华中科技大学工程力学实验题
2014华中科技大学工程力学试卷
华中科技大学《工程力学实验》（A卷，闭卷，90分钟）2013-2014年第2学期（机械平台）班级___________________ 学号____________________姓名____________________题号一二三四五六总分本题满分30 15 15 10 10 20 100本题得分一．(本题共30分) 简答题（含选择和问答题）1. 选择题（6分）: 试件材料相同，直径相同，长度不同测得的断后伸长率δ、截面收缩率ψ是（）。
A．不同的 B. 相同的C. δ不同，ψ相同D．δ相同，ψ不同2. 选择题（6分）: 铸铁压缩实验中，铸铁的破坏是由（）引起的。
A 正应力B 与轴线垂直的切应力C 与轴线成45°的切应力D 以上皆是3. 选择题（6分）: 铸铁圆棒在外力作用下，发生图示的破坏形式，其破坏前的受力状态如图（）。
4. 选择题（6分）: 如图示，沿梁横截面高度粘贴五枚电阻应片，编号如图，测得其中三枚应变片的应变读数分别为80εμ、38εμ和-2εμ，试判断所对应的应变片编号为（）。
A．1、2、3；B．5、4、2；C．5、4、3；D．1、2、4。
5. 在电测实验中，应变片的灵敏系数为片K =2.16时，若将应变仪的灵敏系数设置为仪K =2.30，在加载后，应变仪读数ds ε=400 με (单臂测量情况下)，则测点的实际应变ε为多少？（6分）6. 分析低碳钢拉伸曲线与扭转曲线的相似处和异同点？（6分）二．在低碳钢拉伸实验中，采用初始直径d 0=10mm 的标准圆截面试样，峰值载荷F b =35.01kN ，其断裂时的载荷F d =29.05kN, 断面收缩率为64.1%。
请据此计算该试样的抗拉强度和断裂时破坏面的真实正应力。
（15分）三．在测量铝合金材料的切变模量G 的实验中，采用初始直径d 0=10mm 的标准圆截面试样，逐级加载，分别记录标距为l 0=100mm 的两个横截面之间的相对扭转角i ϕ（单位：度），下表为原始数据。
华中科技大学工程力学(841)2001-2005年考研真题
2001年招收攻读硕士研究生入学考试自命题试题考试科目及代码：工程力学真题（841）1.请画出图示结构的弯矩图。
（10分）2.请画出图示结构的大致弯矩图。
（10分）3.请求出图示桁架结构中杆1、杆2的轴力。
（10分）4.请求出图示结构C点的竖向位移。
（10分）5.请求出图示结构D点的竖向位移。
（10分）6.请用力法画出图式结构的弯矩图。
（10分）7.请用位移法计算图示结构并画出弯矩图。
(10分)8.请求出图示结构、的影响线。
（10分）9.请求出图示结构的等效荷载列阵。
（10分）10.请求出图示结构的整体刚度矩阵。
（10分）2002年招收攻读硕士研究生入学考试自命题试题考试科目及代码：工程力学真题（841）第一部分：材料力学（150分）一、填空题。
（每小题4分，共20分。
）1.两端受拉力P的等直杆，截面积为A，长为L,弹性模量为E，其应变能为_______。
2.长为L、抗弯刚度为EI的两端铰支的等截面细长中心受压直杆临界力的欧拉公式为______。
3.某点处的三个主应力分别为、和，材料的弹性模量和泊松比分别为E和,则该点处的体积应变为_________。
4.受扭矩T的薄壁圆筒（壁厚为t，平均半径为），其横截面上的应力为__________。
5.外径为2d,内径为d的圆环的横面惯性矩为_____________。
二、简答题。
（每小题4分，共20分）。
1.何谓温度应力？何种情形下会产生温度应力？2.试述弯曲的概念。
何谓对称轴弯曲？3试述剪应力互等定理。
4.为什么脆性材料的安全系数取值比塑料性材料的安全系数取值大？5.试述第三强度理论。
三计算题。
（４小题，共８０分）。
１.（１５分）试求长为Ｌ，截面积为A的杆在拉力P作用下的余能。
材料在单轴拉伸时的应力——应变关系为σ=K√。
2.（15分）矩形基础长为L，宽为B，受单向偏心荷载P作用，作用点在矩形的长轴线上，偏心距为e，试求基础对地基土的最大压力和最小压力（忽略基础及其上土重）。
2021年华中科技大学网络教育土木工程材料力学作业(1-13)
2021年华中科技大学网络教育土木工程材料力学作业(1-13) 材料力学作业第一题绪论和轴向拉压问答题 1. 杆件变形的基本形式有哪几种？答：拉伸（压缩），扭转，弯曲2何谓构件的强度和刚度？答：强度是在遭到外力时，材料抵抗破坏的能力；刚度是在遭到外力时，材料抵抗变形的能力 3．何谓轴力图？答：表示轴力沿杆轴线方向变化的图形，称为轴力图4.何谓截面法？叙述截面法的三个步骤？.答：1.计算杆件内力的基本方法称为截面法。
2. 截面法的三个步骤是： 1.沿该截面假想地把构件分成两部分。
任意取出一部分作为研究对象，并弃去另一部分2.用作用于截面上的内力代替弃去部分对取出部分的作用3.建立取出部分的平衡方程，确定未知的内力第二题轴向拉压单选1关于约束的说法是（ D ）A、柔体约束，沿柔体轴线背离物体。
B、光滑接触面约束，约束反力沿接触面公法线，指向物体。
C、固定端支座，反力可以正交分解为两个力方向假设。
D、以上A B正确。
2 .构件的刚度是指构件（ C ） A、抵抗破坏的能力 B、不产生变形的能力 C、抵抗变形的能力 D、保持平衡的能力3.材料力学中的内力是指（B ） A.物体内部的力B.物体内部各质点间的相互作用力C.由外力作用引起的变形量D.由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量4 两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受同样大小的轴向拉力，它们的应力是否相等？B（A）不相等；（B）相等；（C）不能确定；5.拉（压）杆应力公式的应用条件是：（ B ）A.应力在比例极限内；B.外力合力作用线必须沿着杆的轴线；C.应力在屈服极限内；D.杆件必须为矩型截面杆。
6 下列结论哪些是错误的__D________： A.构件的强度表示构件抵抗破坏的能力， B.构件的刚度表示构件抵抗变形的能力，C.构件的稳定性表示构件维持其原有平衡形式的能力，D.构件的强度、刚度和稳定性愈高愈好。
7.构件的强度是指构件（ A ） A.抵抗破坏的能力 B.不产生变形的能力 C.抵抗变形的能力 D.保持平衡的能力正确答案：1.D、2.C、3.B.、4.B、5.B、6.D、7.A第三题轴向变形分析1 .直杆如图所示，已知横截面面积为A，材料弹性模量为E，分析：（1）杆的轴力图是否正确？；（2）全杆的总变形计算是否正确？。
工程力学_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
工程力学_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.根据变形体的（），在不发生破坏的变形过程中，物体受力后发生的位移或变形均应满足变形几何协调条件。
答案:均匀连续性假设2.若载荷不变，将受扭圆轴的横截面面积增加一倍，则轴的单位扭转角是原来的（）倍。
答案:1/43.若某一般力系向一点简化的结果为一合力，向另外一点简化，则该力系可以简化为（）。
答案:力与力偶4.图示结构的静不定次数为( )。
答案:25.T形截面的灰铸铁梁在全梁上的弯矩M < 0，图示为正置放置，那么，从强度方面考虑，T形梁（）。
答案:正置比倒置好6.等截面直杆，支承和受力如图所示，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（）。
答案:C7.悬臂梁的尺寸和载荷如图所示，其约束反力为（）。
答案:8.大小相等的四个力，作用在同一平面上且力的作用线交于一点C，试比较四个力对平面上点O的力矩，哪个力对O点之矩最大（）。
答案:9.两根圆轴，材料相同，受力相同，而直径不同，当d1=2d2时，则两轴的最大切应力之比τ1/τ2，单位扭转角θ1/θ2分别为（）。
答案:1/8，1/1610.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？( )答案:正应力为1/4倍，挠度为1/8倍；11.一内外径之比为α=d/D的空心圆轴，当两端承受扭转力偶时，横截面上的最大切应力为τ，内圆周处的切应力为（）。
答案:ατ12.如图所示两木杆（I、II）通过接头连接在一起，两杆受方向相反的拉力作用，下列说法不正确的是( )。
答案:ab面为挤压面13.下列论述正确的是 ( )。
答案:过一点任意两个相互垂直平面上的正应力之和是不变的14.图示为一矩形截面梁，受横向力F作用。
从梁表面的A，B，C 三点处取出的单元体应力状态依次分别为 ( )。
工程力学课件(华中科技大学)
∆ δS δL
FNL FNS
10
3)力与变形的关系 由线弹性关系有： ) 由线弹性关系有： F F δS=FNSL/ESAS, δL=FNLL/ELAL, 注意到(1)式，由(2)、(3)式有： 注意到 式 、 式有： 式有 FL(1/ESAS+1/ELAL)=∆=0.25mm ∆ 单位系， 用(N、mm、MPa)单位系，可解得： 、 、 单位系 可解得： F=21236 (N)=21.2 (kN)
W +
G
FN
∫
x 0
ห้องสมุดไป่ตู้
γπ r x2 dx = σ 0 π r x2
12
γπr γπ x2=2σ0πrxdrx/dx σ
上式即为： 上式即为： dx=(2σ0/γrx)drx σ γ 积分， 从x=0, rx=r0；到x=x, rx=rx积分， 得到： 得到： 2σ 0 rx
x=
W
r0 rx
o x h
危险截面：
工作应力σ 工作应力σ大、许用应力[σ]小的截面。 许用应力[ 小的截面。 截面 危险截面满足强度条件。 处处满足强度条件 危险截面满足强度条件。 段为钢制， 和 如：杆AB段为钢制，BC和 段为钢制 CD为铜制。轴力如图。 为铜制。 为铜制 轴力如图。 AB段：轴力最大，σAB大； 段 轴力最大，
例6.4 试设计顶端承重W的等强度圆柱。 r0 试设计顶端承重W的等强度圆柱。 等强度设计：构件各截面应力相等。 等强度设计：构件各截面应力相等。 解：在x=0处，截面半径为 0, 压应力为 处 截面半径为r W=σ0πr02. σ0=W/πr02. 或 π σ 距顶端x 半径为r 截面内力为： 距顶端x处，半径为rx, 截面内力为：
华科材料力学课后习题答案
2
3)
(1 2 0.3) 3 50 106 300 106 200 109
u
1 2E
[
2 1
2 2
2 2
2 ( 1
2
2 3
31)]
3 (1 2 0.3) 502 1012 2 200 109
7.5103
(J
/ m3)
ud
1
6E
[(1
2)2
( 2
3 )2
( 3
1)2]
x 20MPa y 30MPa xy 40MPa
x
z y
~~mmianx x
y
2
x
2
y
2
2 xy
20 30 2
20 30 2
2
(40)2
5 47.17
524.12.717
主应力为：1 52.17 MPa 2 50MPa 3 42.17 MPa
相当应力： r1 1 52.17 MPa
2
M
2 y
M
2 z
W
M
2 x
W2
[ ]
7-17 图示直角曲拐，C端受铅垂集中力F作用。已知a=160mm，AB杆直径
D=40mm，l=200mm ，E=200GPa， μ=0.3，实验测得D点沿45º方向的线应变
ε45º=0.265 × 10-3。试求：（1）力F的大小；（2）若AB杆的[σ]=140MPa，试按 最大切应力理论校核其强度。解：测点在中性轴处为纯剪切应力状态，且有
Fx
4 5
F
2.4kN
Fy
3 5
F
1.8kN
Fx Fy
FN ：
- 2.4kN
华中科技大学——结构力学题库及详解
结构力学第一题绪论和基本概念1.从几何角度来看，结构可分为哪几类？（）A.杆系结构、板和壳结构和实体结构B.复杂的杆系和板壳C.飞机蒙皮D.轮船发动机2.何为结构？（）A. 建筑物中门、窗。
B.建筑物中承受载荷而起骨架作用的部分。
C. 建筑物中玻璃。
D. 建筑物中水泥。
3.结构力学中的杆是指（）A. 一个方向的尺寸远小于其它两方向的尺寸的构件。
B. 一个方向的尺寸远大于其它两方向的尺寸的构件。
C.三个方向的尺寸几乎相等。
D. 曲面构件。
4.计算简图是指（）A建筑结构平面设计图。
B. 建筑结构三维立体图。
C. 用一个简化的图形来代替实际结构。
D实际建筑结构效果图5.选择计算简图的原则是（）A把实际构件变为平面结构。
B.计算越简单越好C. 保留实际构件所有的材料。
D从实际出发，分清主次，略去细节。
6.结构力学中的外力类型有（）A集中力、分布力和外力矩。
B. 应力、分布力和力矩。
C. 集中力、剪力和力矩。
D集中力、分布力和轴力。
7.结构力学中杆件简化是用（）A. 其中性轴表示B. 其形心表示C.其轴线表示D. 其实际图形表示8.结构力学中按计算简图分类，可分为（）A. 砖石、钢混、钢结构和高层结构。
B. 砌体结构、多层结构。
C. 蒙皮结构、拱和组合结D.梁和钢架、桁架、拱和组合结构。
1. A2. B3. B4. C5. D6. A7. C8. D第二题单选题（几何组成分析内力计算）1.用几何组成规则分析图示体系是:( ):A.无多余约束的几何不变体系；B.有多余约束的几何不变体系；C.可变体系；D.瞬变体系。
2.叠加原理用于求解静定结构时，需满足的条件是（）。
A．位移微小且材料是线弹性的。
B．位移是微小的。
C．应变是微小的。
D. 材料是理想弹朔性的。
3. 图示结构是单跨静定梁的一种，称为（）A.简支梁B.外伸梁C.悬臂梁D.多跨静定梁4.拱结构和曲梁的区别（）A.截面形状不同B. 材料不同C.在竖向荷载作用下有无水平推力D.轴线形状不同5. 下列结论哪些是正确的____:A.几何不变且无多余约束的体系其自由度为零；B.三个刚片之间用三个铰两两相连，组成无多余约束几何不变体系；C.两个刚片之间用一个铰和一根链杆相连，组成无多余约束几何不变体系；D.两个刚片之间用三根链杆相连，组成无多余约束几何不变体系；6. . 区别拱和梁的主要标志是________：A 杆轴线的形状B 弯矩和剪力的大小C 在竖向荷载作用下是否产生水平推力D 是否具有合理轴线7.大门雨蓬可选择的计算简图是（）。
工程力学真题答案及解析
工程力学真题答案及解析工程力学是一门研究物体在力的作用下的运动和变形规律的学科。
对于学习和理解工程力学的学生来说，经常会遇到一些难题，在考试前期准备阶段，真题的练习和分析是非常重要的。
在本文中，我们将提供一些工程力学真题的答案和解析，希望可以帮助大家更好地理解和掌握这门学科。
一、静力学题目1. 一根长度为L的均匀竖直悬臂梁，两端分别用一质量为m1和m2的物体挂在上面，求解这两个物体的重力分别是多少。
答：根据静力学的原理，悬臂梁保持平衡的条件是所有外力合力为零。
由此可得：m1g+m2g=0，解得m1=-m2。
解析：这道题考察了学生对静力学平衡条件的理解和应用能力。
通过将问题转化成方程，并按照力平衡的原理进行计算，可以得到正确的答案。
二、杆的弯曲题目2. 一根弹性模量为E、截面积为A的均匀杆，两端分别固定在两个支点上，长度为L。
当杆由平衡状态开始受到一个外力F垂直作用在杆的端点上，求解杆的变形量ΔL。
答：根据杨氏弹性模量的定义E=σ/ε，可以得到杆的变形量ΔL=F*L/(AE)。
解析：这道题考察了学生对于杨氏弹性模量和杆的弯曲变形的理解和计算能力。
通过运用弹性模量的定义，可以得到正确的计算式子。
三、悬链线题目3. 一根质量为m的均匀链条悬挂在两个支点上，支点之间的距离为L。
当链条的一段长度为x时，求解该段链条的重力和张力。
答：当链条的一段长度为x时，该段链条的重力为mgx/L，张力为mg(1-x/L)。
解析：这道题考察了学生对悬链线的分析和计算能力。
通过将链条的每一段作为一个小块，可以得到正确的表达式。
四、力矩题目4. 在一个平衡状态的物体上，有多个力作用在不同点上。
求解物体的平衡条件和力矩的平衡方程。
答：物体的平衡条件是合力和合力矩均为零。
力矩的平衡方程是ΣM=0。
解析：这道题考察了学生对平衡条件和力矩的理解和应用能力。
通过让学生了解和运用平衡条件和力矩平衡方程，可以解决该问题。
通过以上的真题答案和解析，我们可以看到，工程力学是一门需要理解和应用的学科。
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（2010年4月23-25南京基础力学实验研讨会交流专用） 题目1-6：含内压薄壁圆筒受弯、扭组合载荷时内力素的测定
如图所示薄壁圆筒用不锈钢1C r 18N i 9T i 制造，材料弹性模量202G P a E =，泊松比
0.28μ=，圆筒外径D =40mm ，内径d =36.40mm 。
采用5个60N 砝码逐级加载。
1. 计算每个载荷增量下图中I-I 截面内力的理论值：
答案：
3
60100.31860600.2515600.2615.6I I II
II T F l N m F F N M M F l N m M M
F l N m
=⋅=⨯⨯=⋅====⨯=⨯=⋅==⨯=⨯=⋅理Q 理理理
2. 为了测量图中I-I 截面弯矩，可采用什么形式的测量电桥？用图形表示测量电桥，并推导出测量仪器应变读数与所求弯矩之间的关系。
答案：由m 和n 两点的应变片组成半桥测量，电桥图略。
()
3
4
162
1M du
M z
E M M
W D
εσπα=
=
=
-
()
()()3
4
3
4
9
6
1(N m )64
0.0410.91
20210
10
64
0.1994(με)
M du
M du M du ED
M παεπεε--∴⋅=
⋅⋅-⋅⨯=
⋅⨯=⋅
3. 为了测量图中I-I 截面扭矩，可采用什么形式的测量电桥？用图形表示测量电桥，并推
导出测量应变仪器读数与所求扭矩之间的关系。
答案：由e 、f 和g 、h 点组成全桥测量电路。
对于e 、f 和g 、h 点，是纯剪切应
支架
放气栓
注油接头
ｋ
２７０
２６０
２５０
２４０
３００
Ｆ
ｍ
ｂｅ
ｃｎ
ｄ
ｆａｈ
ｇ（ａ）
水平线
水平线ｈ
ｇ
ａｍｂ
ｅｃ
ｎｄｆ
５
４ｏ
４ｏ５
ⅠⅠ-Ⅱ-ⅡⅡⅡ
ⅠⅠ图１-1 薄壁圆筒实验装置
（ｂ）
ｇ
ｈ
ａｍ
ｂｅｃ
ｎｄ
ｆ
（ｃ）
图1 薄璧圆筒弯扭实验装置
力状态，主应力沿±450方向，其数值等于 τ，则有：
()
1T T P
T E
W τεμ=
=
⋅+
对于全桥
()
41T Tdu E τεμ=
⋅+
()
()()()
()()
3
3
4
16
0.044
9
16
6
1(N m )414110.9120210
10
410.280.1558(με)
D
P Tdu Tdu
Tdu
Td E
EW T ππαεεμμεε--∴⋅=
⋅=
⋅++⋅-⋅⨯=
⨯⋅+=⋅
对于半桥，
()
0.311621P Tdu Td EW T εεμ=
⋅=⋅+
4. 为了测量图中I-I 截面剪力，可采用什么形式的测量电桥？用图形表示测量电桥，并推导出仪器测量应变读数与所求剪力之间的关系。
答案：采用a 、c 两点±450方向应变片组成全桥测量。
电桥图略。
4s
s
duF F εε=()
41s s F duF E τεμ=
⋅+
薄壁圆筒最大切应力公式为
()
041s s s
F duF F E R τεπδ
μ=
=
⋅+
()
()
09
6
(N )41202100.01910.008
10410.28 =18.94(με)
s
s
s s duF duF duF E R F πδεμπεε-∴=⋅+⋅⨯⨯⨯=
⨯+
5. 采用半桥测量图中I-I 截面弯矩，通过三次加载实验记录数据如下表，计算I-I 截面弯矩的测量值和与理论值的相对误差，并初步分析误差的原因。
答案：弯矩测量值
0.1994(με)0.199478.215.59(N m )
M du M ε∴=⋅=⨯=⋅
相对误差
1515.59
100% 3.93%
15
M M M η-=
=
⨯理理
－＝
主要误差来源：1）读数误差；2）仪器系统误差；3）贴片位置误差；4）弯曲应力和应变计算公式的近似性等。
6. 通过图1所示的油孔，向薄壁圆筒中注入一定压强的机油。
试选用应变计组成电桥测量油压，写出应变仪读数与压强的关系式。
在保持油压的同时，继续施加砝码并测量弯矩和扭矩，应该对实验方案作何修改？为什么？
答案： ,42p p
x y pD pD σσδ
δ
=
=
，1()(12)4p
p p
mx x y pD E
E εσμσμδ
=
-=
-
9
12
4(12)
4202100.008
(M Pa )(120.28)10
0.0382
=0.0745(με)
p
m x
pdu
pdu E p D
δμε
εε--⨯⨯⨯∴=
=
-⨯⨯
对于由m 和n 组成弯矩测量电桥，
,1()p
p
m n x M y E
εσσμσ=
±- ，2()2M M du m n M E
σεεεε∴=-=
=
可见，由内压产生的应变相互抵消，桥臂系数仍然为2，实验方法无需修改。
而当测量扭矩时，内压导致e 、f 、g 、h 点都是平面应力状态且主应力不再沿±450
方向，需要修改测量电桥或测量方案。
题目7-12为单项选择题（从A 、B 、C 、D 中选择一个正确的答案填入空格）
7 低碳钢拉伸试验中，施加载荷超过了材料的屈服载荷，然后卸载，此时正确描述材料力学性质变化的是： D 。
A弹性增大，塑性较小 B 弹性减小，强度增大
C 强度增大，韧性增大
D 强度增大，脆性增大
8 对于低碳钢拉伸进入局部变形阶段的力学行为，如下论述中正确的是：A。
A试验曲线开始下降，试件的应力开始减小B试验曲线开始下降，试件的应变开始减小C试件局部出现颈缩现象，名义应力增大 D 试件局部出现颈缩现象，真实应力增大9 有关铸铁材料的强度和刚度，如下四条论断中不正确的是：A。
A铸铁的拉伸刚度小于压缩刚度B铸铁的抗压强度大于抗扭强度
C 铸铁的抗扭强度大于抗拉强度
D 铸铁试件扭转试验中断裂，其实是被拉断
10 在低碳钢弹性模量的测定实验中，先施加一个较小的初始载荷，然后测量应力与应变之间的比例关系。
施加初载荷的主要原因是： C 。
A满足材料力学的小变形条件B在小载荷下调试材料试验机以提高精度
C避免机械间隙对测量的影响 D 载荷小于初载荷时，应力与应变不呈比例
11 某组同学进行一次Q235低碳钢拉伸试验时，没有严格按照规范操作，导致所测量的屈服应力远大于240MPa，这次试验失败的可能原因是： D 。
A试件装夹位置不对中，施加不恰当预应力B试件反复加载导致温度升高
C预先没有施加初载荷 D 测力量程过大而且加载过快
12在低碳钢拉伸强化变形阶段，拉伸图是一段递增凸曲线，这表明： B 。
A试件的刚度不断增加B试件的刚度不断减小
C试件的强度不断增加 D 试件的强度不断减小。