2011年硕士材料力学C考研试题-答案
№:
北 京 科 技 大 学
2011年硕士学位研究生入学考试试题答案
试题编号： 813 试题名称： 材料力学C （共 3 页）
适用专业： 车辆工程、物流工程、机械工程、设备工程
一．基本选择题（10*5分）
A C B B B A B B C D
二、（25分）参考答案：
801041020049xxE
MPa
3.523.110407.0)102(10200)1(2)1(64945
x
xy
E
MPa
9
63
2001076.92,212.652.3100.20.283680()xxyTEGGPaMWNm
强度计算: B截面最危险, 第三强度理论
313131.7eq
MPa150][ MPa
三、（25分）参考答案：
（1）求各杆的弯矩方程
)-()( )cos2()( )(332211 lxPxMxlPxMPxxM
（2）在梁上A处单独作用一单位力偶，并列出弯矩方程
1)( 1)( 1)(312111xMxMxM
（3）用莫尔定理求A截面的转角
转角的方向与单位力偶方向相同。
（4）在梁上A处单独作用一单位集中力，并列出弯矩方程
α
x1
x3
x2
A
B
C
D
P
α
A
B
C
D
1
x1
x3
x2
EIPlEIPlEIPlEIPldxEIlxPdxEIxlPdxEIPxdxEIxMxMdxEIxMxMdxEIxMxMllllllA22223303250212013313221211116232
52
)1)((1)cos2()1)(()()()()()()(321
2
2
22
1
3
105.84
404052.34065.84()25.8422xyxyxyMPa
)( )cos3()( )()(332222112xxMxlxMlxxM
（5）用莫尔定理求A截面的垂直位移
EIPlEIPlEIPlEIPldxEIxlxPdxEIxlxlPdxEIlxPxdxEIxMxMdxEIxMxMdxEIxMxMfllllllA350292153
14
))(()cos3()cos2())(()()()()()()(3333330332502212011332322221121321
垂直位移的方向与单位集中力的方向相同。
四、
（25分）图示结构中，A、B、C皆为球铰。杆AB直径d=80mm，杆BC为矩形截面，其尺寸b=60mm,
h=100mm。两杆材料相同， ,62,10021,12.1,304MPabMPaa E=200GPa，MPas240，稳定安全
系数3stn，试求结构的许可载荷[P]。
30sin,30cosPPPPBCAB
123,80108046.1ABAB
kNPABcr1.1077804)8012.1304(2
kNPPABcr6.41430cos31
BCBc1
3
,9.103
1060
328.1
kNPABcr5.1095128.110100602002332
kNPPBCcr3.73030sin32
kNP6.414
五
、（25分）刚架受力及尺寸如图所示，各段EI均为常量。试用力法正则方程求A、B处支座反力。
01111PX
EIaaaaEI34)322
1(1
3
32
11
EIqaaaqaEIP6)213
1(1
4
2
1
8
11
11qaXP
81qaXRA 8BqaY BXqa
2
38Bqa
m
α
A
B
C
D
1
x1
x3
x2
A
B
q
a
a
1
X
A
B
q
a
a
P
b
1.6m
1.8m
A
B
C
30
AA
d
向AA
h
2011-2012(2)材料力学试卷1(1)
2011-2012(2)材料力学试卷1(1)D第2页共8页第3页共8页第4页共8页yσxσzσ3、某点的应力状态如图所示,当σx ,σy ,σz 不变,τxy 增大时,关于εx 的值（ ）A 、不变B 、增大C 、减小D 、无法判定4、交变应力下的疲劳破坏不同于静载下的破坏，其主要特征正确的为（ ）A 、疲劳破坏的断口会呈现同样的变化特征B 、发生疲劳破坏的构件的最大工作应力低于静载下的强度极限C 、塑性好的钢材的疲劳破坏前也会有明显的塑性变形D 、发生疲劳破坏的构件的最大工作应力高于静载下的屈服极限 5、受扭转作用的低碳钢和铸铁构件，他们发生破坏的断口分别是（ ）A 、分别是横截面、450斜截面B 、都是横截面C 、分别是450斜截面、横截面D 、都是450斜截面二、计算题（共80分）(A)(B)(C)(D)1、（10分）外伸梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。
2、（12分）铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示，C为T形截面形心，惯矩Iz=6013×104mm4，材料的许用拉应力[σl]=40Mpa，许用压应力[σy]=160Mpa，试校核梁的强度。
第5页共8页3、（16分）如图所示，圆轴直径20mmd=，受弯矩z M及扭矩x M的作用，若由实验测得轴表面上A点沿轴向的线应变4610ε-=⨯，B点沿与轴线成450方向的线应变为0445410ε-=⨯。
已知材料的弹性常数200GPaE=，0.25υ=。
试求作用在轴上的弯矩zM 及扭矩xM。
4、（15分）如图所示，圆截面直角钢制折杆，横截面面积为2A=80cm，第6页共8页第7页共8页抗弯截面模量4W=100cm ，材料的许用应力为[]=130MPa σ，试按第三强度理论校核该折杆的强度，并画出危险点的应力单元体。
5、（12分）材料为线弹性，弯曲刚度均为EI 的超静定刚架如图所示，不计轴力和剪力的影响，试用能量法求刚架的支反力。
第8页共8页6、（15分）如图所示钢梁ABC ，在B 处支座处受与梁同材料的两端铰支圆柱BD 支承，当梁的自由端上方H ＝0.1m 处有自由下落的重物对梁冲击时，试问该结构能否正常工作？已知冲击物重P ＝500N ，梁、柱材料为A3钢，5E=210MPa ⨯，[]=180MPa σ，稳定安全系数n=5w，梁的惯性矩64I=410m -⨯，抗弯模量53W=510m -⨯，柱的直径d ＝80mm 。
2011年华南理工大学金属学考研试题
缺陷之一，金属的层错能越低，说明该金属出现层错的
10、 当系统的压力为常数时， 相律的表达式为
。 当组元数为 2 时，
第
1 页
共存相的最大数为
，此时自由度为
。
11、某单晶体受到一均匀切应力的作用，其滑 移面上有一柏氏矢量为 b 的位错环，如图 所示。试分析该位错环各段位错线的类型： A C 其余 位错，B 位错，D 位错。 位错， 位错，
8、在 A-B-C 三元系中，如合金 O 在某一温度处于、两相平衡，而且 O、、的 含 A 量分别为 30%、60%、10%，则、两相重量比满足 W / W =（ A.1/2； B.3/2； C.2/3 ） 。 ） 。
9、淬火马氏体中的合金元素在马氏体回火过程中， （
A.对马氏体的分解、残余奥氏体转变、碳化物的聚集都起促进作用； B.对马氏体的分解起促进作用，对残余奥氏体转变、碳化物的聚集起阻碍作用； C.对马氏体的分解起阻碍作用，对残余奥氏体转变、碳化物的聚集起阻碍作用； D.对马氏体的分解、残余奥氏体转变、碳化物的聚集都起阻碍作用 10、下列钢中， （ A.CrWMn； ）属于渗碳钢。 B.1Cr18Ni9Ti； C.18Cr2Ni4W
第
4
页
3、用 40Cr 钢制造模数为 3 的齿轮，其加工工艺路线为：下料（棒料）→锻造毛坯→ 热处理 1→粗加工齿形→热处理 2→精加工齿形→热处理 3→磨削。请说明各热处 理工艺的名称、目的、加热温度范围及冷却方式。 （12 分） 4、已知 A（熔点 600℃）与 B（熔点 500℃) 在液态无限互溶；在固态 300℃时 A 溶 于 B 的最大溶解度为 30% ， 室温时为 10%， 但 B 不溶于 A； 在 300℃时， 含 40% B 的液态合金发生共晶反应。完成以下问题： （18 分） 1）做出 A-B 合金相图； （6 分） 2）分析 20% A, 45%A, 80%A 等合金的结晶过程，并确定室温下的组织组成物，确定 室温平衡条件下各相的相对量。 （6 分） 3）画出合金在 300C 和 250C 的三相自由能曲线。 （6 分）
材料力学试卷：2010—2011年度第一学期期末C-答案 (2)
班号 学号 姓名 成绩《 材 料 力 学 A 》期末试卷(共五道大题，总分100分)一、选择题 (单选，共15分，每小题3分)1、下列说法正确的是： 。
A 、切应力互等定理是指微体的两个截面上，垂直于这两个截面交线的切应力数值相等；B 、材料能经受较大塑性变形而不破坏的能力，称为材料的塑性；C 、在工程中，延伸率较大的材料称为脆性材料，延伸率较小的材料称为塑性材料；D 、所有塑性材料拉伸时的应力-应变图都会存在明显的屈服阶段。
2、下列说法正确的是： 。
A 、应力集中是指载荷集中作用在构件的某个部位；B 、圆轴扭转切应力公式适用于矩形和椭圆形截面轴的扭转切应力计算；C 、梁或梁段各横截面的剪力为零而弯矩为常数的受力状态，称为纯弯曲；D 、当梁的长度远大于其截面高度时，梁的最大弯曲切应力远大于最大弯曲正应力。
3、在下列杆件中，图 所示杆是轴向拉伸杆。
A 、B 、C 、D 、 4、下图所示组合梁，采用积分法确定梁的挠曲轴方程时，需要根据边界条件和连续条件确定方程中的积分常数，下列条件中正确的是： 。
FFFFF /2A、w A=0，w B=0，θB=0；B、w A=0，θA(左)=θA(右)，w B=0，θB=0，w C(左)= w C(右)，θC(左)=θC(右)；C、w A=0，θA=0，w B=0，θB=0，w C=0，θC=0；D、w A=0，θA(左)=θA(右)，w B=0，w C(左)= w C(右)，θC(左)=θC(右)=0。
5、某等截面轴的扭矩图面积的代数和等于零，则其两端面的相对转角。
A、大于零；B、小于零；C、等于零；D、不能确定。
二、填空题（10分，每空1分）1、材料力学的基本假设为、和。
2、几个载荷同时作用产生的效果，等于各载荷单独作用产生的效果总和，此原理称为。
3、静不定问题未知力的数目多于有效平衡方程的数目，二者之差称为。
4、灰口铸铁轴向拉伸时的断口通常与试样轴线。
5、弯曲时梁内长度不变的过渡层称为层，该层与横截面的交线称为。
材料力学试题含答案
2010—2011材料力学试题及答案 A一、单选题（每小题2分，共10小题，20分）1、 工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。
下列除（ ）项，其他各项是必须满足的条件。
A 、强度条件B 、刚度条件C 、稳定性条件D 、硬度条件 2、内力和应力的关系是（ ）A 、内力大于应力B 、内力等于应力的代数和C 、内力是矢量，应力是标量D 、应力是分布内力的集度 3、根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（ ）。
A 、形状尺寸不变，直径线仍为直线。
B 、形状尺寸改变，直径线仍为直线。
C 、形状尺寸不变，直径线不保持直线。
D 、形状尺寸改变，直径线不保持直线。
4、建立平面弯曲正应力公式zI My =σ,需要考虑的关系有（ ）。
A 、平衡关系,物理关系，变形几何关系；B 、变形几何关系，物理关系，静力关系；C 、变形几何关系，平衡关系，静力关系；D 、平衡关系, 物理关系，静力关系； 5、利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件（ ）来确定积分常数。
A 、平衡条件。
B 、边界条件。
C 、连续性条件。
D 、光滑性条件。
6、图示交变应力的循环特征r 、平均应力m σ、应力幅度a σ分别为（ ）。
A -10、20、10；B 30、10、20；C 31-、20、10； D 31-、10、20 。
7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力1σ、2σ、3σ分别为（）。
A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（）。
A、2B、3C、4D、59、压杆临界力的大小，（）。
A 与压杆所承受的轴向压力大小有关；B 与压杆的柔度大小有关；C 与压杆材料无关；D 与压杆的柔度大小无关。
10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求结构满足三个条件。
-材料力学试题及答案
2010—2011材料力学试题及答案A一、单选题（每小题2分，共10小题，20分）1、 工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。
下列除（ ）项，其他各项是必须满足的条件。
A 、强度条件B 、刚度条件C 、稳定性条件D 、硬度条件 2、内力和应力的关系是（ ）A 、内力大于应力B 、内力等于应力的代数和C 、内力是矢量，应力是标量D 、应力是分布内力的集度 3、根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（ ）。
A 、形状尺寸不变，直径线仍为直线。
B 、形状尺寸改变，直径线仍为直线。
C 、形状尺寸不变，直径线不保持直线。
D 、形状尺寸改变，直径线不保持直线。
4、建立平面弯曲正应力公式zI My =σ,需要考虑的关系有（ ）。
A 、平衡关系,物理关系，变形几何关系；B 、变形几何关系，物理关系，静力关系；C 、变形几何关系，平衡关系，静力关系；D 、平衡关系, 物理关系，静力关系； 5、利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件（ ）来确定积分常数。
A 、平衡条件。
B 、边界条件。
C 、连续性条件。
D 、光滑性条件。
6、图示交变应力的循环特征r 、平均应力m σ、应力幅度a σ分别为（ ）。
A -10、20、10；B 30、10、20；C 31-、20、10； D 31-、10、20 。
7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力1σ、2σ、3σ分别为（）。
A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（）。
A、2B、3C、4D、 59、压杆临界力的大小，（）。
A 与压杆所承受的轴向压力大小有关；B 与压杆的柔度大小有关；C 与压杆材料无关；D 与压杆的柔度大小无关。
10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求结构满足三个条件。
以下那个条件不是必须的（）A、EI为常量B、结构轴线必须为直线。
2011-2012(2)材料力学试卷1(1)
2011-2012(2)材料力学试卷1(1)第2页共7页2ddT1G2G O 山西农业大学2011-2012学年第二学期课程考试试卷（A 卷）考试科目材料力学 考试时间 2012.7 考试方式闭卷 成绩 （本试题满分100分，考试时间120分钟）一、 选择题（每题4分，共20分）1、低碳钢加载→卸载→ 再加载路径有以下四种，请判断哪一个是正确的，正确答案是（ ） （A ）OAB →BC →COABE ； （B ）OAB →BD →DOABE ； （C ）OAB →BAO →ODBE ； （D ）OAB →BD →DBE 。
2、由两种不同材料组成的圆轴，里层和外层材料的剪切弹性模量分别为G 1和G 2，且G 1>G 2。
圆轴尺寸如图所示。
圆轴受扭时，里、外层之间无相对滑动。
关于横截面上的切应力分布，有图中（A ）、（B ）、（C ）、（D ）所示的四种结论，请判断哪一种是正确的。
( )题 号 一 二 三 四 核总分得 分评卷人专业______________________ 班级姓名______________ 学号第3页共7页yσxσzσ3、某点的应力状态如图所示,当σx ,σy ,σz 不变,τxy 增大时,关于εx 的值（ ）A 、不变B 、增大C 、减小D 、无法判定4、交变应力下的疲劳破坏不同于静载下的破坏，其主要特征正确的为（ ）A 、疲劳破坏的断口会呈现同样的变化特征B 、发生疲劳破坏的构件的最大工作应力低于静载下的强度极限C 、塑性好的钢材的疲劳破坏前也会有明显的塑性变形D 、发生疲劳破坏的构件的最大工作应力高于静载下的屈服极限 5、受扭转作用的低碳钢和铸铁构件，他们发生破坏的断口分别是（ ）A 、分别是横截面、450斜截面B 、都是横截面C 、分别是450斜截面、横截面D 、都是450斜截面二、计算题（共80分）(A)(B)(C)(D)第4页共7页3、（16分）如图所示，圆轴直径20mmd=，受弯矩z M及扭矩x M的作用，若由实验测得轴表面上A点沿轴向的线应变4610ε-=⨯，B点沿与轴线成450方向的线应变为0445410ε-=⨯。
2011届研究生弹塑性力学试题
2011届研究生弹塑性力学试题
2012年6月29日
1.（10分）
已知：
72
52
42
510/,0.25
0,510/ 410/
y z xz yz x
xy
E kg cm
kg cm
kg cm
υ
σσττσ
τ
=⨯=
=====⨯
=⨯
求：应变偏张量的第二不变量
2
D
2.（2＋4×2=10分）
a.什么是圣文南原理？
b.何谓π平面？
c.何谓静水压力线？
3.（20分）
求下列理想弹塑性桁架结构的弹性极限荷载及此时各杆的伸长，各杆截面积为1，弹性模量为E，屈服应力为σs
4.（5×6=30分）
a.何谓单一曲线假定？
b.扼要说明弹塑性应力应变关系中应力与应变非一一对应。
c.请写出下图弹塑性本构模型在加卸载时应力应变关系的数学表达式。
d.Mises 屈服条件的屈服曲线为何？按此条件屈服剪应力和屈服拉伸应力之间有何关系？
e.Tresca 屈服条件在π平面上是一个正六边形，请指出各条边所代表的方程（图一）。
5.（10分）在理想刚塑性平面应变问题中，采用Levy-Mises 本构关系ij ij s ελ∙∙= 求证： ()12z x y m σσσσ=
+= 6.（20分）
矩形截面梁（2b ×2h ），材料屈服应力为σs ，受纯弯曲到弹性核高度为
4h 后卸载，求y=h 处的残余应力。
2011年云南昆明理工大学材料力学考研真题A卷
2011年云南昆明理工大学材料力学考研真题A 卷一、选择题（单选，每小题3分，共10小题，共30分）1.1 危险截面是______所在的截面。
正确答案是 。
A 最大面积；B 最小面积；C 最大应力；D 最大内力。
1.2 2)1(2EG υ+=适用于：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。
正确答案是 。
1.3 关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述：A 有应力一定有应变，有应变不一定有应力；B 有应力不一定有应变，有应变不一定有应力；C 有应力不一定有应变，有应变一定有应力；D 有应力一定有应变，有应变一定有应力。
正确答案是 。
1.4 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__________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。
正确答案是 。
1.5 比较脆性材料的抗拉、抗剪、抗压性能，__________A 抗拉性能>抗剪性能<抗压性能；B 抗拉性能<抗剪性能<抗压性能；C 抗拉性能>抗剪性能>抗压性能；D 没有可比性。
正确答案是 。
1.6 一铸铁梁，截面最大弯矩为负，其合理截面应为 ______。
A 工字形；B “T ”字形；C 倒“T ”字形；D “L ” 形 。
正确答案是 。
1.7 下面有关强度理论知识的几个论述，正确的是 。
A 需模拟实际应力状态逐一进行试验，确定极限应力；B 无需进行试验，只需关于材料破坏原因的假说；C 需要进行某些简单试验，无需关于材料破坏原因的假说；D 假设材料破坏的共同原因。
同时，需要简单试验结果。
正确答案是 。
1.8图示交变应力的循环特征r 、平均应力m σ分别为A -10、20；B 30、10；C -1/3、20；D -1/3、10。
正确答案是e1.9 下面有关应变能的几个论述，正确的答案是。
A 与载荷的加载次序有关，与载荷的最终值无关；B 与载荷的加载次序无关，与载荷的最终值无关；C 与载荷的加载次序有关，与载荷的最终值有关；D 与载荷的加载次序无关，与载荷的最终值有关。
2011年西北工业大学832材料科学基础考研真题答案
2011年硕士研究生入学考试试题参考答案试题名称：材料科学基础（A 卷） 试题编号：832主要特征。
答：刃型位错：1) 1晶体中有一个额外原子面，形如刀刃插入晶体 2) 2刃位错引起的应力场既有正应力又有切应力。
3) 3位错线可以是折线或曲线, 但位错线必与滑移（矢量）方向垂直 4) 4滑移面惟一5) 5位错线的移动方向与晶体滑移方向平行（一致） 6) 6位错线与柏氏矢量垂直 螺型位错：1) 1上下两层原子发生错排，错排区原子依次连接呈螺旋状 2) 2螺位错应力场为纯切应力场3) 3螺型位错与晶体滑移方向平行，故位错线一定是直线 4) 4螺型位错的滑移面是不惟一；5) 5位错线的移动方向与晶体滑移方向相互垂直。
6) 6位错线与柏氏矢量平行2 何谓金属材料的加工硬化？如何解决加工硬化对后续冷加工带来的困难？答：随变形量增大，强度硬度升高，塑形下降的现象。
软化方法是再结晶退火。
3 什么是离异共晶？如何形成的？答：在共晶水平线的两个端部附近，由于共晶量少，领先相相依附在初生相上，另一相独立存在于晶界，在组织学上失去共晶体特点，称为离异共晶。
有时，也将端部以外附近的合金，在非平衡凝固时得到的少量共晶，称为离异共晶。
4 形成无限固溶体的条件是什么？简述原因。
答：只有置换固溶体才可能形成无限固溶体。
且两组元需具有相同的晶体结构、相近的原子半径、相近的电负性、较低的电子浓度。
原因：溶质原子取代了溶剂原子的位置，晶格畸变较小，晶格畸变越小，能量越低。
电负性相近不易形成化合物。
电子浓度低有利于溶质原子溶入。
5 两个尺寸相同、形状相同的铜镍合金铸件，一个含90%Ni ，另一个含50%Ni ，铸造后自然冷却，问哪个铸件的偏析严重？为什么？答：50%Ni 的偏析严重，因为液固相线差别大，说明液固相成分差别大，冷速较快不容易达到成分均匀化。
二 作图计算题（每题15分，共60分）1、 写出{112}晶面族的等价晶面。