习题2-1图习题2-2图习题2-3图习题2-4图（A d Q F d M（B （C （D 2－2 对于图示承受均布载荷q 的简支梁，其弯矩图凸凹性与哪些因素相关？试判断下列四种答案中哪几种是正确的。
2－3 已知梁的剪力图以及a 、e 截面上的弯矩M a 和M e ，如图所示。
四川大学 材力II 期中考卷 及答案
（2011 ——2012 学年第 二 学期）
任课教师： 学号： 成绩： 姓名：
课程号： 305019050 课序号：01 课程名称：材料力学 II 适用专业年级：土木、水电等 学生人数： 印题份数：
考 试 须 知
四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行《 四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行《四川大学考试工作 管理办法》 四川大学考场规则》 有考试违纪作弊行为的，一律按照《 。有考试违纪作弊行为的 管理办法》和《四川大学考场规则》 有考试违纪作弊行为的，一律按照《四川大学学生考试违纪作 。 弊处罚条例》进行处理。 弊处罚条例》进行处理。 四川大学各级各类考试的监考人员 必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》《四川大学考 级各类考试的监考人员， 四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》《四川大学考 、 场规则》 四川大学监考人员职责》 有违反学校有关规定的，严格按照《 。有违反学校有关规定的 场规则》和《四川大学监考人员职责》 有违反学校有关规定的，严格按照《四川大学教学事故认定 。 及处理办法》进行处理。 及处理办法》进行处理。 一、选择和填空题（共 23 分） 1.变截面杆如图所示。FN1，FN2， FN3 分别表示杆件中截面 1-1，2-2，3-3 上的内力轴力。则下列结论 中_____是正确的（3 分） 。 A. FN1 ≠ FN2，FN2 ≠ FN3。 B. FN1=FN2，FN2 > FN3。 C. FN1=FN2，FN2=FN3。 D. FN1=FN2，FN2 < FN3。 1 2 3 F 3
五、材料相同，宽度相等，厚度 h1/h2=1/2 的两板叠放在一起组成一简支梁如图所示，梁上承受均布载 荷 q。(1) 若两板简单叠放在一起，且忽略接触面上的摩擦力，试计算此时两板内最大正应力；(2) 若 两板胶合在一起不能相互滑动，则此时的最大正应力比前种情况减少了多少？（15 分）
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( ) Pa ↓ ，横向位移为 Pa (←) 。
EA
EA
5.（3 分）长度为 L，抗弯刚度为 EI 的悬臂梁在自由端有集中力 F 的作用。该梁的应变能等
于 F 2 L3 。 6EI
6．（2 分）在定值静载应力的作用下，某些材料的变形会随着时间的推移而缓慢地增长，这 种现象称为 蠕变 ；某些材料的变形保持不变，而内部的应力会随着时间的推移而缓慢 地衰减，这种现象称为 松弛 。
RL
L
（c） qL2/ 2
（d）
（e）
由于 R 作用点处实际竖向位移为零，由图乘法可得
− 1 ⎜⎛ 1 qL2 ⎟⎞L ⋅ L + RL ⋅ L ⋅ L + 1 RL ⋅ L ⋅ 2 L = 0 ，
3⎝2 ⎠
2
3
故有 R = 1 qL 。 8
由此可得全部支反力如图（f）。由之可得如下内力图：
q
（f） qL/ 8
2
2
2 2 ⎝ 2⎠
4
L4
3.（24 分）已知如图（a）刚架各梁的抗弯刚度 EI，画出其内力图。
2
L
q
L
（a）
L
q
L
R
（b）
解：这是一个超静定问题。解除右端铰处的约束，代之以约束反力 R（如图 b）。
均布荷载作用的弯矩图如图（c），R 作用的弯矩图如图（d）。在 R 作用点处作用一个单位力，
其弯矩图如（e）。
ε x, ε y , γ xy 表达式。
y
τ τ
45°
x 解：载荷系统（I）作用下的应力为
3
σ ′x = σ ′y = 0 ，
τ ′xy = τ 。
载荷系统（II）作用下具有的纯剪应力状态在 xy 坐标系中的应力为
σ ′x′ = −τ ， σ ′y′ = τ ， τ ′x′y = 0 。
载荷系统（I）与（II）共 同作用下
片的理论读数。
解：将 F 力平移到形心，则产生弯矩
Mx
=
1 2
Fh ，
My
=
− 1 Fb 。 2
压缩应力：
σN
=
−
F A
=
−F bh
，
弯曲应力：
σM
=
Mxy − Myx
Ix
Iy
=
6Fh y + 6Fb x = 6F
bh 3
b3h
bh 2
y + 6F x 。 b2h
在 AA′上，
σ
=
−F bh
+
6F bh 2
( ) ( ) 另有
εx
=
1 E
σx
−νσ y
= −1+ν τ ， E
εy
=
1 E
σy
−νσ x
= 1+ν τ ， E
γ xy
= τ xy G
=
2(1 +ν )τ E
。
F DC
A B
C′
A′
B′
y DC
hx A
bB
5．（13 分）在如图的矩形棱柱的 A 点作用
有压力 F。在棱柱的四条棱边上贴有应变
片。若材料的弹性模量为 E，求四个应变
q
解：由于对称性，两支座的支反力均为
1 q(2a + L) 。 2
梁中最大负弯矩出现在支座处，其数值为
a
L
a
1 qa 2 。
2
梁中最大正弯矩出现在中截面，其数值为 1 q(2a + L) ⋅ L − 1 q⎜⎛ a + L ⎟⎞2 。
2
2 2 ⎝ 2⎠
故有
1 qa 2 = 1 q(2a + L) ⋅ L − 1 q⎛⎜ a + L ⎞⎟2 ， 得 a = 1 2L ，即 a = 1 2 。
材料力学（Ⅰ）、（Ⅱ）自测试题二答案
一、填空题 （共 8 个小题） 1．（2 分）某试件材料屈服极限为 240MPa，该试件拉伸到轴向应变为 2000 µε 后完全卸载， 轴向残余应变为 800 µε ，则材料的弹性模量 E = 200 GPa 。
2．（4 分）实心圆形横截面梁承受一定的横向荷载，若将其直径增加一倍，其余条件不变， 则梁横截面上的最大正应力变化到原来的 1/8 ，最大挠度变化到原来的 1/16 。
7. （4 分）在图中的三种情况中，竖杆的材料相同，长度相同，仅横截面情况不同；重物相 同，自由落体高度相同。其中，动荷系数最大的是 C ，最小的是 B 。
σ 60
t 30
(A) (B) (C)
1
8. （3 分）在如图的应力循环中，平均应力σ m =
征 r = −0.5 。
15 ，应力幅σ a =
两段交界面处最大切应力：
τ = T = 16T = 1.5 ×106 ×16 = 119.4 MPa 。 W p π D23 3.14 × 403
故最大切应力在两段交界面，其值为 119.4 MPa 。
注意：本题未考虑两种轴径交界处的应力集中。若考虑应力集中，则最大切应力数值应更大。
2.（12 分）在如图的结构中， a L 取多大才能使梁中最大正弯矩与最大负弯矩的数值相等。
位置。
解：图示结构左半部有相同的扭矩，其值为 T = tL = 1.5 kNm 。
右半部扭矩从左到右线性递减，最大值在两段交界面，其值为 T = tL = 1.5 kNm 。
( ) ( ) 左半部最大切应力： τ = T = 16T
= 1.5 ×106 ×16
= 70.2 MPa 。
Wp π D13 1 − α 4 3.14 × 503 × 1 − 0.64
σ x = −τ ， σ y = τ ， τ xy = τ 。
主方向： tan2α = 2τ = −1 ， 2α = −45o , 135o 。 α = −22.5o , 67.5o 。 −τ −τ
主应力：σ i, j = ± τ 2 + τ 2 = ± 2τ 。
其中，对应于 67.5°的是 2τ ，对应于-22.5°的是 − 2τ 。
3qL2/ 8
qL
qL/ 8
qL/ 8
FN
qL
qL2/ 8 qL/ 8
FS
M
3qL2/ 8
4．（16 分）构件在载荷系统（I）作用下某点具有纯剪应力状态如左图，在载荷系统（II）
作用下具有纯剪应力状态如右图，其中τ > 0 。材料的弹性模量为 E，泊松比为ν ，试写出
构件在载荷系统（I）与（II）共同作用下该点（设处于弹性状态）的主应力、主方向和
45 ，循环特
二、计算题 ( 共 5 个小题 )
D1 t
1. （8 分）如图的结构中，左端固定，右半部承受均布
力 偶 矩 t 的 作 用 ， D1 = 50 mm ， d = 30 mm ，
d
D2
D2 = 40 mm ， L = 150 mm ， t = 10 kNm / m 。求
L
横截面上的最大切应力，并说明该最大切应力所出现的
⎜⎛ − ⎝
h ⎟⎞ + 2⎠
6F b2h
⎜⎛ ⎝
−
b ⎟⎞ 2⎠
=
− 7F bh。源自应变ε AA′=
−
7F Ebh
。
在 BB′上，
σ
=
−F bh
+
6F bh 2
⎜⎛ − ⎝
h ⎟⎞ + 2⎠
6F b2h
⎜⎛ ⎝
b 2
⎟⎞ ⎠
=
−F 。 bh
应变
ε BB′
=
−
F Ebh
。
在 CC′上，
σ
=
−F bh
+
3．（4 分）等边三角形截面直梁在竖直方向上的荷载的作用下产生平面弯曲。在横截面按左
图放置与按右图放置两种情况下，横截面上的最大弯曲正应力的比为 2 3 3 。
a
a
A
P
4 ．（ 5 分 ） 图 示 的 桁 架 结 构 的 每 根 杆 件 的 抗 拉 刚 度 均 为 EA ， A 点 的 竖 向 位 移 为
6F bh 2
⎜⎛ h ⎟⎞ + ⎝2⎠
6F b2h
⎜⎛ ⎝
b 2
⎟⎞ ⎠
=
5F bh
。
应变
ε CC′
=
5F Ebh
。
在 DD′上，
σ
=
−F bh
+
6F bh 2
⎜⎛ ⎝
h ⎟⎞ + 2⎠
6F b2h
⎜⎛ ⎝
−
b ⎟⎞ 2⎠
=
−F bh
。
应变
ε DD′
=
−
F Ebh
。
4