《材料力学》试卷、答案及评分标准

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专升本《材料力学》_试卷_答案

专升本《材料力学》一、（共75题,共150分）1. 轴向拉伸（或压缩）杆件的应力公式在什么条件下不适用？( )。

（2分）A.杆件不是等截面直杆。

B.杆件（或杆段）各横截面上的内力不仅有轴力，还有弯矩。

C.杆件（或杆段）各横截面上的轴力不相同。

D.作用于杆件的每一个外力，其作用线不全与杆件轴线相重合。

.标准答案：B2. 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.ＰC.３Ｐ/４D.Ｐ/２.标准答案：D3. 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( )。

题3图（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：C 4. 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：D5. 两根钢制拉杆受力如图，若杆长L２＝２Ｌ１，横截面面积A２＝２Ａ1，则两杆的伸长ΔＬ和纵向线应变ε之间的关系应为( )。

（2分）A.ΔＬ２＝ΔＬ1，ε２＝ε1B.ΔL２＝２ΔＬ1，ε２＝ε1C.ΔL２＝２ΔＬ1，ε２＝2ε1D.ΔL２＝ΔＬ1/2，ε２＝２ε1/2.标准答案：B6. 图所示受扭圆轴，正确的扭矩图为图( )。

（2分）A..标准答案：C7. 梁在集中力作用的截面处，它的内力图为( )。

（2分）A.Q图有突变，M 图光滑连续B.Q图有突变，M 图有转折C.M图有突变，Q 图光滑连续D.M图有突变，Q 图有转折.标准答案：B8. 梁的剪力图和弯矩图如图所示，则梁上的荷载为( )。

（2分）A.AB段无荷载，B 截面有集中力B.AB段有集中力，BC 段有均布力C.AB段有均布力，B 截面有集中力偶D.AB段有均布力，A 截面有集中力偶.标准答案：D 9. 变截面梁AB如图所示。

《材料力学》考试试卷A、B卷与答案

交通学院期末考试试卷一、填空题（总分20分，每题2分）1、杆件在外力作用下，其内部各部分间产生的，称为内力。

2、杆件在轴向拉压时强度条件的表达式是。

3、低碳钢拉伸时，其应力与应变曲线的四个特征阶段为阶段，阶段，阶段，阶段。

4、线应变指的是的改变，而切应变指的是的改变。

5.梁截面上弯矩正负号规定，当截面上的弯矩使其所在的微段梁凹向下时为。

6.梁必须满足强度和刚度条件。

在建筑中，起控制做用的一般是条件。

7、第一和第二强度理论适用于材料，第三和第四强度理论适用于材料。

8、求解组合变形的基本方法是。

9、力作用于杆端方式的不同，只会使与杆端距离在较小的范围内受到影响，该原理被称为。

10、欧拉公式是用来计算拉（压）杆的，它只适用于杆。

二、单项选择(总分20分，每题2分)1、用截面法可求出图示轴向拉压杆a-a 截面的内力12N P P =-，下面说法正确的是（）A. N 其实是应力B. N 是拉力C. N 是压力D. N 的作用线与杆件轴线重合2、构件的强度是指( )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原有平衡态的能力C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力D. 在外力作用下构件保持原有平稳态的能力3、现有钢、铸铁两种杆材，其直径相同。

从承载能力与经济效益两个方面考虑，图示结构中两种合理选择方案是( )A. 1杆为钢，2杆为铸铁B. 1杆为铸铁，2杆为钢C. 2杆均为钢D. 2杆均为铸铁4、从拉压杆轴向伸长（缩短）量的计算公式EANll =∆可以看出，E 和A值越大，l ∆越小，故（）。

A. E 为杆的抗拉（压）刚度。

B. 乘积EA 表示材料抵抗拉伸AB1C2F（压缩）变形的能力。

C. 乘积EA 为杆的抗拉（压）刚度D. 以上说法都不正确。

5、空心圆轴的外径为D ，内径为d ，α=d /D 。

其抗扭截面系数为（）。

A )1(163απ-=D W P B )1(1623απ-=D W PC)1(1633απ-=D W P D )1(1643απ-=D W P6、在没有荷载作用的一段梁上，（）A. 剪力图为一水平直线B.剪力图为一斜直线 C ．没有内力 D.内力不确定7、在平行移轴公式21Z Z I I a A =+中，其中Z 轴和轴1Z 轴互相平行，则（）。

材料力学期末试卷答案

安徽大学20 12 —20 13 学年第 2 学期《材料力学》（B 卷）考试试题参考答案及评分标准一、1、刚度、稳定性2、断面收缩率3、5/74、光滑连续条件5、四二、A C D C B三、1、支反力：A B MM F F l l==- AC 段剪力方程和弯矩方程为：11()(0)()(0)S M F x x a l Mx M x x a l=≤≤=≤≤ CB 段剪力方程和弯矩方程为：22()()()()S MF x a x l l Mx M x M a x l l=≤≤=-≤≤ 由此可绘出剪力图和弯矩图2、应力圆方程2222()()22x yx yxy αασσσσσττ+--+=+ 圆心坐标为,02x y σσ+⎛⎫ ⎪⎝⎭，半径R =单向受力状态下，圆心为,02x σ⎛⎫⎪⎝⎭，半径为2x σ，应力圆为：四：1：解：3根杆的受力及变形如图示：(1)：平衡条件： 123230,00,20y N N N A N N F FF F F M F a F a =++-==⨯+⨯=∑∑(2)：变形几何关系：1322l l l ∆+∆=∆(3)：物理关系：1,2,3Ni ii F l l i EA ∆==(4)：补充方程物理关系与几何关系联立：1322N N N F l F l F l EA EA EA+=得补充方程：1322N N N F F F += 上式与平衡条件联立，得：123511,,636N N N F F F F F F ===- 2、边界条件： 2200,0x ωθ=⎧=⎨=⎩ 2121,2l x ωωθθ=⎧=⎨=⎩ ()1=-F l x EI ω- 211=-2Flx Flx C EI EIθ++ 23111=-26Flx Flx C x D EI EIω+++ ()2=-2F l x EI ω- 2322=-26Flx Flx C EI EI θ++ 23222=-412Flx Flx C x D EI EIω+++ 以上式子联立并结合边界条件得1122320031624C D Fl C EI Fl D EI=⎧⎪=⎪⎪⎨=⎪⎪⎪=-⎩ 又因为最大挠度和转角均发生在C 端，所以 32max max 35,1616Fl Fl EI EI ωθ=-=- 3、在立柱任一截面上有187.2FN F kNM M Fa kN m ====⋅ 所以有[]max 23432N t F M F M A W d d σσππ=+=+≤ 得3362341810327.210 3.510Pa Pa d d ππ⎛⎫⨯⨯⨯⨯+≤⨯ ⎪⎝⎭解得128d mm ≥4、解：单独取一根立柱进行研究，如图所示： '2504FF kN =='42501000cr st F N F kN =⋅=⨯= 假设欧拉公式成立，则有34222()64cr EI Ed F l l ππμ==97d mm ==而：92.94123.7p Pl li d λμλλ=====>故假设是正确的，所以97d mm =。

材料力学试卷试题(附参考答案)

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d ，挖去的正方形边长为b ，若2/d b =，求该截面的弯曲截面系数Z W 。

（6分）2. 已知某点处的应力状态如图所示，,MPa 100,MPa 60==στ弹性模量GPa 200=E ，泊松比25.0=ν，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）y4．已知交变应力的,MPa 5,MPa 3min max -==σσ，求其应力循环特征r 及应力幅度a σ。

（4分）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Q 的物块，求梁的最大弯曲动应力。

（4分）Qhb6．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b a w w /。

（4分）7．两块相同的钢板用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）)(b2/L 2/L )(a P8．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）Pa a a 2/AF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A w 。

（12分）四、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示，其中4cm 5.6012,mm 5.157==Z C I y 。

2A C已知许用拉应力MPa 40][=t σ，许用压应力MPa 160][=C σ。

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？（14分）五、圆截面直角弯杆ABC 放置于图示的水平位置，已知cm 50=L ，水平力（单位：mm ）200kN 40=F ，铅垂均布载荷m /kN 28=q ，材料的许用应力MPa 160][=σ，试用第三强度理论设计杆的直径d 。

《材料力学》1答案

一、单选题（共 30 道试题，共 60 分。

）1. 厚壁玻璃杯倒入开水发生破裂时，裂纹起始于（）A. 内壁B. 外壁C. 壁厚的中间D. 整个壁厚正确答案：B 满分：2 分2.图示结构中，AB杆将发生的变形为（）A. 弯曲变形B. 拉压变形C. 弯曲与压缩的组合变形D. 弯曲与拉伸的组合变形正确答案：D 满分：2 分3. 关于单元体的定义，下列提法中正确的是（）A. 单元体的三维尺寸必须是微小的B. 单元体是平行六面体C. 单元体必须是正方体D. 单元体必须有一对横截面正确答案：A 满分：2 分4. 梁在某一段内作用有向下的分布力时,则在该段内M图是一条 ( )A. 上凸曲线；B. 下凸曲线；C. 带有拐点的曲线；D. 斜直线正确答案：A 满分：2 分5. 在相同的交变载荷作用下，构件的横向尺寸增大，其（）。

A. 工作应力减小，持久极限提高B. 工作应力增大，持久极限降低；C. 工作应力增大，持久极限提高；D. 工作应力减小，持久极限降低。

正确答案：D 满分：2 分6. 在以下措施中（）将会降低构件的持久极限A. 增加构件表面光洁度B. 增加构件表面硬度C. 加大构件的几何尺寸D. 减缓构件的应力集中正确答案：C 满分：2 分7. 材料的持久极限与试件的（）无关A. 材料；B. 变形形式；C. 循环特征；D. 最大应力。

正确答案：D 满分：2 分8. 梁在集中力作用的截面处，它的内力图为（）A. Q图有突变， M图光滑连续；B. Q图有突变，M图有转折；C. M图有突变，Q图光滑连续；D. M图有突变，Q图有转折。

正确答案：B 满分：2 分9.空心圆轴的外径为D，内径为d，α= d / D。

其抗扭截面系数为（）A B CDA.AB. BC. CD. D正确答案：D 满分：2 分10. 在对称循环的交变应力作用下，构件的疲劳强度条件为公式：；若按非对称循环的构件的疲劳强度条件进行了疲劳强度条件校核，则（）A. 是偏于安全的；B. 是偏于不安全的；C. 是等价的，即非对称循环的构件的疲劳强度条件式也可以用来校核对称循环下的构件疲劳强度D. 不能说明问题，必须按对称循环情况重新校核正确答案：C 满分：2 分11. 关于单元体的定义，下列提法中正确的是（）A. 单元体的三维尺寸必须是微小的；B. 单元体是平行六面体；C. 单元体必须是正方体；D. 单元体必须有一对横截面。

材料力学试题及其答案解析全

材料力学试题及答案一、选择题（每题10分，共40分）1. 下列哪种材料属于塑性材料？A. 钢材B. 铸铁C. 铝合金D. 玻璃答案：A2. 材料力学的任务是研究：A. 材料的力学性能B. 结构的力学性能C. 材料和结构的力学性能及其应用D. 材料的制备工艺答案：C3. 下列哪个公式表示胡克定律？A. σ = EεB. σ = σ0εC. τ = τ0γD. τ = Eγ答案：A4. 在纯弯曲情况下，梁的弯曲应力沿截面高度呈：A. 线性分布B. 指数分布C. 三次方分布D. 常数分布答案：A二、填空题（每题20分，共60分）1. 材料的弹性模量E表示材料在弹性范围内的应力与__________之比。

答案：应变2. 在材料力学中，假设材料是__________的，即材料内部各点的力学性能相同。

答案：均匀3. 梁的弯曲刚度Iz与梁的截面惯性矩__________成正比。

答案：截面高度4. 在材料力学中，屈服强度表示材料从弹性状态过渡到__________状态的应力。

答案：塑性三、计算题（每题30分，共90分）1. 已知一圆形截面杆的直径d=20mm，弹性模量E=200GPa，受拉力F=20kN。

求杆的伸长量。

答案：ΔL = 0.1mm解析：根据胡克定律，杆的伸长量ΔL = (F/A) * (L/E)，其中A为截面面积，L为杆长。

将已知数据代入公式，得到ΔL = (20*10^3 N / (π*(20*10^-3m)^2)) * (1/200*10^9 Pa) = 0.1mm。

2. 一矩形截面梁，截面尺寸为b=100mm，h=200mm，弹性模量E=210GPa。

梁在受力F=30kN的作用下，发生纯弯曲。

求梁的弯曲应力及梁的最大挠度。

答案：弯曲应力σ = 86.6MPa，最大挠度 fmax = 0.0144m解析：（1）首先计算梁的截面惯性矩Iz：Iz =(b*h^3)/12 = (100*10^-3 m * (200*10^-3 m)^3)/12 = 0.667*10^6 mm^4。

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2018—2019学年第一学期
专业教育必修课材料力学考试试卷

考试时间：2019 年1月 16 日 8时30分 ——10时30分试卷类型：A
题号一二三四五六七八九十成绩
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说明：本试卷共大题，共 100 分；答题要求：按要求答题
考生须知:
1.姓名、学号、系、专业、年级、班级必须写在密封线内指定位置。
2.答案必须用蓝、黑色钢笔或圆珠笔写在试卷上，字迹要清晰，卷面要整洁，写在草稿纸上的一律无效。

得分阅卷人

一、填空题（共9题，每空 1 分共 20 分）
1、为保证工程结构或机械的正常工作，构件应当满足、、
要求。
2、当构件受到作用在某一截面两侧的两个大小相等、方向相反且相互平行的力作用，该构件将产生
变形。
3、冷作硬化将使材料的比例极限、而塑性。
4、截面上任一点处应力一般可分解为垂直截面和切于截面两个分量，前者称为该点的，
用表示，后者称为该点的，用
表示。

5、弯曲正应力计算公式zIMy中的zI是截面惯性矩。
6、梁的集中力作用处，剪力和弯矩都有突变。这种说法是（正确、错误）的。
7、一般来说，脆性材料通常情况下以断裂的形式破坏，宜采用、
强度理论。塑性材料在通常情况下以屈服的形式破坏，宜采用
、强度理论。
8、切应力互等定理为：在单元体
的两个平面，切应力必然成对存在，且相

等；两者都垂直于两个平面的交线，方向则共同这一交线
。
9、最大切应力所在平面和主平面的夹角是。

共 4页，第 1 页共4页，第 2 页

得分阅卷人
二、作图题（共2题，共 15 分）
1、作出该梁的扭矩图（5分） 2、作出其剪力图和弯矩图（10分）

得分阅卷人
三、计算题（共5题，每题13分，共 65分）
1、图示结构中，各杆抗拉刚度同为EA，ɑ、l为已知，求在外力F的作用下三个杆的轴力
。(13分)
2、用积分法求图示梁的挠曲线方程、最大转角和最大挠度（13分）
x
q

y
l
x
A
B

3、已知单元体应力状态如图，图中应力单位为MPa，求出主应力大小和极限切应力。（13分）
4、空心圆杆AB和CD杆焊接成整体结构,受力如图。AB杆的外径 D=140mm，内外径之比α=
d/D=0.8，材料的许用应力[σ] = 160MPa。试用第三强度理论校核AB杆的强度。（13分）

5、柴油机的挺杆可简化成两端铰支杆，长度l=257mm，横截面为圆形，其直径d=8mm，钢材的E=210
GPa，p=240MPa。挺杆所受最大压力F=1.76kN。规定的稳定安全因素nst=2~3.5。试校核其稳定性。
（13分）

共 4 页，第 3 页共 4 页，第 4 页
材料力学课程考试试题参考答案及评分标准
开课单位：机电工程学院课程类别：□公共课 √专业课 □基础课
课程编号学分/学时 4/72 试卷
√
A卷 □B卷

出题教师考试方式
√
闭卷 □开卷 □其他

专业/年级修读方式
√
必修 □选修

一、填空题（共9题，每空 1 分，共 20分）

1、强度要求、刚度要求、稳定性要求 2、剪切 3、提高、降低
4、正应力、 σ、切应力、τ 5、中性轴 6、错误
7、第一、第二、第三、第四 8、相互垂直、数值、指向或背离 9、450
二、作图题（共2题，共15分）
1、
作出扭矩图。（5分） 2、绘制该梁的剪力、弯矩图。（10分）

三、计算题（共5题，共 65分）
1、（13分）

列平衡方程：
………（4分）
列变形几何条件： ………（3分）
列物理条件：， ………（4分）

得：
………（2分）
注：1.出题教师负责制订课程考试试题参考答案及评分标准，不够可另附页。
2.试题参考答案及评分标准与试题一并交系主任，系主任审核签字，公共课交教务处，专业课留各系。
3.试卷评阅完后，此表随试卷装订在一起，专业课由各系、公共课由教务处保管、存档。


210NNxFFF


FFFFNNy31cos20



cos321lll


cos11EA

lF
lN

lF
lN33



3
2

21cos21cosFFFNN

3

3cos21FFN
2 、（13分）
弯矩方程

积分得： ………（4分）
边界条件
得 ………（5分）
转角方程
挠度方程 ………（2分）

极值， ………（2分）
3、（13分）
为主应力 ………（3分）

………（5分)
………（3分）

………（2分）

MPa2.422.524022030220302231




MPa502



max
.132472MPa

)(xM
2
22
xqxqlwEI


CxqxqlwEI

32
64
DCxxqxqlEIw

2412

0;00wlxwx，，

0,243DqlC
)46(24332lxlxEIq

)2(24332lxlxEIqxw

EIqlBA24
3
max


EIqlwwlx384

5
4

2
max




22
22
xy
yxyx








)(

min
max

40,20,30
xyyx


50
z

4、（13分）将力向AB杆的B截面形心简化得
………
（4分）

AB弯扭组合内力图如下固定端截面为危险截面

………（4分）
………（4分）
AB杆满足强度要求 ………（1分）
5、（13分）
柔度=5.1284dlil ………………（3分）

9.921024010210691

P

1



大柔度 ………………（3分）

欧拉公式 NldElEIFcr324222103.6)(64)(kN ………………（3分）
工作安全因数 n=stcrnFF58.31076.1103.633max ………………（3分）
活塞杆满足稳定性要求。 ………………（1分）

The end

kN25F
mkN15 6 .0104.115eM

mkN15T
mkN20maxM
][MPa26.157)8.01(14.0152032)1(3243224322223r
DTMW
TM