武汉理工大学工程力学-材料力学试卷B
工程力学专业试题及答案
工程力学专业试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪个不是材料力学中的基本概念？A. 弹性B. 塑性C. 硬度D. 韧性答案：C2. 在静力学中，力的平衡条件是什么？A. 力的大小相等，方向相反B. 力的大小不等，方向相反C. 力的大小相等，方向相同D. 力的大小不等，方向相同答案：A3. 应力的定义是什么？A. 力与面积的比值B. 力与体积的比值C. 面积与力的比值D. 体积与力的比值答案：A4. 以下哪项不是材料力学中的应力类型？A. 正应力B. 剪应力C. 拉应力D. 压力答案：D5. 材料力学中，材料的屈服强度是指什么？A. 材料开始发生塑性变形时的应力B. 材料开始发生弹性变形时的应力C. 材料发生断裂时的应力D. 材料发生疲劳破坏时的应力答案：A6. 材料力学中，弹性模量表示什么？A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的弹性D. 材料的塑性答案：C7. 材料力学中，泊松比是什么？A. 材料的弹性模量B. 材料的屈服强度C. 材料的横向应变与纵向应变的比值D. 材料的剪切模量答案：C8. 以下哪个不是结构力学中的分析方法？A. 静力平衡法B. 能量法C. 塑性分析法D. 动力分析法答案：C9. 在结构力学中，弯矩图是什么？A. 表示结构中各截面上的弯矩分布B. 表示结构中各截面上的剪力分布C. 表示结构中各截面上的正应力分布D. 表示结构中各截面上的剪应力分布答案：A10. 以下哪个不是结构力学中的稳定性问题？A. 屈曲B. 疲劳C. 振动D. 失稳答案：B二、简答题（每题10分，共30分）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弹性变形、塑性变形和断裂。
弹性变形是指材料在外力作用下发生变形，当外力移除后，材料能恢复到原始形状。
塑性变形是指材料在外力作用下发生永久性的变形，即使外力移除，材料也不能恢复到原始形状。
断裂是指材料在受到过大的外力作用下发生破坏，形成裂缝或完全断裂。
武汉理工大学 学期材料力学C历年试卷
2015 ~2016 学年 1 学期 材料力学 C
课程 闭卷
时间 120 分钟， 学时， 学分，总分 100 分，占总评成绩 % 2016 年 1 月 日
… …
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合计 任课
… …
满分 15 15 15 15 15 15 10
100 教师
m2
m1= 900 Nm; m2 =500 Nm；m3=400 Nm 材料为铝合金，E = 69 GPa，泊松比 ν= 0.33.
许用切应力[ ] =140 MPa.
A
500mm
m1
m3
B 400mm C
求：（1）设计轴的直径；（2）如轴的直径为 30 mm, 计算轮 C 相对轮 A 的扭转角。
得分
… …Βιβλιοθήκη 端均用铰链连接。在节点 B 处作用一荷载 F。已知钢的许用应力 =140MPa，木材的许
… …
用拉、压应力分别为 t =8MPa， c 3.5 MPa。为保证托架能正常工作，最大许可荷载
… …
为多大？（15 分）
试
卷
装
订
线
学院
… … … …
1
得分
三、某等直实心圆轴如图所示，已知：
矩图和弯矩图，并按第三强度理论（最大切应力理论）校核轴的强度。(15 分)
刚性杆
…
…
固定端
…
…
试
卷
装
订
线
… … … … … …
装
订
线
内
不
要
答
题
，
不
要
填
写
考
生
武汉理工大学2012-2013-2学期材料力学C历年试卷
… … 60° … 60 … 60 试 卷 装 订 线 图9 … … … … … … 装 订 线 内 不 得分 3 六、 （20 分） 如图 10 所示结构中， 梁 AB 为 14 号普通热轧工字钢， WZ=102cm ， 要 答 CD 为等截面圆直杆，直径 d=20mm，两者材料均为 Q235 钢， E=206GPa，λp =100。结构 题 ， 受力如图所示，F 铅垂向下；A、C、D 三处均为铰接。若已知 l=1.25m，a=0.55m，强度许用 不 要 应力[σ] =160MPa，规定的稳定安全因数[n]st=2.0。试求结构的许可载荷[F]。 填 写 考 l l 生 z B 信 A B C 息 … … F … … D … … 试 卷 图 10 装 订 线 … … … …
MeA MeB MeC
A
B 图6
C
2
得分
三、 （10 分）作图 7 所示梁的剪力图和弯矩图 (可求得 A、B 处的约束力
FA qa , FB 5qa )。
2qa2 A a
B
q B 2a 图7 a
B
2qa
得分
四、 （15 分）承受轴向偏心载荷的矩形截面杆如图 8 所示，已知 F = 200kN， 作用在对称轴 y 上一点处，弹性模量 E = 40GPa，矩形截面尺寸 h = 30cm,
题号 满分 姓 名 得分 得分
一 20
二 20
三 10
四 15
五 15
六 20
七
八
九
十
合计 100
一、 （20 分）选择、填空题（第 1-4 小题各 3 分、第 4 小题每空 2 分） 。 ． 。 （B）
1. 图 1 所示截面图形对 z 轴的惯性矩 Iz
武汉理工大学——工程力学复习练习题
C
m=2qa2
B
布如图 的约束
A 2a
7、图 2 所示结构， AB 杆是钢杆且垂直于墙面，其横截面面 积 A1=6cm2，许用应力[]＝140MPa；BC 杆是木杆，横 截面面积 A2 =300cm2 ，许用压应力 [c]=3.5MPa 。已知 P=5kN，试 校核 AB 杆和 BC 杆的强度。 A
6qa a 5a A 6a B q
水平 集中 B 的约束
3、水平梁的支承和载荷如图示。已知： 100N ， 力偶矩 M = 200mN , 分布载 40 N/m , 长度 a＝１米 。求 ：铰 A 、 B 的约束反力。
q A a a
力P =
M B a a P
荷 q = 支 座
4 、曲杆 DOC 和直杆 BA 在 OC 段的中 点 B 铰接，各杆自重 不计。已知： AD =DB= DO =OB=BC，P = 1500N。 求支座 O 及光滑面 C 处的约束反力 和铰 B 对 OC 杆的作用力。
C 2m A 3m B
P
18、圆柱同时受拉力和扭矩作用。若力 P=40KN，扭矩 T=500 N·m，直径 d=50 mm。 (1) 画出 A 点处的应力状态 ; (2) 求出 A 点处各截面上的应力; (3) 求出 A 点处的主应力的大小
2
ζ 1、 ζ
和 ζ3。
19、图示托架，AB
为刚性杆。CD 杆为两端铰支的空心圆截面杆，外
6m
4
3m
三、铸铁梁，截面惯性矩 IZ=3000cm ， y1=42mm，y2=98mm, P=15kN，l=1m。许用拉应力为 [t]=40MPa,许用压应力[C]=90MPa，校核梁的弯曲正应力强度。 （14 分） P B A
专科《工程力学》_试卷_答案
50. 用平衡方程解出未知力为负值，则表明（ A. 该力在坐标轴上的投影一定为负值。 B.该力在坐标轴上的投影一定为正值。 C.该力的真实方向与受力图上力的方向相反； D.该力的真实方向与受力图上力的方向相同； .标准答案： C
2. 悬臂桁架受到大小均为 F 的三个力的作用，如图所示，则杆 1 内力的大小为 ( )； 杆 2 内力的大小为 ( )；杆 3 内力的大小为 ( )。
A.F
B.
；
C.0；
D.F/2。
.标准答案： A,C
（2 分）
3. 直杆受扭转力偶作用，如题 4 图所示。计算截面 1-1 和 2-2 处的扭矩，哪些是计
（ 2 分）
A. 图 A
B.图 B
C.图 C
.标准答案： B
( )。 D.图 D
17. 利用方程求未知力的步骤，首先应。
A. 取隔离体；
B.做受力图；
C.列平衡方程；
D.求解方程；
.标准答案： A
（2 分）
18. 图示结构中截面 K 的剪力值 Qk 为 ( )
A.0 B.3ql C.
只供学习与交流
（2 分）
（2 分）
11. 图所示受扭圆轴，正确的扭矩图为图 ( )。
（2
分）
A.图 A
B.图 B
C.图 C
D.图 D
.标准答案： C
9. 选择拉伸曲线中三个强度指标的正确名称为 ( )。 （ 2 分） A. ①强度极限，②弹性极限，③屈服极限 B.①屈服极限，②强度极限，③比例极限 C.①屈服极限，②比例极限，③强度极限 D.①强度极限，②屈服极限，③比例极限 .标准答案： D
工程力学复习题(材料力学部分)
工程力学作业（材料力学）第一、二章 拉伸、压缩与剪切一、填空题1、铸铁压缩试件，破坏是在 截面发生剪切错动，是由于引起的。
2、a 、b 、c 三种材料的应力－应变曲线如图所示。
其中强度最高的材料 是 ，弹性模量最小的材料是 ，塑性最好的材料是 。
3、图示结构中杆1和杆2的截面面积和拉压许用应力均相同，设载荷P 可在刚性梁AD 上移动。
结构的许可载荷[ P ]是根据P 作用于 点处确定的。
aa1 2 PCDBAOσεa bc4、五根抗拉刚度EA 相同的直杆铰接成如图所示之边长为a 的正方形结构，A 、B 两处受力 P 作用。
若各杆均为小变形，则A 、B 两点的相对位移∆AB ＝ 。
5、图示结构中。
若1、2两杆的EA 相同，则节点A 的竖向位移∆Ay ＝ ，水平位移为∆Ax ＝ 。
6、铆接头的连接板厚度t ＝ d ，则铆钉的切应力τ为 ， 挤压应力σ bs 为 。
P / 2 P / 2二、选择题1、当低碳钢试件的试验应力σ＝σs时，试件将：(A) 完全失去承载能力； (B) 破断；(C) 发生局部颈缩现象； (D) 产生很大的塑性变形。
正确答案是。
2、图示木接头，水平杆与斜杆成α角，其挤压面积为A bs为：（A）b h；（B）b h tan α；（C）b h/ cos α；（D）b h /（cos α sin α）。
3、图示铆钉联接，铆钉的挤压应力为：（A）2 P / ( π d2 )；（B）P / (2 d t )；（C）P/ (2 b t )；（D）4 P/ ( π d2 )。
正确答案是。
4、等截面直杆受轴向拉力P 作用而产生弹性伸长，已知杆长为l ，截面积为A ，材料弹性模量为E ，泊松比为ν，拉伸理论告诉我们，影响该杆横截面上应力的因素是：（A ）E 、ν、P ； （B ）l 、A 、P ； （C ）l 、A 、E 、ν、P ； （D ）A 、P 。
正确答案是 。
5、等截面直杆受轴向拉力P 作用而产生弹性伸长，已知杆长为截面积为A ，则横截面上的正应力和45º斜截面上的正应力分别为：（A ）P / A ，P / ( 2 A )； （B ）P / A ，P / ( 21/ 2A )；（C ）P / ( 2 A )，P / ( 2 A )； （D ）P / A ，2 1 / 2P/ A 。
武汉理工大学期末考试材料力学试题和标答B5
课程名称 题号 题分
备注: 学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)
材料力学 三 四 五
专业班级 结构 fx0701-03 六 七 八 九 十 总分
一
二
一、图示结构，各杆的横截面面积 A=100mm2，长 l=2m，
B 材料的 E=200GPa，p=200MPa，s=240MPa，b=400MPa ， C 45º 45º A
3qa 。 2
A A 20 A A A（15 分） A A A A A A
四、图示圆截面杆，直径d=40mm，受到轴向拉力F=120kN及扭转力偶 Me=1kN·m的作用。试：1）画出杆表面A点的应力单元体；2）求出主 应力大小和主平面方位；3）画出主单元体；4）该点第四强度理论的相 当应力r4。 (20分)
F
Me
d
A
F
Me
五、如图所示的圆截面杆，直径 d=80mm，长 l=4m。一端固定、一端铰支， 受轴向压力 F 作用， 已知材料的p=100， s=60,s=240 MPa， E=200GPa， a=304MPa，b=1.12 MPa。规定的稳定安全系数[n]st=3。试求 F 的许可 值。 （10 分）
安全系数 n=2，F=20kN，问：1）结构是否安全； 2）AB 杆的伸长量是多少。 （15 分）
F
二、图示工字形钢梁，F=200kN。求：梁跨中 n-n 截面上 a 点处的弯曲正应 力和弯曲切应力大小。 （15 分）
20
F n n 0.5m 0.5m
100
C
30
z
140
a
三、画梁的剪力图和弯矩图。A、B 支座反力为 FA=FB= FA A a 2a a F=qa q M=qa2 FB B
专科《工程力学》_试卷_答案
专科《工程力学》一、（共75题,共150分）1. 下列结论哪些是正确的( ) （2分）A。
理论力学研究物体的位移，但不研究物体的变形；B。
材料力学不仅研究物体的位移,同时研究物体的变形；C.理论力学研究的位移是刚体位移；D。
材料力学研究的位移主要是伴随物体变形而产生的位移..标准答案：A,B，C，D2。
悬臂桁架受到大小均为F的三个力的作用，如图所示,则杆1内力的大小为( )；杆2内力的大小为（）；杆3内力的大小为（ ). （2分）A.FB。
;C.0;D.F/2。
.标准答案：A,C3. 直杆受扭转力偶作用，如题4图所示。
计算截面1—1和2-2处的扭矩，哪些是计算不正确( )。
（2分)A。
B.C.D.。
标准答案：A,C,D4. 简支梁受集中力作用，如题5图，以下结论中（ )是正确的。
(2分）A。
B.C.D.。
标准答案：A,B,D5。
静力学把物体看做刚体，是（ ) （2分）A。
物体受力不变形B.物体的硬度很高C.抽象的力学模型D.物体的两点的距离永远不变..标准答案：C，D6。
考虑力对物体作用的两种效应,力是( ）。
（2分)A.滑动矢量； B。
自由矢量； C.定位矢量。
.标准答案：C7。
梁AB因强度不足，用与其材料相同、截面相同的短梁CD加固，如图所示.梁AB在D 处受到的支座反力为（）. （2分)A.5P/4B.P C。
3/4P D。
P/2。
标准答案：A8. 在图所示结构中，如果将作用于构件AC上的力偶m搬移到构件BC上，则A、B、C三处反力的大小( ）。
（2分）A.都不变;B。
A、B处反力不变，C 处反力改变；C.都改变；D。
A、B处反力改变，C处反力不变。
标准答案:C9。
选择拉伸曲线中三个强度指标的正确名称为（）。
（2分）A。
①强度极限，②弹性极限,③屈服极限B 。
①屈服极限，②强度极限，③比例极限C.①屈服极限，②比例极限，③强度极限D 。
①强度极限，②屈服极限，③比例极限。
标准答案：D10。
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武汉理工大学工程力学-材料力学试卷B
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…………试卷装订线
………………装订线内不要答题，不要填写考生信息………………试卷装订线…………姓
名
学
号
专
业
班
级
学
院
武汉理工大学考试试卷（A卷）
2011 ~2012 学年 1 学期工程力学课程闭卷
时间120分钟，学时，学分，总分100分，占总评成绩 % 年月日
题号一二三四五六七合计
满分100
得分
一．杆AC和杆BC在C处铰接，两杆自重不计，荷载分布q，集中力4qa，求A和B处的约束反力。
（15分）
二．一悬臂吊车，其结构尺寸如图所示，已知电葫芦的自重为G=2KN，起重量为8KN，拉杆采用Q235圆钢，比例极限为σp=200MPa，屈服极限为σ
s=240MPa，强度极限为σb=480MPa。
安全系数为1.7，横梁自重不计。
得分
求：
（1）许用应力[σ]；
（2）选择杆直径d；
三．一传动轴如图所示，长度为2l，直径为d，两段材料相同，剪切弹性模量为G，外力矩为4m、6m、2m。
(15分)
（1）画出该轴的扭矩图；
（2）计算轴的最大切应力τmax；
（3）计算轴截面A与C之间
的相对扭转角Φ。
四．钢梁受力如图所示，F=30KN，
q=15KN/m，试画出梁的剪力图和弯
矩图
（15分）
五．图示铸铁梁，已知IZ=780cm4，y1=30mm，y2=80mm，许用拉力[σt]=40MPa，许用应力[σ
c]=170MPa，试校核该梁的强度。
（15分）
六．图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作
用。
已知M=200GPa，μ=0.3，
[σ]=140MPa。
试求：①作图示圆轴
表面点的应力状态图。
②求圆轴表面
点的主应力大小。
③按第三强度理论
校核圆轴强度。
七．已知：A端固定B端自由的AB杆，长度1m，直径d=40mm，材料为Q235钢，E=200GPa，λp=100，λs=60，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa,压力p=20KN，稳定安全系数[nst]=3。
试校核AB杆的稳定性。
（10分）…………试卷装订线………………装订线内不要答题，不要填写考生信息………………试卷装订线…………
武汉理工大学考试试题答案（B卷）2011年~2012年第一学期工程力学课程一．由于C处铰接，C右边的所有力对C点的弯矩和为0 即 P*a－F By*2a=0
F By=p/2=2qa （2分）
以BC为整体分析，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，
以方向向上为正，在Y轴方向上的力平衡：
F By+F Cy－P=0
F Cy =P－F By=P/2=2qa （2分）
以方向向右为正，在X轴方向上的力平衡：
F Bx＋F Cx=0
且B点处为滑轮支座，F Bx =0
F Cx =0 （2分）
以AC为整体分析
Y轴方向上受力平衡：
F Ay－F Cy =0
F Ay =2qa （2分）
X轴方向上受力平衡:
F Ax－F Cx－2a*q=0
F Ax =2qa （3分）
AC杆所有外力对A点的弯矩平衡：
M A =2aq*（2a/2）=2a2q(逆时针方向) （4分）二．由题意知
（1）许用应力[σ]= σs/n s =141.18MPa （5分）
（2）F BC=(Q+G)/sin30° =20KN （5分）
F BC/A＜[σ]
A=πd2/4
d≥13.4mm
最后可用d=15mm的圆钢（5分）三．（1）
（4分）
（ ）由题意得：
由于圆轴横截面不变，所以 不变，
﹦〉 （6分）
（ ）
（5分）
四． 支座反力
,0=A F kN F B 60=
（7分）
（8分）
m
kN 30⋅M
kN 30kN
30s
F
五． 由题意可知，该梁受到的弯矩图如下：
（5分）
故截面 部分受拉力， 部分受压力
σ1=M* /I Z =34.62MPa 〈[σt ]=40 MPa （5分） σ2=M* /I Z =92.31 MPa 〈[σc]=170 MPa （5分） 满足强度要求。
六. 解：①点在横截面上正应力、切应力
3
N 2
47001089.1MPa 0.1x F A σπ⨯⨯===⨯
（2分） 3
3
P 1661030.6MPa 0.1
T W τπ⨯⨯===⨯ 点的应力状态图如下图： （4分）
②σmax
（3分）
σmin
可知σmax=98.6MPa
σmin=－9.5 MPa
σ1=σmax=98.6MPa σ2=0 MPa σ3=－9.5 MPa（2分）
③强度校核
σep3=σ1－σ3 =108.1 MPa＜[σ] =140MPa （4分）
所以圆轴强度满足要求
七．由题可知：
μ=2
i=d/4=10mm
λ=μL/i=200
λ=200＞λp =100 为大柔度杆（7分）
σcr=π2E/λ2=49.3 MPa （5分）
σ=F/A=16 MPa＜σcr/n st=16.4 MPa （3分）
满足稳定要求。