北航材料力学各章重点(选择题)
材料力学选择题-知识归纳整理
知识归纳整理二、挑选题1．根据各向同性假设可以为下列各量中的某一量在各方面都相同的是__________A. 应力B. 材料的弹性模量C. 应变D. 位移标准答案B答题时光2难易级别12．图示结构中，杆1发生_______变形，杆2发生________变形，杆3发生________ 变形A拉伸B弯曲C压缩D不变形标准答案A、C、B答题时光3难易级别23.对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。
（B）适用于直杆承受基本变形（C）适用于不论基本变形还是组合变形，但不限直杆的横截面（D）适用于不论等截面或变截面，直杆或曲杆，基本变形或组合变形，横截面或任意截面的普遍事情标准答案D答题时光4难易级别24．拉（压）杆应力公式σ=N/A的应力条件是_______(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）应力应在屈服极限内（D）杆件必须为矩形截面杆标准答案B答题时光3难易级别25．作为塑料材料的极限应力是_______A: 比例极限B: 弹性极限C: 屈服极限D: 强度极限标准答案C答题时光2难易级别26．如图所示为同材料的等截面直杆，试判断变形过程中, B,C二截面的位置变化.________求知若饥，虚心若愚。
a)截面C向右挪移，截面B向左挪移b)截面C不动，截面B向左挪移c)截面BC向左挪移d)截面B不动，截面C向右挪移标准答案B答题时光2难易级别17．甲已两杆几何尺寸相同，轴向拉力P相同，材料不同，他们的应力和变形有四种可能:其中正确的是________A: 应力σ和Δl都相同B: 应力σ不同，变形Δl相同C: 应力σ和相同，变形Δl不同D: 应力σ不同，变形Δl不同标准答案C答题时光2难易级别28．直径为d的圆截面钢材受轴向拉力作用已知其中纵线应变为ε，弹性模量为E, 则杆的轴力为___________A: πd2ε/4E B: πd2E/4ε c:4Eε/πd2 D:πd2Eε/4标准答案D答题时光2难易级别29．单位宽度的薄壁圆环受力如图所示，p为径向压强，其n-n截面上的内力N有四种答案A: PD B: PD/2 C: PD/4 D: PD/8其中正确答案是 :__________标准答案B答题时光2难易级别210. 将如图所示的直杆横截面A 增大一倍，p 不变，则对于变换前后的应力与轴力下述中正确的是_________A: 轴力不变，应力不变 B: 轴力减少1/2，应力减少1/2 C: 轴力减少1/2，应力不变 D: 轴力不变，应力减少1/2 标准答案D答题时光2 难易级别211. 目前的普通机械创造中，塑料材料的安全系数普通________脆性材料的安全系数。
北航材料力学_15-05_第十章
stability
不
铅
倒
笔
翁
问题: 确定结构尺寸
受压细长杆，当载荷达到
一定值时，可能突然变弯，
F
破坏模式由压缩破坏变为
弯曲破坏
Page19BUAA NhomakorabeaMECHANICS OF MATERIALS
Page20
BUAA
MECHANICS OF MATERIALS
《关于柱的承载力》，讨 论了压杆稳定问题，引入了 临界载荷的概念。
选择工字钢型号
解：1. 计算简图
FC Fx Fcos30
Fy Fsin30
Me eFcos30
Page9
BUAA
2. 内力分析
MECHANICS OF MATERIALS
3. 截面型号初选
FNA M A [ ]
A Wz
按弯曲强度初步设计
M A [ ]
Wz
Wz
MA
[ ]
5.17 105 m 3
Page7
BUAA
➢ 弯拉（压）组合分析
MECHANICS OF MATERIALS
内力－FN，M
N
F A
M
M max Iz
y
N M
F Mmax y A Iz
max
F A
M max Wz
危险点处－单向应力
max [ ]
Page8
BUAA
例题
MECHANICS OF MATERIALS
F = 10 kN，l = 2 m，e = l / 10，a 30，[] 160 MPa，
BUAA
MECHANICS OF MATERIALS
本讲内容
北航材料力学实验考试题库及答案
北航材料力学实验考试题库及答案一、选择题（每题5分，共25分）1. 在材料力学实验中，下列哪种材料最适合用于拉伸实验？A. 钢材B. 塑料C. 木材D. 玻璃答案：A2. 以下哪种实验方法可以测量材料的弹性模量？A. 拉伸实验B. 压缩实验C. 扭转实验D. all of the above（以上都对）答案：D3. 在材料力学实验中，以下哪个因素对实验结果影响最小？A. 环境温度B. 试样尺寸B. 试样形状C. 试样材料答案：C4. 以下哪个实验可以用来测量材料的泊松比？A. 拉伸实验B. 压缩实验C. 扭转实验D. 弯曲实验答案：A5. 在材料力学实验中，以下哪种情况不需要进行实验误差分析？A. 实验数据波动较大B. 实验结果与理论值相差较大C. 实验过程中出现异常现象D. 实验结果与预期一致答案：D二、填空题（每题10分，共40分）6. 在拉伸实验中，试样断口附近的应力称为______。
答案：断口应力7. 材料的弹性模量E与泊松比μ之间的关系为：E =____________。
答案：2(1 + μ)8. 在扭转实验中，扭转角φ与扭矩T和长度l的关系为：φ = ____________。
答案：Tl/GI_p9. 在材料力学实验中，以下哪个参数表示材料的强度？__________。
答案：屈服强度或抗拉强度10. 在弯曲实验中，中性轴是指______。
答案：弯曲轴线三、判断题（每题10分，共30分）11. 在材料力学实验中，实验数据波动较大，说明实验结果可信度较低。
（对/错）答案：错12. 在拉伸实验中，试样断口形状对实验结果有较大影响。
（对/错）答案：对13. 在扭转实验中，扭矩与扭转角成正比。
（对/错）答案：对四、简答题（每题15分，共45分）14. 请简述拉伸实验的步骤。
答案：（1）准备试样：根据实验要求，选用适当尺寸和形状的试样；（2）安装试样：将试样安装在拉伸实验机上；（3）加载：按照预定的加载速率对试样进行拉伸；（4）记录数据：观察并记录试样的变形和载荷；（5）卸载：卸载后，观察试样的断口形状和位置；（6）分析数据：计算材料的屈服强度、抗拉强度、弹性模量等参数。
北航材料力学模拟试题一_带答案解析
a
X
0
a
3 2 1 2a ( a a 3 ) ( a a ) a 3a 2 EI 1 2qa 4 1 2 2qa2 1 p ( 2qa 2a) a 2 3EI 3 X 1 p 0 ；得： 将计算结果代入方程： 11 1
M n 20000 0.14 2800( Nm) M max 20000 0.15 3000( Nm)
危险点在 A 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：
2 M 2 Mn
M图
W d 3
3000 2 2800 2 160 10 6 3 d / 32
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， 并说明发生在何处。 解：一次超静定问题，解除多余约束 B。作当基本静定系上只有外载荷 q 时，he 和 B 点沿 X1
q
X1
方向作用一单位力时，钢架各段的弯矩如图（忽略剪力和轴力的影响） 基本静定系。多余的约束反力为 X1。
P h A B
解： （1）求 st 、 st max 。 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 、 静应力为 st max ， 惯性矩 由挠度公式
I
bh 3 0.04 0.016 3 4 (m ) 12 12
st
Pl 3 1 P ( ) 48EI 2 2 K 得，
32 4.1 10 3 0.0639(m) 64(mm) 3.14 160 10 6
Mx 图 0.14P
2、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 量为 P＝40N 的重物， 自高度 h＝60mm 处自由落下冲击到梁上。 已知弹簧刚度 K＝25.32N/mm, 钢的 E＝210GPa，求梁内最大冲击应力（不计梁的自重） 。 （15 分）
北航材料力学课后习题答案
σ max = 117MPa （在圆孔边缘处）
2-15 图示桁架，承受载荷 F 作用，已知杆的许用应力为[σ ]。若在节点 B 和 C 的
位置保持不变的条件下，试确定使结构重量最轻的α 值（即确定节点 A 的最佳位置）。
解：1.求各杆轴力
题 2-15 图
设杆 AB 和 BC 的轴力分别为 FN1 和 FN2 ，由节点 B 的平衡条件求得
分别为
FN
=
1 2
σmax A
=
1 2
× (100 ×106 Pa) × (0.100m × 0.040m)
=
2.00 ×105 N
=
200kN
Mz
=
FN
(
h 2
−
h )
3
=பைடு நூலகம்
1 6
FN h
=
1 × (200 ×103 N) × (0.100m) 6
= 3.33×103 N ⋅ m
=
3.33kN ⋅ m
2-5 .........................................................................................................................................................2
= 0.2 ×10−3 m 0.100m
= 2.00 ×10−3
rad
α AB
= 0.1×10−3 m = 1.00 ×10−3 0.100m
rad
得 A 点处直角 BAD 的切应变为
γ A = γ BAD = α AD − α AB = 1.00 ×10−3 rad
北航工程力学试题及答案
北航工程力学试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪项不是工程力学的研究范畴？A. 材料力学B. 结构力学C. 流体力学D. 热力学答案：D2. 弹性模量是描述材料的哪种性质？A. 塑性B. 弹性C. 韧性D. 脆性答案：B3. 根据胡克定律，下列哪个选项正确描述了应力与应变的关系？A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变无关D. 应力与应变的关系取决于材料答案：A4. 在梁的受力分析中，下列哪项不是梁的内力？A. 弯矩B. 剪力C. 扭矩D. 轴力答案：C5. 根据能量守恒定律，下列哪项描述是不正确的？A. 能量可以被创造B. 能量可以被转移C. 能量可以被转化D. 能量的总量是守恒的答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 静力学中的平衡条件包括力的平衡和______的平衡。
答案：力矩2. 材料力学中，材料的强度是指材料在______时的最大应力。
答案：破坏3. 流体力学中，伯努利方程描述了流体在流动过程中______、动能和位能之间的关系。
答案：压力4. 结构力学中，超静定结构是指______个未知数多于独立平衡方程数的结构。
答案：未知数5. 热力学第一定律表明，能量可以被转化和转移，但______。
答案：总量守恒三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述弹性模量的定义及其在工程中的应用。
答案：弹性模量是描述材料在受力作用下弹性变形程度的物理量，它反映了材料抵抗变形的能力。
在工程中，弹性模量用于设计结构时预测材料在受力时的变形情况，以确保结构的稳定性和安全性。
2. 描述梁的弯曲应力分布规律。
答案：梁的弯曲应力分布规律遵循圣维南原理，即在梁的横截面上，离中性轴越远的点，应力越大；在中性轴上，应力为零。
应力分布呈线性变化，且在梁的上下表面达到最大值。
3. 解释热力学第二定律的含义及其在实际工程中的应用。
答案：热力学第二定律表明，热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，除非有外界工作。
第四章北航的材料力学全部课件习题答案
第四章 扭 转4-5 一受扭薄壁圆管，外径D = 42mm ，内径d = 40mm ，扭力偶矩M = 500N •m ，切变模量G =75GPa 。
试计算圆管横截面与纵截面上的扭转切应力，并计算管表面纵线的倾斜角。
解：该薄壁圆管的平均半径和壁厚依次为mm 122 mm 5.20)22(210=-==+=d D d D R δ，于是，该圆管横截面上的扭转切应力为189.4MPa Pa 10894.1m001.00.02052πN 500π282220=⨯=⨯⨯==δτR T 依据切应力互等定理，纵截面上的扭转切应力为 MPa 4.189=='ττ 该圆管表面纵线的倾斜角为rad 102.53rad 1075104.189396-⨯=⨯⨯==G τγ 4-7 试证明，在线弹性范围内，且当R 0/δ≥10时，薄壁圆管的扭转切应力公式的最大误差不超过4.53%。
解：薄壁圆管的扭转切应力公式为δR Tτ20π2=设βδR =/0，按上述公式计算的扭转切应力为3220π2π2δβTδR T τ== (a)按照一般空心圆轴考虑，轴的内、外直径分别为 δR D δR d +=-=002 2，极惯性矩为 )4(2π])2()2[(32π)(32π2200404044p δR δR δR δR d D I +=--+=-=由此得)14(π)12()2()4(π)2(23022000p max ++=++=+=ββδβδδδT R R R TδR I T τ (b)比较式(a)与式(b)，得)12(214)12()14(ππ222332max++=++⋅=ββββββδδβT Tττ 当100==δβR 时，9548.0)1102(10211042max=+⨯⨯⨯+⨯=ττ可见，当10/0≥δR 时，按薄壁圆管的扭转切应力公式计算τ的最大误差不超过4.53％。
4-8 图a 所示受扭圆截面轴，材料的γτ-曲线如图b 所示，并可用mC /1γτ=表示，式中的C 与m 为由试验测定的已知常数。
(完整版)材料力学选择题答案
《材料力学》选择题1．在美国“9.11”事件中，恐怖分子的飞机撞击国贸大厦后，该大厦起火燃烧，然后坍塌。
该大厦的破坏属于（ A ）A ．强度坏；B ．刚度坏；C ．稳定性破坏；D ．化学破坏。
2．细长柱子的破坏一般是（ C ）A ．强度坏；B ．刚度坏；C ．稳定性破坏；D ．物理破坏。
3．不会引起静定结构产生内力的因素是（ D ） A ．集中力；B ．集中力偶；C ．分布力；D ．温度变化。
4．轴心拉/压杆横截面上的内力是（ C ） A ．M ；B ．s F ；C ．N F ；D ．T 。
5．扭转实心圆轴横截面上的内力是（ D ） A ．M ；B ．s F ；C ．N F ；D ．T 。
6．平面弯曲梁横截面上的内力是（ A ） A ．M 和s F ；B ．s F ；C ．N F ；D ．T 。
7．纯弯曲梁横截面上的应力是（ A ） A ．σ；B ．τ；C ．σ和τ；D ．0 。
8．横力弯曲梁横截面上的应力是（ C ） A ．σ；B ．τ；C ．σ和τ；D ．0 。
9．中性轴上的切应力（ A ）A ．最大；B ．最小；C ．为零；D ．不确定 。
10．平面弯曲梁的横截面上，最大正应力出现在（ D ） A ．中性轴；B ．左边缘；C ．右边缘；D ．离中性轴最远处 。
11．第一强度理论适用于（ A ）A ．脆性材料；B ．塑性材料；C ．变形固体；D ．刚体。
12．第三强度理论适用于（ B ）MPa3σA ．脆性材料；B ．塑性材料；C ．变形固体；D ．刚体。
13．“顺正逆负”的正负规定适用于（ A ）。
A ．剪力；B ．弯矩；C ．轴力；D ．扭矩。
14．多余约束出现在（ B ）中。
A ．静定结构；B ．超静定结构；C ．框架结构；D ．桁架。
15．在剪力为零处，弯矩为（ A ）。
A ．最大值；B ．最小值；C ．零；D ．不能确定。
16．如图所示的单元体，X 面的应力是（ A ） A ．X(3,2)；B ．X(3,-2)；C ．X(-1,-2)；D ．X(-1,0)。
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材料力学各章重点
一、绪论
1．各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的 A 。
(A)力学性质； (B)外力； (C)变形； (D)位移。
2．均匀性假设认为，材料内部各点的 C 是相同的。
(A)应力； (B)应变； (C)位移； (C)力学性质。
3．构件在外力作用下 B 的能力称为稳定性。
（A）不发生断裂；（B）保持原有平衡状态；
（C）不产生变形；（D）保持静止。
4．杆件的刚度是指 D 。
（A）杆件的软硬程度；（B）件的承载能力；
（C）杆件对弯曲变形的抵抗能力；（D）杆件对弹性变形的抵抗能力。
二、拉压
1．低碳钢材料在拉伸实验过程中，不发生明显的塑性变形时，承受的最大应力应当小于 D 的数值，
（A）比例极限；（B）许用应力；（C）强度极限；（D）屈服极限。
2．对于低碳钢，当单向拉伸应力不大于 C 时，虎克定律σ=Eε成立。
(A) 屈服极限σs；(B)弹性极限σe；(C)比例极限σp；(D)强度极限σb。
3．没有明显屈服平台的塑性材料，其破坏应力取材料的 B 。
（A）比例极限σp；（B）名义屈服极限σ0.2；
（C ）强度极限σb ；（D ）根据需要确定。
4．低碳钢的应力~应变曲线如图所示，其上 C 点的纵坐标值为该钢的强度极限σb 。
(A)e ； (B)f ； (C)g ； (D)h 。
5、三种材料的应力—应变曲线分别如图所示。
其中强度最高、刚度最大、塑性最好的材料分别是 A 。
(A)a 、b 、c ； (B)b 、c 、a ； (C)b 、a 、c ； (D)c 、b 、a 。
5．材料的塑性指标有 C 。
(A)σs 和δ； (B)σs 和ψ； (C)δ和ψ； (D)σs ,δ和ψ。
6．确定安全系数时不应考虑 D 。
(A)材料的素质；(B)工作应力的计算精度；(C)构件的工作条件；(D)载荷的大小。
8．系统的温度升高时，下列结构中的____A______不会产生温度应力。
9、图示两端固定阶梯形钢杆，当温度升高时 D 。
(A)AC 段应力较大，C 截面向左移；
A
B
C
D
3题图
(B)AC 段应力较大，C 截面向右移； (C)CB 段应力较大。
C 截面向左移动； (D)CB 段应力较大，C 截面向右移动．
10．在图中，若AC 段为钢，CB 段为铝，其它条件不变，则A 、B 端的约束反力,RA RB F F (图示方向)满足关系 D 。
（钢的弹性模量E 大）
(A)RA RB F F <； (B)RA RB F F =； (C)RA RB F F F >>；
(D)RA RB F F F >>。
11．图示等直杆两端固定。
设AC 、CD 、DB 三段的轴力分别为F Nl 、F N2、
F N3,则 C 。
(A) F Nl =F N3=0, F N2=P ；
(B) F Nl =F N3=-P ，F N2=0； (C) F Nl =F N3<0，F N2>0；
(D) F N1=F N2=F N3=0。
12．直杆的两端固定，如图所示。
当温度发生变化时，杆 C 。
(A)横截面上的正应力为零，轴向应变不为零； (B)横截面上的正应力和轴向应变均不为零； (C)横截面上的正应力不为零，轴向应变为零； (D)横截面上的正应力和轴向应变均为零。
13．图示木榫接头，左右两部分形状完全一样，当F 力作用时，接头的剪切面积等于 C 。
11题图
12题图
(A)ab ；(B)cb ；
(C)l b ；(D)l c 。
14．如右图所示，在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高____D_____。
A ．螺栓的拉伸强度；
B ．螺栓的挤压强度；
C ．螺栓的剪切强度；
D ．平板的挤压强度。
15．插销穿过水平放置的平板上的圆孔，在其下端受有一拉力P ．该插销的剪切面面积 和计算挤压面积分别等于 B 。
(A)21,4dh D ππ；(B)221
,()4dh D d ππ-；
(C) 21,4Dh D ππ；(D) 221
,()4
Dh D d ππ-。
16. )]1(2[υ+=E G 适用于： A
（A ）各向同性材料；（B ）各向异性材料； （C ）各向同性材料和各向异性材料。
（D ）正交各向异性。
三、 扭转
1． 圆轴横截面上某点剪应力τρ的大小与该点到圆心的距离ρ成正比，方向垂直于过该点的半径。
这一结论是根据 B 推知的。
(A)变形几何关系，物理关系和平衡关系； (B)变形几何关系和物理关系； (C)物理关系； (D)变形几何关系。
2、空心圆轴扭转时，横截面上切应力分布为图 B 所示。
3．图示圆轴由两种材料制成，在扭转力偶M e作用下，变形前的直线ABC将
变成所示的 D 情形。
(A)
11
AB C；
(B)
1
2
AB C； (C)
13
AB C； (D)
14
AB C。
四、弯曲内力
1、三根正方形截面梁如图所示，其长度、横截面面积和受力情况相同，其中(b)、(c)梁的截面为两个形状相同的矩形拼合而成，拼合后无胶接．在这三根梁中， A 梁内的最大正应力相等。
(A)(a)和(c)； (B)(b)和(c)； (C)(a)和(b)； (D)(a)、(b)和(c)。
2、某直梁横截面面积为常数横向力沿Y方向作用，下图所示的四种截面形状中，抗弯能力最强的为_ B ____截面形状。
(A)矩形 (B)工字形 (C)圆形 (D)正方形
3、T形截面铸铁悬臂梁受力如图，轴Z为中性轴，横截面合理布置的方案应为 B 。
Y
Y
Y
Y
y
y
(A) (B) (C) (D)
y
z
y
x
F
y
4．图示U 形截面梁在平面弯曲时，截面上正应力分布如图 C 所示。
五、 弯曲变形
1．在下面这些关于梁的弯矩与变形间关系的说法中， D 是正确的。
(A)弯矩为正的截面转角为正； (B)弯矩最大的截面挠度最大；
(C)弯矩突变的截面转角也有突变；(D)弯矩为零的截面曲率必为零。
2、用积分法求图示梁的挠曲线方程时，确定积分常数的四个条件，除
00A ==θω，A 外，另外两个条件是 B 。
θθθ========B B B C . B.0C.00 D.00C C C C C C C A w w w w w w w w 左左左右右右，；，；，；
，；
3、梁的受力如图，挠曲线正确的是 B 。
4．图示等直梁承受均布荷载q 作用，C 处用铰链连接。
在截面C 上_ D A. 有弯矩，无剪力； B. 有剪力，无弯矩；
(D)
(C) (B) (A) m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
2
L B
A
q
C
2
L A
F
C
q
B
C. 既有弯矩又有剪力；
D. 既无弯矩又无剪力；。