材料力学试题_带答案解析
材料力学试卷试题(附答案)
5．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 的物块，求梁的最大弯曲动应力。（4分）
6．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 。（4分）
7．两块相同钢板用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）
（14分）
五、圆截面直角弯杆ABC放置于图示的水平位置，已知 ，水平力 ，铅垂均布载荷 ，材料的许用应力 ，试用第三强度理论设计杆的直径 。（14分）
8．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）
二、作图示梁的剪力图与弯矩图。（10分）
三、不计剪力的影响，已知EI，试用能量法求图示悬臂梁自由端的挠度 。
（12分）
四、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示，其中 。已知许用拉应力 ，许用压应力 。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？
材料力学试卷试题(附答案)
一、简单计算题（共38分）
1．如图所示是一枚被称为“孔方兄”的中国古钱币，设圆的直径为 ，挖去的正方形边长为 ，若 ，求该截面的弯曲截面系数 。（6分）
2. 已知某点处的应力状态如图所示， 弹性模量 ，泊松比 ，求该点处的三个主应力及最大正应变。
（6分）
3．试画出低碳钢的拉伸应力－应变曲线，并在图上标出4个极限应力。（4分）
材料力学试题和答案解析7套
材料⼒学试题和答案解析7套材料⼒学试卷1⼀、绘制该梁的剪⼒、弯矩图。
（15分）⼆、梁的受⼒如图,截⾯为T 字型，材料的许⽤拉应⼒[σ+]=40MPa ，许⽤压应⼒[σ-]=100MPa 。
试按正应⼒强度条件校核梁的强度。
（20分）m8m 2m2M三、求图⽰单元体的主应⼒及其⽅位，画出主单元体和应⼒圆。
（15分）四、图⽰偏⼼受压柱，已知截⾯为矩形，荷载的作⽤位置在A 点，试计算截⾯上的最⼤压应⼒并标出其在截⾯上的位置，画出截⾯核⼼的形状。
(15分) 30170302002m3m1m30五、结构⽤低碳钢A 3制成，A 端固定，B 、C 为球型铰⽀，求：允许荷载[P]。
已知：E=205GPa ，σs =275MPa ，σcr=338-1.12λ,，λp =90，λs =50，强度安全系数n=2，稳定安全系数n st =3，AB 梁为N 016⼯字钢，I z ＝1130cm 4，W z ＝141cm 3，BC 杆为圆形截⾯，直径d=60mm 。
（20分）六、结构如图所⽰。
已知各杆的EI 相同，不考虑剪⼒和轴⼒的影响，试求：D 截⾯的线位移和⾓位移。
（15分）材料⼒学2⼀、回答下列各题（共4题，每题4分，共16分）1、已知低碳钢拉伸试件，标距mm l 1000=，直径mm d 10=，拉断后标距的长度变为mm l 1251=，断⼝处的直径为mm d 0.61=，试计算其延伸率和断⾯收缩率。
2、试画出图⽰截⾯弯曲中⼼的位置。
aa3、梁弯曲剪应⼒的计算公式zzQS =τ，若要计算图⽰矩形截⾯A 点的剪应⼒，试计算z S 。
4、试定性画出图⽰截⾯截⾯核⼼的形状（不⽤计算）。
4/h矩形圆形矩形截⾯中间挖掉圆形圆形截⾯中间挖掉正⽅形⼆、绘制该梁的剪⼒、弯矩图。
（15分）三、图⽰⽊梁的右端由钢拉杆⽀承。
已知梁的横截⾯为边长等于0.20m 的正⽅形,q=4OKN/m,弹性模量E 1＝10GPa ；钢拉杆的横截⾯⾯积A 2＝250mm 2,弹性模量E 2=210GPa 。
材料力学试题及答案解析7套
材料力学试卷1一、结构构件应该具有足够的 、 和 。
（本题3分） 二、低碳钢拉伸破坏经历了四个典型阶段： 阶段、 阶段、 阶段和 阶段。
衡量材料强度的指标是 、 。
（本题6分） 三、在其他条件不变的前提下，压杆的柔度越大，则临界应力越 、临界力越 ；材料的临界柔度只与 有关。
（本题3分） 四、两圆截面杆直径关系为：123D D =，则12Z Z I I =；12Z Z W W =；12P P I I =；12P P W W =； （本题8分）五、已知构件上危险点的应力状态，计算第一强度理论相当应力；第二强度理论相当应力；第三强度理论相当应力；第四强度理论相当应力。
泊松比3.0=μ。
（本题15分）六、等截面直杆受力如图，已知杆的横截面积为A=400mm 2， P =20kN 。
试作直杆的轴力图；计算杆内的最大正应力；材料的弹性模量E =200Gpa ，计算杆的轴向总变形。
（本题15分）七、矩形截面梁，截面高宽比h=2b，l=4米，均布载荷q=30kN/m许用应力[]MPa100=σ，1、画梁的剪力图、弯矩图2、设计梁的截面(本题20分)。
八、一圆木柱高l=6米，直径D=200mm ，两端铰支，承受轴向载荷F=50kN，校核柱子的稳定性。
已知木材的许用应力[]MPa10=σ，折减系数与柔度的关系为：23000λϕ=。
(本题15分)九、用能量法计算结构B 点的转角和竖向位移，EI 已知。
（本题15分）材料力学试卷2一、（5分）图（a ）与图（b ）所示两个矩形微体，虚线表示其变形后的情况，确定该二微体在A 处切应变b aγγ的大小。
二、（10分）计算图形的惯性矩yz I I 。
图中尺寸单位：毫米。
三、（15分）已知构件上危险点的应力状态，计算第三强度理论相当应力；第四强度理论相当应力。
四、（10分）画图示杆的轴力图；计算横截面上最大正应力；计算杆最大轴向应变ε。
已知杆的横截面积A =400 mm 2，E =200GPa 。
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
一、一结构如题一图所示。
钢杆1、2、3的横截面面积为A=200mm 2，弹性模量E=200GPa,长度l =1m 。
制造时3杆短了△=0。
8mm.试求杆3和刚性梁AB 连接后各杆的内力。
（15分）aalABC123∆二、题二图所示手柄，已知键的长度30 mm l =，键许用切应力[]80 MPa τ=，许用挤压应力bs[]200 MPa σ=，试求许可载荷][F 。
（15分）三、题三图所示圆轴，受eM 作用。
已知轴的许用切应力[]τ、切变模量G ,试求轴直径d 。
(15分）四、作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。
（15分)五、小锥度变截面悬臂梁如题五图所示,直径2bad d =，试求最大正应力的位置及大小。
（10分）六、如题六图所示,变截面悬臂梁受均布载荷q 作用，已知q 、梁长l 及弹性模量E .试用积分法求截面A 的得分评分人F键40633400Aal bM eBd a a aqqaqa 2dbBda AF挠度w A 和截面C 的转角θC .（15分)七、如图所示工字形截面梁AB ,截面的惯性矩672.5610zI -=⨯m 4，求固定端截面翼缘和腹板交界处点a 的主应力和主方向。
（15分）一、（15分)（1）静力分析（如图（a）)1N F2N F3N F图(a)∑=+=231,0N N N yF F F F（a)∑==31,0N N CF F M(b)（2）几何分析（如图（b)）1l∆2l∆3l∆∆图（b）wql /3x lhb 0b (x )b (x )BAC 50kN AB0.75m303030140150zya∆=∆+∆+∆3212l l l(3）物理条件EA l F l N 11=∆，EA l F l N 22=∆，EAl F l N 33=∆ （4）补充方程∆=++EAlF EA l F EA l F N N N 3212 （c） （5）联立（a）、（b）、(c)式解得:kN FkN FF N N N 67.10,33.5231===二、(15分）以手柄和半个键为隔离体，S0, 204000OM F F ∑=⨯-⨯=取半个键为隔离体，bsS20F F F ==由剪切：S []s FA ττ=≤，720 N F = 由挤压:bs bs bs bs[][], 900N FF Aσσ=≤≤取[]720N F =.三、（15分）eABM M M +=0ABϕ=， A B M a M b ⋅=⋅得 e B a M M a b =+, e A b MM a b=+当a b >时 e316π ()[]M ad a b τ≥+；当b a >时 e316π ()[]M bd a b τ≥+。
材料力学考试和答案
材料力学考试和答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料力学中，下列哪个量是标量？A. 应力B. 应变C. 位移D. 力答案：C2. 材料力学中，下列哪个量是矢量？A. 应力B. 应变C. 位移D. 温度答案：A3. 材料力学中，下列哪个量是二阶张量？A. 应力B. 应变C. 位移D. 力答案：A4. 在材料力学中，下列哪个量是描述材料弹性特性的？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 屈服强度答案：C5. 材料力学中，下列哪个量是描述材料塑性特性的？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 屈服强度答案：D6. 在材料力学中，下列哪个量是描述材料断裂特性的？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 断裂韧性答案：D7. 材料力学中，下列哪个量是描述材料硬度特性的？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 布氏硬度答案：D8. 在材料力学中，下列哪个量是描述材料疲劳特性的？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 疲劳寿命答案：D9. 材料力学中，下列哪个量是描述材料蠕变特性的？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 蠕变速率答案：D10. 在材料力学中，下列哪个量是描述材料热膨胀特性的？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 热膨胀系数答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料力学中，应力的单位是________。
答案：帕斯卡（Pa）2. 材料力学中，应变的单位是________。
答案：无单位（无量纲）3. 材料力学中，弹性模量的单位是________。
答案：帕斯卡（Pa）4. 材料力学中，屈服强度的单位是________。
答案：帕斯卡（Pa）5. 材料力学中，断裂韧性的单位是________。
答案：帕斯卡·平方米根号米（Pa·m^(1/2)）6. 材料力学中，布氏硬度的单位是________。
答案：布氏硬度值（HB）7. 材料力学中，疲劳寿命的单位是________。
材料力学的试题及答案
材料力学的试题及答案一、选择题1. 材料力学中，下列哪个选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：D2. 根据材料力学的理论，下列哪个选项是正确的？A. 材料在弹性范围内，应力与应变成正比B. 材料在塑性变形后可以完全恢复原状C. 材料的屈服强度总是高于其抗拉强度D. 材料的硬度与弹性模量无关答案：A二、填空题1. 材料力学中，应力是指_______与_______的比值。
答案：单位面积上的压力；受力面积2. 在材料力学中，材料的弹性模量E与_______成正比，与_______成反比。
答案：杨氏模量；泊松比三、简答题1. 简述材料力学中材料的三种基本变形类型。
答案：材料力学中材料的三种基本变形类型包括拉伸、压缩和剪切。
2. 描述材料的弹性模量和屈服强度的区别。
答案：弹性模量是指材料在弹性范围内应力与应变的比值，反映了材料的刚性；屈服强度是指材料开始发生永久变形时的应力值，反映了材料的韧性。
四、计算题1. 已知一材料的弹性模量E=200 GPa，杨氏模量E=210 GPa，泊松比ν=0.3，试计算该材料的剪切模量G。
答案：G = E / (2(1+ν)) = 200 / (2(1+0.3)) = 200 / 2.6 ≈ 76.92 GPa2. 某材料的抗拉强度为σt=300 MPa，若该材料承受的应力为σ=200 MPa，试判断材料是否发生永久变形。
答案：由于σ < σt，材料不会发生永久变形。
五、论述题1. 论述材料力学在工程设计中的重要性。
答案：材料力学是工程设计中的基础学科，它提供了对材料在力作用下行为的深入理解。
通过材料力学的分析，工程师可以预测材料在各种载荷下的响应，设计出既安全又经济的结构。
此外，材料力学还有助于新材料的开发和现有材料性能的优化。
2. 讨论材料的疲劳寿命与其力学性能之间的关系。
答案：材料的疲劳寿命与其力学性能密切相关。
材料的疲劳寿命是指在循环载荷作用下材料能够承受的循环次数。
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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st20=∆冲击时的最大动位移mmd60=∆为：3Q。
2、在其它条件相同的情况下，用内直径为d实心轴，若要使轴的刚度不变的外径D。
二、二、5分，共10分）1、置有四种答案：(A)截面形心；（B）竖边中点A（C）横边中点B；（D）横截面的角点正确答案是： C2、足的条件有四种答案：（A）;zyII=（A）;zyII>（A）;zyII<（A）yzλλ=。
正确答案是： D 三、三、1、（15P=20KN,[]σ解：AB20000Mn=ABmaxM=危险点在A2、图示矩形截面钢梁，A 端是固定铰支座，B 端为弹簧支承。
在该梁的中点C 处受到的重解：（1）求st δ、maxst σ。
将重力P 按静载方式沿铅垂方向加在梁中心C 处，点C 的挠度为st δ、静应力为maxst σ，惯性矩)(12016.004.012433m bh I ⨯==由挠度公式)2(21483K PEIPlst +=δ得，83339310365.112)10(104010210488.040---⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=st δmmm 1001.01032.25240213==⨯⨯⨯+mm m 1001.0==根据弯曲应力公式z st W M=max σ得，其中4Pl M =，62bhW z =代入maxst σ得，MPabhPlst 12401.004.068.0406422max=⨯⨯⨯⨯==σ（2）动荷因数K d12160211211=⨯++=++=K std hδ（3）梁内最大冲击应力M P a st d d 1441212max =⨯=K =σσ 3、（10分）图中的1、2杆材料相同，均为园截面压杆，若使两杆在大柔度时的临界应力相等，试求两杆的直径之比d 1/d 2,以及临界力之比21)/()(cr cr P P 。
并指出哪根杆的稳定性较好。
解：由222212λπλπσE E cr ==即：22221111i l i l μλμλ===；∴又： 4、（15分）等截面钢架如图所示，各杆段的抗弯刚度EI 相同。
试求钢架横截面上的最大弯矩，基本静定系。
多余的约束反力为X 1。
由01111=∆+p X δ 应用图乘法求系数：EI a a a a aa a EI 3112)()33221(1=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⨯⨯⨯=δ EI qa a a qa EI p 3221)2231(1421-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯-=∆ 将计算结果代入方程：01111=∆+p X δ；得：22413=-EI qaX EI a因此解得：qaX 311=将计算结果代入方程：01111=∆+P X δ得：M q 图aaaa2qa 2M 图22413=-EIqa X EI a因此解得：qaX 311=如图：最大弯矩为2qa 在AD 32)2(22maxqa a q M=-=5、（15分）一根在A p 均为已知：杆在B 端有一不计自重的刚性臂，在C 截面处有一固定指针。
当杆未受载荷时，刚性臂及指针均处于水平位置。
如在刚性臂端部加一向下的载荷P ，同时在D 、E 处作用有扭转力偶矩T D 和T E ，当刚性臂与指针仍保持水平时，试确定此时的T D 和T E 。
BEM由0==CA BC φφ；及PGIMl =φ; ;)()(0;3;2)(0PD E PE CA E PPE BC GIaT T Pb GIaT Pb Pb T GIa PbGI aT Pb +-+-===∴⋅+-==φφpb T D 4=∴6、（10应力圆。
2/)();(30(72.735(72.773542401531max 32122MPa R R R =-=-=-=-==+==+=σστσσσ M nPb-TE材料力学模拟试题（二）解答一、一、填空题（共15分） 1、 1、 （5分）一般钢材的弹性模量E ＝ 210 GPa ；吕材的弹性模量E ＝ 70 GPa2、 2、 （10分）图示实心圆锥杆受扭转外力偶作用，材料的剪切弹性模量为G ，该杆的man τ1、（5（A ）各向同性材料；（B （C ）向异性。
正确答案是 A 。
2、（5分）边长为d 杆（1）是等截面，杆（2荷系数d k 和杆内最大动荷应力d σ论：（A ）()(,)()(1max 21d d d k k σ<<（B ）()(,)()(1max 21d d d k k σ><（C ）()(,)()(1max 21d d d k k σ<>（D ）2max 1max 21()(,)()(d d d d k k σ>>。
正确答案是 A 。
三、三、计算题（共75分）（1）直径比21/d d ； (2)扭BC AB φφ/。
AC 轴的内力图：)(105);(10355Nm MNm BC⨯=⨯=由最大剪应力相等：8434.05/3/;16/1050016/10300321323313max ==⨯=⨯==d d d d W Mnnππτ由594.0)(213232;41221242411=∙∙=∙=⇒∴⋅=d d MM Md G dG a MGIl M n n n n BCAB Pn ππφφφ；（2）5002、（15分）直径为d 的圆截面钢杆处于水平面内，AB 垂直与CD ，铅垂作用力P 1＝2KN ，P 2＝6KN,如图。
已知d ＝7cm ，材料MPa 110][=σ。
试用第三强度理论校核该杆的强度。
解：1.作内力图，确定危险截面杆AB 的 A弯矩分别为)(18003.02Nm P M n =⨯= (30003.060006.02000M A =⨯+⨯=2.强度计算32/07.018003000322223πσ+=+=W MMnr 9.1031002.107754.11196=⨯=MPa110][=≤σMPa3、（15分）用图乘法求图示刚架铰链B 处左右两截面的相对转角B 。
EI ＝常数。
略去轴力及剪力对变形的影响。
解：各构件受力如图：2/qa y y B A == 2/2qa分别作出原载荷和单位力的弯矩图 由图乘法： )]431()231[()321()221[()]21()832{(1232+⨯⨯⨯++⨯⨯⨯+-⨯⨯=∆qa a qa a qa a EI B θ)]}2(2)22[(2⨯⨯⨯+qaa EI qa 3143=jd σ和st d hδ211++=Kzzst W Pa W M 2max==σ；EI PaEIj64833==δ将上式子整理得：31211211PaEIh hstd ++=++=K δz st d d W Pa PaEIh K 2)1211(3maxmax ++==σσmax d σ与P 不成线性关系，所以结论不正确。
5、（20分）AB 和BD 材料相同，直径均为d ，且1/30/=d l ，BD 杆P λ＝100，求当BD杆达到临界状态时P 的数值。
点挠度为零。
解除B 由力法： 111+X δ确定系数 EIlEIl 383)2(3311==δl Pl l P ()(21[1+⨯⨯-=∆代入上式：31X =计算BD 由==ilμλpλλ≥∴)(221l EIX μπ=临界状态时：P cr 6、（10分）泊松比ν解 A 其中t PD 21=σt PD 42=σ(122σεε==E x 所以)21(4νε-=D Et P xσ2材料力学模拟试题（三）解答四、一、填空题（每小题512、简支梁AC 在B 点与钢索钢索中轴力所需的变形EIl N EANl Tl 48)2(3=-α。
五、二、选择题（每小题51、 1、(A) (B) 正确方式是 D 。
2个柔度最大，哪个柔度最小？有四种答案：正确答案是 B 。
（A ）a λ大，c λ（B ）b λ大，d λ（C ）b λ大，c λ（D ）a λ大，b λ六、三、证明题（重物Q 证明：g v22=d K +=∴1即： K1、（2、(15分)矩形截面简支梁如图。
测得在载荷P 作用下，点A 处纵向线应变4101-⨯-=x ε。
已知材料的E ＝200Gpa ，试求P 值。
解：梁的内力如图：A 点处正应力： I Pl I My 16/02.0-=-=σ忽略切应力影响，由虎克定律：E xx /1014σε=⨯-=-(KN)7.2 1.002.011206.004.01020035=⨯⨯⨯=∴P3、（15分）如图示砂轮传递的力偶矩m ＝20.5N.m ，砂轮直径D ＝25cm ，砂轮重量Q=275N 磨削力P y ：P z ＝3：1用第四强度理论选择砂轮轴直径。
解：(1)外力分析。
轴受力如图，由扭转平衡有m ＝2DP z =20.5N.m ，则P z =D M2= 41/0.25 =164（N ） P y = 3P z =1643⨯= 492（N ）（2）画内力图确定危险截面由内力图知，截面A 弯矩：M ZA = )275492(13.0-⨯=28.21（NmM Y A = 13.0164⨯= 21.32（Nm ）)(36.3522Nm MMMYAZAAMAX=+=扭矩：M x = 20.5（Nm ） （3）强度计算在圆轴弯扭组合变形下，根据第四强度理论的强度条件有[]σ≤+W M Mx2275.0 []σ2275.0xMMW +≥622310605.2075.036.353214.3⨯⨯+≥⨯d63106057.393214.3⨯≥⨯d)(10887.1106014.33257.39236m d -⨯=⨯⨯⨯≥取d =19mm.4、（15分）图示结构，1、2两杆长度、截面积相同,1杆为圆截面，2杆为圆环截面(7.022=d D )。
l =1200mm,A ＝900mm 2，材料的E ＝200Gpa ，λP ＝100，λS ＝61.4，临界应力经验公式)(12.1304MPa cr λσ-=，求两杆的临界应力及结构失稳时的载荷P cr。
解： （1）研究AB221PQ Q == （2）计算Q 1Crmmd mm A d 9.3314.3900490041221=⨯=∴==πKNA EQ d l Cr p 6.889006.141102001006.141914.331200129222111=⨯⨯⨯=⨯=∴==⨯==πλπλμλ（3）计算Q 2Cr20.5mmD mm A D D 4.47)7.01(14.39004900)7.01(4)1(422222222=-⨯⨯=∴==-=-παπKN N A Q D i lcr p s 19010190900)8312.1304()12.1304(1004.61837.0174.412004141200132222222=⨯=⨯⨯-=-=∴=<<==+⨯⨯=+⨯==λλλλαμλ（4）结构失稳载荷为：KN P cr 2.177Q 21cr == 5、（10解： （1（2 （3 （4） （5 y∴σxy∴τ材料力学模拟试题（四）解答八、一、 填空题（3道题，共15分）1.（5分）表示交变应力情况的5个量值：ζm 、ζa 、r 及ζmax 、ζmin ，其中只有 2 个（A ）“平面假设”给出了横截面上内力与应力的关系⎰=A dAT τρ；（B ）“平面假设”给出了圆轴扭转时的变形规律； （C ）“平面假设”使物理方程得到简化； （D ）“平面假设”是建立剪应力互等定理的基础。