材料力学复习资料
材料力学复习一
一、选择题
1. 图中所示三角形微单元体，已知两个直角截面上的切应力为0τ，则斜边截面上的正应力σ和切应力
τ分别为 。
A 、00,στττ==；
B 、0,0σττ==；
C 、00,στττ=-=；
D 、0,0σττ=-=。 2. 构件中危险点的应力状态如图所示，材料为低碳钢，
许用应力为[]σ，正确的强度条件是 。 A 、[]σσ≤； B 、[]στσ+≤； C 、[],[][]/2σσττσ≤≤=；
D []σ≤。
3. 受扭圆轴,当横截面上的扭矩不变而直径减小一半时,该横截面上的最大切应
力原来的最大切应力是 。
A 、2倍
B 、4倍
C 、6倍
D 、8倍
4. 两根材料相同、抗弯刚度相同的悬臂梁I 、II 如图示，下列结论中正确的是 。 梁和II 梁的最大挠度相同 梁的最大挠度是I 梁的2倍 梁的最大挠度是I 梁的4倍 梁的最大挠度是I 梁的1/2倍
P
题1-4 图
5. 现有两种压杆，一为中长杆，另一为细长杆。在计算压杆临界载荷时，如中长杆误用细长杆公式，
45
45
题 1-1 图
而细长杆误用中长杆公式，其后果是 。
A 、两杆都安全；
B 、两杆都不安全；
C 、中长杆不安全，细长杆安全；
D 、中长杆安全，细长杆不安全。 6. 关于压杆临界力的大小，说法正确的答案是 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 与压杆所承受的轴向压力大小有关；
D 与压杆的柔度大小无关。 二、计算题（共5题，共70分）
1、如图所示矩形截面梁AB ，在中性层点K 处，沿着与x 轴成45方向上贴有一电阻应变片，在载荷F 作用下测得此处的应变值为6451025.3-??-=ε。已知200E GPa =，0.3μ=，求梁上的载荷F 的值。
2.（16分）圆杆AB 受力如图所示，已知直径40d mm =，112F kN =，20.8F kN =，屈服应力
240s MPa σ=，安全系数2n =。求：（1）绘制危险点处微单元体的应力状态；（2）利用第三强度理论
进行强度校核。
题3-4图
3、已知构件上危险点的应力状态，计算第一强度理论相当应力；第二强度理论相当应力；第三强度理论
题 3-3 图
45
相当应力；第四强度理论相当应力。泊松比3.0
=
μ。（本题15分）
4、等截面直杆受力如图，已知杆的横截面积为A=400mm2， P=20kN 。试作直杆的轴力图；计算杆内的最大正应力；材料的弹性模量E=200Gpa，计算杆的轴向总变形。（本题15分）
5、一圆木柱高l=6米，直径D=200mm ，两端铰支，承受轴向载荷F=50kN，校核柱子的稳定性。已知木材的许用应力
[]MPa
10
=
σ，折减系数与柔度的关系为：2
3000
λ
?=
。 (本题15分)
材料力学复习二
一、选择题（每题2分，共 10分）
1、两端受到外扭力偶作用的实心圆轴，若将轴的横截面面积增加一倍，则其抗扭刚度变为原来
的倍。
A、16；
B、8；
C、4；
D、2。
2、以下说法正确的是。
A、集中力作用处，剪力和弯矩值都有突变；
B、集中力作用处，剪力有突变，弯矩图不光滑；
C、集中力偶作用处，剪力和弯矩值都有突变；
D、集中力偶作用处，剪力图不光滑，弯矩值有突变。
3、已知单元体AB、BC面上只作用有切应力τ，现关于AC面上应力有下列四种答案：
A、/2,0
AC AC
ττσ
==； B、/2,3/2
AC AC
ττστ
==；
C、/2,3/2
AC AC
ττστ
==-； D、/2,3/2
AC AC
ττστ
=-。
4、图示为围绕危险点a、b所取微单元体的应力状态，其中στ
=。
按第四强度理论比较两点处的危险程度，则。
A、a点较危险；
B、两点处的危险程度相同；
σ
τ
σ
τ
C
B
τ
τ
30
题 1-3 图
C、b点较危险；
D、无法判断。
5、若用
cr
σ表示细长压杆的临界应力，则下列结论中正确的是。
A、
cr
σ与压杆的长度、压杆的横截面面积有关，而与压杆的材料无关；
B、
cr
σ与压杆的柔度λ、材料有关；
C、
cr
σ与压杆的材料和横截面的形状尺寸有关，而与其他因素无关；
D、
cr
σ的值大于压杆材料的比例极限
p
σ。
二、、作图题
1．试绘图示杆件的轴力图（6分）
2．如图所示，绘出剪力图和弯矩图。（14分）
四、计算题
1、（12分）用积分法求梁B点的挠度和转角，梁的EI，L已知。
2、（16分）试确定图示轴心压杆的临界力。已知杆长m
l4
=，直径为mm
d90
=，临界柔度为100
=
p
λ，弹性模量MPa
E200
=，（经验公式为λ
σ74
.3
577-
=
cr）（15分）
3、（16分）如图所示结构，圆截面杆AC和BC的直径分别为16
AC
d mm
=，14
BC
d mm
=。材料均为Q235钢，弹性模量200
E GPa
=，比例极限200
p
MPa
σ=，屈服极限235
s
MPa
σ=。若设计要求
稳定安全系数 2.4
st
n=，中柔度杆临界应力可按310 1.12()
cr
MPa
σλ
=-计算。求：（1）绘制Q235钢的临界应力总图；（2）当10
P kN
=时，试对图示结构进行稳定性校核。
qa
q
a a a
材料力学复习题三
一、选择题（每题2分，共10分）
1．一等直拉杆在两端受到拉力作用，若拉杆的一半为钢，另一半为铝，则两段的 。
A ．应力相同，变形相同
B ．应力相同，变形不同
C ．应力不同，变形相同
D ．应力不同，变形不同 2．图示梁AB ，若材料为铸铁时，应选 截面比较合理。
3．图示简支梁上作用有集中力F
和均布载荷q ，则C 截面处 。
A ．剪力图有突变，弯矩图光滑连续
B ．剪力图有尖角，弯矩图光滑连续
C ．剪力图有尖角，弯矩图有尖角
D ．剪力图有突变，弯矩图有尖角
4．图示梁上a 点的应力状态有下列四种答案，正确的是 。
5. 材料和柔度都相同的两根压杆 。
A ．临界应力一定相等，临界载荷不一定相等
题 3-4 图
60
30
B 题 1－4 图
题 1－2 图
B．临界应力不一定相等，临界载荷一定相等
C．临界应力和载荷都一定相等
D．临界应力和临界载荷都不一定相等
二、填空题（共15分，将正确答案写在横线上）
1．（2分）一受扭圆轴如图示，其截面m-m上的扭矩T等于 -Me 。
2．
（4分，每空1分）在拉伸试验中，低碳钢材料试件屈服时试件表面会出现与轴线约成 45` 的滑移线，这是因为该面上作用有最大切应力；铸铁材料试件将沿着横截面被拉断，断裂发生在最大正应力作用面。
3．（2分）如图所示结构，梁AB的抗弯刚度为EI，杆CD的拉压刚度为EA。
则求解该超静定问题的变形协调方程为。（简支梁在跨距
中央受集中力P作用时，力作用处的挠度为
EI
Pl
w
48
3
=。
4．（4分，每空1分）梁在发生对称弯曲时，横截面上正应力沿截面高度
按分布；中性轴上点的正应力为；矩形截面
梁横截面上的切应力沿截面高度按分布；截面边缘上点的切应力
为；
5．（3分）如图所示等截面组合梁，在确定梁的挠度和转角方程时，光滑连
续条件为：。
三、计算题（共45分）
1．已知构件上危险点的应力状态，许用应力
[]MPa
60
=
σ，用第三强度理论校核该点的强度。
2．（10分）绘制AB梁的剪力图和弯矩图，并给出
max
|
|M和max
S
|
|F的表达式。
题 2－1 图
a
l/2l/2
A B
C
D
F
题 2－3 图
A B C D
l l l
F
题 2－5 图A
ql
ql2q
D B
C
3. （10分）如图所示圆轴， 已知直径100d mm =，4T kN m =?，400F kN =，15e mm =，屈服极限200s MPa σ=，安全系数2n =，试求：
（1）指出危险点并画出相应微单元体的应力状态图； （2）按第三强度理论校核轴的强度。
题3-4图
4．（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa ），试用解析法求1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大切应力。
材料力学复习题四
一、选择题（每题2分，共10分）
1．图示单向均匀拉伸的板条。若受力前在其表面画上两个正方形a 和b ，则受力后正方形a 、b 分别变为 。 A ．正方形、正方形 B ．正方形、菱形 C ．矩形、菱形 D ．矩形、正方形
2．梁发生对称弯曲时，中性轴是梁的 的交线。 A ．纵向对称面与横截面 B ．纵向对称面与中性层 C ．横截面与中性层 D ．横截面与顶面或底面
q
q
3．图示三根压杆，横截面面积及材料各不相同，但它们的 相同。 A. 长度因数 B. 相当长度 C. 柔度 D. 临界压力
4．若构件内危险点的应力状态为两向等拉，如图1－4所示。则除 强度理论外，利用其它三个强度理论得到的相当应力是相等的。
A ．第一
B ．第二
C ．第三
D ．第四
5．图示两块相同的板由四个相同的铆钉铆接，若采用图示两种铆钉连接方式，则两种情况下板的 b 。
A ．最大拉应力相等，挤压应力不等
B ．最大拉应力不等，挤压应力相等
C ．最大拉应力和挤压应力都相等
D ．最大拉应力相等和挤压应力都不相等 6. 根据小变形条件，可以认为 。
A 、构件不变形
B 、构件不破坏
C 、构件只发生弹性变形
D 、构件的变形远小于原始尺寸 7. 构件在外力作用下 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
8. 圆轴AB 的两端受扭转力偶矩e M 作用，如图所示。假想将轴在截面C 处截开，对于左右两个分离体，截面C 上的扭矩分别用T 和'
T 表示，则下列结论中 是正确的。
A 、T 为正，'
T 为负； B 、T 为负，'
T 为正； C 、T 和'
T 均为负； D 、T 和'
T 均为正。
9. 下图中，在用积分法求梁的挠曲线方程时，确定积分常数的四个条件，除00A ==θω，A 外，另外两个条件是 。
σ
σ
题 1－4 图
F
F
F
F
题 1－5 图
F
C
q
B
；
，；
，；，；，右左右左右左00.D 00.C 0.B .C B B B ========θωωωωωωθθωωC C C C C C C A
10. 低碳钢的拉伸σ－ε曲线如图。若加载至强化阶段的C 点，然后卸载，则应力回到零值的路径是沿 。
A 、 曲线cbao
B 、 曲线cbf (bf ∥ oa)
C 、 直线ce (ce ∥ oa)
D 、直线cd (cd ∥σo )
二、填空题（每空1分，共15分）
1．低碳钢试件受扭破坏时，沿着 面被剪断，这是因为该面上作用有最大 应力；铸铁试件受扭破坏时，沿着 面发生断裂，这是因为该面上作用有最大 应力。 2．如果矩形截面梁发生对称弯曲（或平面弯曲）时，弯曲正应力计算公式为z
My
I σ=
，则z 轴为横截面的 轴，z 轴通过横截面的 。最大弯曲正应力位于横截面的 ，所在点属于 应力状态；最大切应力位于横截面的 ，所在点属于 应力状态。
3．现有两根材料、长度及扭矩均相同的受扭实心圆轴，若两者直径之比为3:2，则两者最大扭转切应力之比为 ，抗扭刚度之比为 。
4. 如图所示等截面梁，AC 段的挠曲线方程为2
02M x w EI
=-，则该段的转角方程为 ；截面C
处的转角和挠度分别为 和 。
题 2－4 图
d
e f ε
σ
5. 杆件基本的变形形式是_____________、______________、_____________、__________________。
6. 第三强度理论的计算应力σr 3，若采用主应力σ1和σ3来表达，可表示为σr 3 = ___________。
7. 对于直径为d 的实心圆型截面，其极惯性矩I p 可表示为__________________。
8. 当在静定结构上增加约束，使得作用在构件上的未知力的个数多于独立静定平衡方程数目时，仅仅根据静力平衡方程无法求得全部未知力，则这种结构称作__________________。
三、计算题（共45分）
1．（10分）绘制AB 梁的剪力图和弯矩图。并给出max ||M 和max S ||F 的表达式。
2．（13分）图示托架中圆截面AB 杆的直径mm d 40=，长度mm l 800=，两端可视为铰支，材料为235钢，许用稳定安全因数2=st n ，中柔度杆的临界应力计算公式为λσ14.1310-=cr MPa ，100=p λ，
600=λ，求：（1）AB 杆的临界载荷cr F ；（2）若已知工作载荷kN F 70=，判定托架是否安全。
F
3. 试应用截面法求图示`阶梯状直杆横截面1-1，2-2和3-3上的轴力，并作轴力图。若横截面面积A 1=200mm 2
，A 2=300mm 2
，A 3=400mm 2
，并求各横截面上的正应力。
4、某铸铁梁受荷载情况如图示。已知铸铁抗拉强度［σ］＋
=50MPa ，抗压强度［σ］－
= 125MPa 。试按正应力强度条件校核梁的强度。
材料力学复习题五
一、选择题（每题2分，共12分）
1. 对图1-1所示梁，给有四个答案，正确答案是（ ）。 （A ）静定梁； （B ）一次静不定梁； （C ）二次静不定梁； （D ）三次静不定梁。
2. 图1-2所示正方形截面偏心受压杆，其变形是（ ）。
(A) 轴向压缩和斜弯曲的组合； (B) 轴向压缩、平面弯曲和扭转的组合； (C) 轴向压缩和平面弯曲的组合；(D) 轴向压缩、斜弯曲和扭转的组合。 3. 关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论，正确的是（ ） （A ）由于温度降低，其比例极限提高，塑性降低； （B ）由于温度降低，其弹性模量提高，泊松比减小； （C ）经过塑性变形，其弹性模量提高，泊松比减小； （D ）经过塑性变形，其比例极限提高，塑性降低。 4. 细长压杆的（ ），则其临界应力cr σ越大。
（A ）弹性模量E 越大或柔度λ越小；（B ）弹性模量E 越大或柔度λ越大； （C ）弹性模量E 越小或柔度λ越大；（D ）弹性模量E 越小或柔度λ越小； 5. 受力构件内一点的应力状态如图1-5所示，若已知其中一个主应力是5MPa ，则另一个主应力是（ ）。 （A ）85MPa -；（B ）85MPa ；（C ）75MPa -；（D ）75MPa
6. 已知图示AB 杆为刚性梁，杆1、2的面积均为A ，材料的拉压弹性模量均为E ；杆3的面积为A 3，材料的拉压弹性模量均为E 3，且E 3=2E 。若使三根杆的受力相同，则有___________。 （A ） A=A 3/2 （B ） A=A 3 （C ） A=2A 3 （D ）
A=4A 3
7. 一受扭圆棒如图所示，其m —m 截面上的扭矩等于 。
题
1-1
F
题1-2图
题1-5图
80MPa
题1-6图
m
1m
2A
B
m
kN q 12=m
3kN F 25=C
200
30
170
30
z
m m
2M
M M
;2.M M M T A m m =+=- ;0.=-=-M M T B m m ;2.M M M T C m m =-=- ;2.M M M T D m m -=+-=-
8.某直梁横截面面积一定，试问下图所示的四种截面形状中，抗弯能力最强的是 。
A 、矩形
B 、工字形
C 、圆形
D 、正方形
二、填空题（共18分）
1. （每空1分，共2分）平面弯曲时，梁的中性轴是梁的 和 的交线。
2．（每空2分，共4分）图示变截面梁，用积分法求挠曲线方程时，应分______段，有____个积分常数。
题2-1图
3. （2分）对低碳钢试件进行拉伸试验，测得弹性模量E =200GPa ，屈服极限σs =235MPa 。当试件横截面上正应力σ=300MPa 时，测得轴向线应变ε=×10-3
，然后把荷载卸为零，则试件的轴向塑性线应变为^-3_________________。
4. （每空2分，共6分）图示梁的ABCD 四点中，单向应力状态的点是_______，纯剪切应力状态的点是____，在任何截面上应力均为零的点是___________。
题2-4图
5. （每空2分，共4分）直径为D=50mm 的等直圆轴，某一横截面上受扭矩 2.15kN m T =?，该横截面上距离圆心10mm 处的扭转切应力τ=________，最大扭转切应力τmax=__________。（注明单位）
6. 法是求杆件截面内力的基本方法。
7.低碳钢材料由于冷作硬化，会使 提高，而使 降低。 8.当在静定结构上增加约束，使得作用在构件上的未知力的个数多于独立静定平衡方程数目时，仅
F
A
F
B
C
D a
a
仅根据静力平衡方程无法求得全部未知力，则这种结构称作__________________。
9.通常用 和 来反映梁的弯曲变形。 10.对于直径为d 的实心圆型截面，其极惯性矩I p 可表示为__________________。
11.如图所示，低碳钢加载、卸载、再加载的路径是 、 、 。
三、计算题（共70分）
1. (12分) 1、钢杆受轴向力作用如图所示，已知钢杆的弹性模量E ＝200GPa ，横截面面积A ＝50mm 2
，
ν=（1）作轴力图；（2）求最大正应力；（3）求CD 段的横向线应变；（4）求总伸长量。（15分）
单位：
2. （15分）杆AB 、BC 直径皆为10mm ，杆AC 长为1m ，θ角可在0?到90?范围内变化。在临界应力总图上，200MPa p σ=，300MPa s σ=，弹性模量200GPa E =。若规定的稳定安全系数[]2st n =，为避免结构在ABC 平面发生失稳，求（1）使P 取最大值的θ角；（2）计算P 的最大值。
3. （16分）图示截面梁对中性轴z 的惯性矩4429110mm z I =?，65mm c y =，C 为形心，求：（1）画梁的剪力图和弯矩图；（2）全梁的最大拉应力max t σ，最大压应力max c σ。
题3-3图
4. 已知单元体如图所示，试求主应力和主平面。（８分）
材料力学复习题六
一、选择题（每题2分，共14分）
1. 杆件受力作用如图所示。若AB ，BC ，CD 三段的横截面面积分别为A ，2A ，3A ，则下列结论中正确的是（）。
（A ）各段横截面上的轴力相等，各段横截面上的正应力相等； （B ）各段横截面上的轴力不相等，各段横截面上的正应力不等； （C ）各段横截面上的轴力相等，各段横截面上的正应力不等； （D ）各段横截面上的轴力不相等，各段横截面上的正应力相等。 2. 矩形截面梁纯弯曲时，在横截面的中性轴处（ ）。
（A ）正应力最大，切应力为零； （B ）正应力为零，切应力最大 （C ）正应力和切应力均最大； （D ）应力和切应力均为零。 3. 矩形截面木拉杆的接头如图所示。其剪切面积、挤压面积分别为（ ）。
（A ）bl ，al ；（B ）lh ，al ；（C ）bl ，ab ;（D ）lh ，ab
4. 在单元体的主平面上（ ）。
（A ）正应力一定最大 （B ）正应力一定为零 （C ）切应力一定最大 （D ）切应力一定为零 5. 实心圆轴扭转，横截面积为A ，已知不发生屈服的极限扭矩为0T ，若将其横截面积增加到2A ，那么极限扭矩为（ ）。
（A ）02T （B
0 （
C ）0 （
D ）04T
6. 梁AB 受载荷如图，试问：将支座A 、B 分别内移到C 、D
位置时，梁的承载能力（
）。
题1-1图
题1-3图
a
q
（A ）提高 （B ）降低 （C ）不变 （D ）无法确定
7. 某机轴材料为45号钢，工作时发生弯扭组合变形，对其进行强度计算时，宜采用（ ）强度理论。
（A ）第一或第二 （B ）第二或第三 （C ）第三或第四 （D ）第四或第一
8. 一圆截面直杆，两端承受轴向拉力作用。若将其直径增大1倍，其他条件不变，则下列说法中不正确的是（ ）。
A 、其轴力不变
B 、其强度将是原来的2倍
C 、其伸长量是原来的1/4
D 、其抗拉刚度将是原来的4倍 9. 对于某个平面图形，以下结论中不正确的是 。
A 、图形的对称轴必定通过形心
B 、图形如有两根对称轴，两根对称轴交点必定为形心
C 、对于图形的对称轴，图形的静矩必为零
D 、图形的对于某个轴的静矩为零，则该轴必为对称轴。 10. 一点处的应力状态是指 。 A 、过受力构件内一点所取单元体六个面上的应力 B 、受力构件内各个点的应力情况的总和
C 、受力构件内一点处不同方位截面上应力情况的集合
D 、以上说法均不正确
二、填空题（共16分）
1. （3分）用公式()
s z z F S w bI τ=计算图示横截面A 点的弯曲应力时，
()z S w =___55000mm3________。
（图中单位为mm ） 2.（3分）两根细长压杆a ，b 的长度、横截面面积、约束状态及材料均相同。若压杆a ，b 的横截面形状分别为正方形和圆形，则压杆a ，b 的临界载荷,a cr F ____《_______ ,b cr F （填大于、小于或等于）。 3. （每空1分，共3分）矩形截面梁发生对称弯曲时，弯曲正应力计算
题2-1图
公式为z
My
I σ=
，y 轴为横截面的 ___对称_ 轴；z 轴为横截面的_中性______轴，z 轴通过横截面的 __形心__ 。
4.在拉伸试验中，低碳钢试件屈服时试件表面会出现与轴线约成 _横截面___的滑移线，这是因为该面上作用有最大 __正_ 应力。
5.正方形截面如图，杆的最大压应力max σ 16___ Mpa 。
题2-5图
6.当实心圆轴的直径由d 增加至2d 时，其抗扭强度增加到原来的 __16___ 倍。
7.构件正常工作的基本要求可归纳为三点，即足够的_______、足够的_____和满足______要求。 8.第二强度理论（即最大伸长线应变理论）的计算应力σr 2，若采用主应力σ1、σ2、σ3来和泊松比υ来表达，可表示为σr 2 = __________________。
9.对于弹性模量为E 、横截面面积为A 的轴向拉压杆件，以及弹性模量为E 、横截面对中性轴z 的惯性矩为I z 的梁而言，EA 称作__________________，EI z 称作__________________。 10.一端固定、另一端自由的细长压杆，其长度因数μ等于__________________。 三、计算题（共70分）
1.（12分）1、钢杆受轴向力作用如图所示，已知钢杆的横截面面积A ＝100mm 2
，（1）作轴力图；（2）求最大正应力。（8分）
2.（15分）铸铁梁的载荷及横截面尺寸如下图所示，其中I Z =6013cm 4
，材料的许用拉应力[σt ]=40MPa,许用压应力[σc ]=100MPa 。要求：（1）画出梁的剪力图和弯矩图 ；（2）校核梁的弯曲正应力强度。
A
B
C
2m
3m
1m
P=20kN
A
B
C
D
q=10kN/m
200
200
30
30
72.5
C
z y
（图中单位为mm ）
3.（15分）图示结构，杆1与杆2的弹性模量均为E ，横截面面积均为A ，梁BC 为刚体，载荷F =20kN ，许用拉应力[σt ]=160MPa ，许用压应力[σc ]=110MPa 。试确定各杆的横截面面积。
4.直杆受力如图。横截面面积为A ，弹性模量为E ，AB=2m ，BC=1m ，绘出其轴力图，并求杆的纵向变形l ?。
是非题：
1. 强度是构件抵抗破坏的能力。（ √ ）
2. 刚度是构件抵抗变形的能力。（ √ ）
3. 稳定性是构件抵抗变形的能力。（ × ）
4.
对于拉伸曲线上没有屈服平台的合金塑性材料，工程上规定2
.0σ作为名义屈服极限，此
时相对应的应变为%2.0=ε。（ × ）
5. 工程上将延伸率δ≥10％的材料称为塑性材料。 （ × ）
6. 矩形截面梁横截面上最大切应力max τ出现在中性轴各点。（ √ ）
7.
两梁的材料、长度、截面形状和尺寸完全相同，若它们的挠曲线相同，则受力相同。
（√）
8.材料、长度、截面形状和尺寸完全相同的两根梁，当载荷相同，其变形和位移也相同。
（×）
9.主应力是过一点处不同方向截面上正应力的极值。（√）
10.第四强度理论用于塑性材料的强度计算。（×）
11.第一强度理论只用于脆性材料的强度计算。（×）
12.确定截面内力的截面法，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情况。（√）
13.同一截面上正应力σ与切应力τ必互相垂直。（√）
14.轴向拉压杆的任意截面上都只有均匀分布的正应力。（ X ）
15.材料不同而截面和长度相同的二圆轴，在相同外力偶作用下，其扭矩图、切应力及相对
扭转角都是相同的。（ X ）
16.连接件承受剪切时产生的切应力与杆承受轴向拉伸时在斜截面上产生的切应力时相同
的。（ X ）
17.平面弯曲变形的特征是，梁在弯曲变形后的轴线与载荷作用面在同一个平面内。（√）
18.静定对称截面梁，无论何种约束形式，其弯曲正应力均与材料的性质无关。（√）
19.纯剪应力状态是二向应力状态。（√）
20.一点的应力状态是指物体内一点沿某个方向的应力情况。（ X ）
21.轴向拉（压）杆内各点均为单向应力状态。（√）
22.单元体最大正应力面上的切应力恒等于零。（√）
23.单元体最大切应力面上的正应力恒等于零。（ X ）
24.单元体切应力为零的截面上，正应力必有最大值或最小值。（√）
25.单元体最大和最小切应力所在截面上的正应力，总是大小相等，正负号相反。（√）
26.材料在静荷作用下的失效形式主要有脆性断裂和塑性屈服两种。（√）
27.不同的强度理论适用于不同的材料和不同的应力状态。（√）
28.矩形截面杆承受拉弯组合变形时，因其危险点的应力状态是单向应力，所以不必根据强
度理论建立相应的强度条件。（√）
29.弯扭组合圆轴的危险点为二向应力状态。（√）
30.所有两端受集中轴向力作用的压杆都可以采用欧拉公式计算其临界压力。（ X ）
31.若一对正交坐标轴中，其中有一轴为图形的对称轴，则图形对这对轴的惯性积一定为零。
（√）
32.在某些条件下，塑性材料可能发生脆性断裂，脆性材料也可能发生塑性破坏。（√）
33.由切应力互等定理可知，在相互垂直平面上，切应力总是成对出现，且数值相等，方向则
共同指向该两平面的交线。（ X ）
34.最大切应力理论又称作第三强度理论，它假设最大切应力τmax是引起材料塑性屈服的因
素。（√）
35.压杆临界荷载的大小与其柔度大小有关，而与其承受的轴向压力大小无关。 (√ )
36.截面惯性矩越大，承受的力越大。（√）
37.弹性压杆的长细比λ是指其有效长度（也称作计算长度）与其截面半径的比值。
（×）
38.对于细长梁，在一般受力情形下，其所受的切应力远小于正应力，因而切应力对强度的
影响可以忽略不计。（√）
39.工程构件正常工作的条件是必须同时满足必要的强度、刚度和稳定性。（√）
40.根据广义胡克定律，对于同一种各向同性材料，其三个弹性常数E、G和ν相互独立。
（×）
工程力学材料力学_知识点_及典型例题
作出图中AB杆的受力图。 A处固定铰支座 B处可动铰支座 作出图中AB、AC杆及整体的受力图。 B、C光滑面约束 A处铰链约束 DE柔性约束 作图示物系中各物体及整体的受力图。 AB杆：二力杆 E处固定端 C处铰链约束
（1）运动效应：力使物体的机械运动状态发生变化的效应。 （2）变形效应：力使物体的形状发生和尺寸改变的效应。 3、力的三要素：力的大小、方向、作用点。 4、力的表示方法： （1）力是矢量，在图示力时，常用一带箭头的线段来表示力；（注意表明力的方向和力的作用点！） （2）在书写力时，力矢量用加黑的字母或大写字母上打一横线表示，如F、G、F1等等。 5、约束的概念：对物体的运动起限制作用的装置。 6、约束力（约束反力）：约束作用于被约束物体上的力。 约束力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。 约束力的作用点，在约束与被约束物体的接处 7、主动力：使物体产生运动或运动趋势的力。作用于被约束物体上的除约束力以外的其它力。 8、柔性约束：如绳索、链条、胶带等。 (1)约束的特点：只能限制物体原柔索伸长方向的运动。 (2)约束反力的特点：约束反力沿柔索的中心线作用，离开被约束物体。（） 9、光滑接触面：物体放置在光滑的地面或搁置在光滑的槽体内。 （1）约束的特点：两物体的接触表面上的摩擦力忽略不计，视为光滑接触面约束。被约束的物体可以沿接触面滑动，但不能沿接触面的公法线方向压入接触面。 （2）约束反力的特点：光滑接触面的约束反力沿接触面的公法线，通过接触点，指向被约束物体。（） 10、铰链约束：两个带有圆孔的物体，用光滑的圆柱型销钉相连接。 约束反力的特点:是方向未定的一个力；一般用一对正交的力来表示，指向假定。（）11、固定铰支座 （1）约束的构造特点：把中间铰约束中的某一个构件换成支座，并与基础固定在一起，则构成了固定铰支座约束。
材料力学期末试卷1(带答案)
学院 《材料力学》期末考试卷1答案 （考试时间：120分钟） 使用班级： 学生数： 任课教师： 考试类型 闭卷 一．填空题（22分） 1. 为保证工程结构或机械的正常工作，构件应满足三个要求，即 强度要求、 刚度要求 及 稳定性要求 。（每空1分，共3分） 2．材料力学中求内力的基本方法是 截面法 。（1分） 3．进行应力分析时，单元体上剪切应力等于零的面称为 主平面 ，其上正应力称为 主应力 。（每空1分，共2分） 4.第一到第四强度理论用文字叙述依次是最大拉应力理论、最大拉应变理论、最大剪应力理论和形状改变能理论。（每空1分，共4分） 5. 图示正方形边长为a ，圆孔直径为D ，若在该正方形中间位置挖去此圆孔，则剩下部分图形 的惯性矩y z I I =（2分） 6. 某材料的σε-曲线如图，则材料的 （1）屈服极限s σ=240MPa （2）强度极限b σ=400MPa （3）弹性模量E =20.4GPa （4）强度计算时，若取安全系数为2，那么塑性材料的许 用 应力 []σ=120MPa ，脆性材料的许用应力 []σ=200MPa 。 （每空2分，共10分） 二、选择题（每小题2分，共30分） （ C ）1. 对于静不定问题，下列陈述中正确的是 。 A 未知力个数小于独立方程数； B 未知力个数等于独立方程数 ； C 未知力个数大于独立方程数。 （ B ）2．求解温度应力和装配应力属于 。 A 静定问题； B 静不定问题； C 两者均不是。 （ B ）3．圆轴受扭转变形时，最大剪应力发生在 。 A 圆轴心部； B 圆轴表面； C 心部和表面之间。 （ C ）4． 在压杆稳定中，对于大柔度杆，为提高稳定性，下列办法中不能采用的是 。 A 选择合理的截面形状； B 改变压杆的约束条件； C 采用优质钢材。 （ C ）5．弯曲内力中，剪力的一阶导数等于 。 A 弯矩； B 弯矩的平方； C 载荷集度 （ C ）6．对构件既有强度要求，又有刚度要求时，设计构件尺寸需要 。 A 只需满足强度条件； B 只需满足刚度条件； C 需同时满足强度、刚度条件。 （ A ）7．()21G E μ=+????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。 （ B ）8．在连接件上，剪切面和挤压面分别 于外力方向 A.垂直、平行 B.平行、垂直 C.均平行 D.均垂直 （ C ）9．下面两图中单元体的剪切应变分别等于 。虚线表示受力后的形状 A. 2γ，γ B. 2γ，0 C. 0，γ D. 0，2γ
工程力学_静力学与材料力学课后习题答案
1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。 解： 1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。 (a) B (b) (c) (d) A (e) A (a) (b) A (c) A (d) A (e) (c) (a)
解： 1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。 解： (e) B B (a) B (b) (c) F B (a) (c) F (b) (d) (e) F
1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 拱ABCD ；(b) 半拱AB 部分；(c) 踏板AB ；(d) 杠杆AB ；(e) 方板ABCD ；(f) 节点B 。 解： (d) D (e) F Bx (a) (b) (c) (d) D (e) W (f) (a) D (b) B (c) B F D F
1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 结点A，结点B；(b) 圆柱A和B及整体；(c) 半拱AB，半拱BC及整体；(d) 杠杆AB，切刀CEF及整体；(e) 秤杆AB，秤盘架BCD及整体。 解：(a) (b) (c) (d) AT F BA F (b) (e)
(c) (d) (e) C A A C ’C D D B
2-2 杆AC 、BC 在C 处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，F 1和F 2作用在销钉C 上， F 1=445 N ，F 2=535 N ，不计杆重，试求两杆所受的力。 解：(1) 取节点C 为研究对象，画受力图，注意AC 、BC 都为二力杆， (2) 列平衡方程： 1 214 0 sin 60053 0 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N =?+-==?--=∴==∑∑ AC 与BC 两杆均受拉。 2-3 水平力F 作用在刚架的B 点，如图所示。如不计刚架重量，试求支座A 和D 处的约束 力。 解：(1) 取整体ABCD 为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形： (2) F 1 F F D F F A F D
材料力学试卷及答案
成绩 材料力学试题A 教研室工程力学开卷闭卷适用专业班级08机自1、2、3、4班提前期末 班级___________________________ 姓名________________ 学号_____________________ 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My*,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、应力 幅度a分别为（）。 A -10、20、10； B 30、10、20； 1 丄 C 3、20、10； D 3、10、20。 考生注意：舞弊万莫做，那样要退学，自爱当守诺，最怕错上错，若真不及格，努力下次过试题共 3页 第1页 （屁力单伸为MP2
工程力学试题库材料力学
材料力学基本知识 复习要点 1. 材料力学的任务 材料力学的主要任务就是在满足刚度、强度和稳定性的基础上，以最经济的代价，为构件确定合理的截面形状和尺寸，选择合适的材料，为合理设计构件提供必要的理论基础和计算方法。 2. 变形固体及其基本假设 连续性假设：认为组成物体的物质密实地充满物体所在的空间，毫无空隙。 均匀性假设：认为物体内各处的力学性能完全相同。 各向同性假设：认为组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。 小变形假设：认为构件在荷载作用下的变形与构件原始尺寸相比非常小。 3. 外力与内力的概念 外力：施加在结构上的外部荷载及支座反力。 内力：在外力作用下，构件内部各质点间相互作用力的改变量，即附加相互作用力。内力成对出现，等值、反向，分别作用在构件的两部分上。 4. 应力、正应力与切应力 应力：截面上任一点内力的集度。 正应力：垂直于截面的应力分量。 切应力：和截面相切的应力分量。 5. 截面法 分二留一，内力代替。可概括为四个字：截、弃、代、平。即：欲求某点处内力，假想用截面把构件截开为两部分，保留其中一部分，舍弃另一部分，用内力代替弃去部分对保留部分的作用力，并进行受力平衡分析，求出内力。 6. 变形与线应变切应变 变形：变形固体形状的改变。 线应变：单位长度的伸缩量。 练习题 一. 单选题 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、物体受力作用而发生变形，当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称 为（） A．弹性B．塑性C．刚性D．稳定性 3、结构的超静定次数等于（）。 A．未知力的数目B．未知力数目与独立平衡方程数目的差数 C．支座反力的数目D．支座反力数目与独立平衡方程数目的差数 4、各向同性假设认为，材料内部各点的（）是相同的。 A.力学性质 B.外力 C.变形 D.位移 5、根据小变形条件，可以认为（） A.构件不变形 B.结构不变形 C.构件仅发生弹性变形 D.构件变形远小于其原始尺寸 6、构件的强度、刚度和稳定性（） A.只与材料的力学性质有关 B.只与构件的形状尺寸有关 C.与二者都有关 D. 与二者都无关7、 在下列各工程材料中，（）不可应用各向同性假设。 A.铸铁 B.玻璃 C.松木 D.铸铜 二. 填空题 1. 变形固体的变形可分为和。 2. 构件安全工作的基本要求是：构件必须具有、和足够 的稳定性。（同：材料在使用过程中提出三方面的性能要求，即、、。） 3. 材料力学中杆件变形的基本形式有 。 4. 材料力学中，对变形固体做了 四个基本假设。 、、和、、、
材料力学期末试卷
合肥铁路工程学校2017—2018学年度 第一学期《土木工程力学》期末试卷（开卷）班级：学号：姓名：成绩： 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、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 3、低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下四种指标中那种得到提高：（） （A）强度极限（B）比例极限（C）截面收缩率（D）延伸率 4、梁受力如图，在Ｂ截面处（） （A）剪力图有突变，弯矩图有尖角 （B）剪力图有折角，弯矩图连续光滑 （C）剪力图有折角，弯矩图有尖角 （D）剪力图有突变，弯矩图连续光滑 5、中性轴是梁的( )的交线。 （A）纵向对称面与横截面；（B）横截面与中性层； （C）纵向对称面与中性层；（D）横截面与顶面或底面。 6、梁在集中力作用的截面处，它的内力图为（） （A）剪力图有突变，弯矩图光滑连接；（B）弯矩图有突变，剪力图光滑连接； （C）剪力图有突变，弯矩图有转折；（D）弯矩图有突变，剪力图有转折。 7、梁在集中力偶作用的截面处，它的内力图为（）。 （A）剪力图有突变，弯矩图无变化；（B）剪力图有突变，弯矩图有转折； （C）弯矩图有突变，剪力图有转折；（D）弯矩图有突变，剪力图无变化。 8、梁在某一段内作用有向下的分布力时，则该段内弯矩图是一条（）。 （A）下凸抛物线；（B）上凸抛物线； （C）水平线；（D）斜直线。
（）2、横截面形状和尺寸完全相同的木梁和钢梁，在相同的弯矩作用下，钢梁中的最大正应力大于木梁中的最大正应力。 （）3、一般情况下，挤压常伴随着剪切同时发生，但须指出，挤压应力与剪应力是有区别的，它并非构件内部单位面积上的内力。 （）4、绘制弯矩图时，正弯矩画在x轴的下方。 （）5、同一截面对于不同的坐标轴惯性矩是不同的，但它们的值恒为正值。 （）6、梁横截面上的剪力，在数值上等于作用在此截面任一侧（左侧或右侧）梁上所有外力的代数和。 （）7、从左向右检查所绘剪力图的正误时，可以看出，凡集中力作用处，剪力图发生突变，突变值的大小与方向和集中力相同，若集中力向上，则剪力图向上突变，突变值为集中力大小。 （）8、圆轴扭转时最大剪应力在最外圆周处，而弯曲梁最大剪应力发生在中性轴上。 （）9、挤压的实用计算，其挤压面的计算面积一定等于实际接触面积。 （）10、低碳钢在常温静载下拉伸，若应力不超过屈服极限，则正应力与线应变成正比，称这一关系为拉伸（或压缩）的胡克定律。 1、轴向拉伸与压缩时直杆横截面上的内力，称为。 2、应力变化不大，而应变显著增加的现象，称为。 3、材料力学中研究的杆件基本变形的形式有拉伸和压缩、、扭转和弯曲。 4、常把应力分解成垂直于截面和切于截面的两个分量，其中垂直于截面的分量称为，用符号σ表示，切于截面的分量称为，用符号τ表示。 5、挤压面是两构件的接触面，其方位是挤压力的。 6、以弯曲变形为主要变形的构件称为。 7、弯矩图的凹凸方向可由分布载荷的确定 8、梁弯曲时，其横截面的正应力按线性规律变化，中性轴上各点的正应力等于，而距中性轴越（填远或者近）的点正应力越大。 9、等截面梁内的最大正应力总是出现在最大所在的横截面上。 10、矩形截面梁横截面上的最大剪应力发生在上，其值是平均剪应力的1.5倍。
工程力学材料力学答案-第十章
10-1 试计算图示各梁指定截面（标有细线者）的剪力与弯矩。 解：(a) (1) 取A +截面左段研究，其受力如图； 由平衡关系求内力 0SA A F F M ++== (2) 求C 截面内力； 取C 截面左段研究，其受力如图； 由平衡关系求内力 2 SC C Fl F F M == (3) 求B -截面内力 截开B -截面，研究左段，其受力如图； 由平衡关系求内力 SB B F F M Fl == q B (d) (b) (a) SA+ M A+ SC M C A SB M B
(b) (1) 求A 、B 处约束反力 e A B M R R l == (2) 求A +截面内力； 取A +截面左段研究，其受力如图； e SA A A e M F R M M l ++=-=- = (3) 求C 截面内力； 取C 截面左段研究，其受力如图； 22 e e SC A A e A M M l F R M M R l +=-=- =-?= (4) 求B 截面内力； 取B 截面右段研究，其受力如图； 0e SB B B M F R M l =-=- = (c) (1) 求A 、B 处约束反力 e M A+ M C B R B M B
A B Fb Fa R R a b a b = =++ (2) 求A +截面内力； 取A +截面左段研究，其受力如图； 0SA A A Fb F R M a b ++== =+ (3) 求C -截面内力； 取C -截面左段研究，其受力如图； SC A C A Fb Fab F R M R a a b a b --== =?=++ (4) 求C +截面内力； 取C +截面右段研究，其受力如图； SC B C B Fa Fab F R M R b a b a b ++=-=- =?=++ (5) 求B -截面内力； 取B -截面右段研究，其受力如图； 0SB B B Fa F R M a b --=-=- =+ (d) (1) 求A +截面内力 取A +截面右段研究，其受力如图； A R SA+ M A+ R A SC- M C- B R B M C+ B R B M q B M
材料力学试卷与答案
一、低碳钢试件的拉伸图分为、、、四个阶段。(10分) 二、三角架受力如图所示。已知F=20kN,拉杆BC采用Q235圆钢，［σ钢］=140MPa,压杆AB采用横截面为正方形的松木，[σ木]=10MPa，试用强度条件选择拉杆BC的直径d和压杆AB的横截面边长a。 n＝180 r/min，材料的许用切 四、试绘制图示外伸梁的剪力图和弯矩图，q、a均为已知。（15分） 2 五、图示为一外伸梁，l=2m，荷载F=8kN，材料的许用应力[σ]=150MPa，试校核该梁的正应力强度。(15分)
六、单元体应力如图所示，试计算主应力，并求第四强度理论的相当应力。(10分) e =200mm 。
八、图示圆杆直径d =100mm ，材料为Q235钢，E =200GPa ，λp =100，试求压杆的临界力F cr 。(10分) 《材料力学》试卷（1）答案及评分标准 一、 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩断裂阶段。 评分标准：各2.5分。 二、 d =15mm; a =34mm ． 评分标准：轴力5分， d 结果5分，a 结果5分。 三、 τ=87.５ＭＰa, 强度足够． 评分标准：T 3分，公式4分，结果3分。 四、 评分标准：受力图、支座反力5分，剪力图5分，弯矩图5分。 五、σmax =155.8MPa ＞［σ］=100 MPa ，但没超过许用应力的5%，安全． 评分标准：弯矩5分，截面几何参数 3分，正应力公式5分，结果2分。 六、（1）σ１＝１４１.42 MPa ，σ＝０，σ３＝１４１.42 MPa ；（2）σr4=245 MPa 。 评分标准：主应力5分，相当应力5分。 七、σmax =０.64 MPa ，σmin =-6.04 MPa 。 F cr d 3m 1..5qa F S 图 M 图 F S 图 —— + M 图 qa 2 qa 2／2
工程力学材料力学部分习题答案
工程力学材料力学部分习题答案
b2.9 题图2.9所示中段开槽的杆件，两端受轴向载荷P 的作用，试计算截面1-1和2-2上的应力。已知：P = 140kN ，b = 200mm ，b 0 = 100mm ，t = 4mm 。 题图2.9 解：(1) 计算杆的轴力 kN 14021===P N N (2) 计算横截面的面积 21m m 8004200=?=?=t b A 202mm 4004)100200()(=?-=?-=t b b A (3) 计算正应力 MPa 1758001000140111=?== A N σ MPa 350400 1000 140222=?== A N σ (注：本题的目的是说明在一段轴力相同的杆件内，横截面面积小的截面为该段 的危险截面) 2.10 横截面面积A=2cm 2的杆受轴向拉伸，力P=10kN ，求其法线与轴向成30°的及45°斜截面上的应力ασ及ατ，并问m ax τ发生在哪一个截面？ 解：(1) 计算杆的轴力 kN 10==P N (2) 计算横截面上的正应力 MPa 50100 2100010=??==A N σ (3) 计算斜截面上的应力 MPa 5.37235030cos 2 230 =??? ? ???==ο ο σσ
MPa 6.212 3250)302 sin(2 30=?= ?= οο σ τ MPa 25225045cos 2 245 =??? ? ???==οο σσ MPa 2512 50 )452 sin(2 45=?= ?= οο σ τ (4) m ax τ发生的截面 ∵ 0)2cos(==ασα τα d d 取得极值 ∴ 0)2cos(=α 因此：2 2π α= ， ο454 == π α 故：m ax τ发生在其法线与轴向成45°的截面上。 （注：本题的结果告诉我们，如果拉压杆处横截面的正应力，就可以计算该处任意方向截面的正应力和剪应力。对于拉压杆而言，最大剪应力发生在其法线与轴向成45°的截面上，最大正应力发生在横截面上，横截面上剪应力为零） 2.17 题图2.17所示阶梯直杆AC ，P =10kN ，l 1=l 2=400mm ，A 1=2A 2=100mm 2，E =200GPa 。试计算杆AC 的轴向变形Δl 。 题图2.17 解：(1) 计算直杆各段的轴力及画轴力图 kN 101==P N （拉） kN 102-=-=P N （压）
材料力学期末试卷答案解析
一、一、填空题（每小题5分，共10分） 1、如图，若弹簧在Q作用下的静位移st20 = ? 冲击时的最大动位移 mm d 60 = ? 为：3Q。 2、在其它条件相同的情况下，用内直径为d 实心轴，若要使轴的刚度不变 的外径D。 二、二、选择题（每小题5分，共10分） 1、 置有四种答案： (A)截面形心；（B）竖边中点A （C）横边中点B；（D）横截面的角点 正确答案是：C 2、 足的条件有四种答案： （A） ; z y I I=（A）; z y I I>（A）; z y I I<（A） y z λ λ= 。正确答案是： D 三、 1、（15 P=20KN, []σ 解：AB M n = AB max M= 危险点在A
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 解：（1）求st δ、max st σ。 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 δ、静应力为max st σ， 惯性矩 ) (12016.004.0124 33m bh I ?== 由挠度公式 ) 2(21483K P EI Pl st +=δ得， 8 3339 3 10365.112 )10(104010210488.040---???????= st δ mm m 1001.01032.25240213==???+ mm m 1001.0== 根据弯曲应力公式 z st W M =max σ得，其中4Pl M =， 62bh W z = 代入max st σ得， MPa bh Pl st 124 01.004.06 8.0406 42 2max =????== σ （2）动荷因数K d 12160 211211=?+ +=+ +=K st d h δ （3）梁内最大冲击应力 M P a st d d 1441212max =?=K =σσ 3、（10分）图中的1、2杆材料相同，均为园截面压杆，若使两杆在大柔度时的临界应力相等，试求两杆的直径之比d 1/d 2,以及临界力之比21)/()(cr cr P P 。并指出哪根杆的稳定性较好。 解：由 2 22212λπλπσE E cr == 即： 22 221111i l i l μλμλ===；
材料力学试卷及答案套完整版
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材料力学4 一、选择题（每小题2分，共计10分。） １、应力和内力有何不同。（） a、应力等于内力。 b、应力等于内力的代数和。 c、应力是矢量。 d、应力是内力的集度。 2、实心圆轴受扭，当其直径增加一倍时，则最大剪应力是原来的 （）
a 、21倍。 b 、41倍。 c 、81倍。 d 、 16 1倍。 3、关于剪力、弯矩的正负号与坐标的选择有无关系有以下四种说法，那种方法正确。（ ） a 、它们都与坐标系的选择无关。 b 、它们都与坐标系的选择有关。 c 、剪力正负号与坐标系的选择无关；而弯矩则有关。 d 、剪力正负号与坐标系的选择有关；而弯矩则无关。 4、弯曲正应力公式的应用条件是：（ ） a 、适用所有弯曲问题。 b 、纯弯曲、等截面直梁。 c 、平面弯曲、弹性范围。 d 、平面弯曲、剪应力为零。 5、在压杆稳定问题中，临届力什么时候可以用P cr =π2EI /(μl )2计算。（ ） a 、很长的杆。 b 、很细的杆。 c 、弹性模量小的杆。 d 、柔度大于一定数值的杆。
二、简答题（每题4分，共计8分） 1、切应力τ正应力σ分别表示什么？ 2、试叙述求解静不定梁的变形比较法。 三、两钢杆如图所示，已知截面积A 1=1cm 2, A 2=2cm 2；材料的弹性模量 E=210GPa,线膨胀系数α＝12.5×10-61/o C 。当温度升40o C 时，试求两杆内的最大应力。（18分） ·m ，m B ＝7.20kN ·m ，m C ＝4.21kN ·m ，许 [θ]＝1o /m,剪切模量G ＝80Gpa 。确定该轴的直径。（16分） 五、绘制图示静定梁的弯矩图和剪力图。（12分） m m m
材料力学期末试卷
一、结构如图所示，AC杆为圆截面钢杆，其直径d =25mm，] [σ= 120MPa，F = 10kN, 试校核AC杆的强度。（14分） 二、作图示梁的剪力图和弯矩图。（14分） 三、已知梁的荷载及截面尺寸如图所示。许用应力] [σ= 80MPa。试按正应力强度条件校核梁的强度。 （14分） 四、求图示单元体的主应力，并用第三强度理论校核其强度。已知] [σ=150MPa。（15分） 五、图示圆截面杆，直径为d，尺寸与载荷如图所示。若该梁的许用应力] [σ=160Mpa，试用第四强度理论设计截面直径d。（14分）
六、外伸梁如图所示。若q 、a 、EI 为已知，求B 截面挠度。（15分） 七、两端固定的实心圆截面杆承受轴向压力。直径d = 30mm ，杆长l = 950mm ，求该压杆的临界载荷cr F 。弹性模量E = 210Gpa ，材料的s λ= 41.6，P λ = 123。（a =310MPa ，b =1.2MPa ）（14分） 一、已知实心圆轴直径d = 40mm ， 轴所传递的功率为30kW ，轴的转速n ＝1400r ／min ，材料的许用切应力][τ= 40MPa ，切变模量G=80GPa ，许用扭转角]'[?=2m /? 。试校核该轴的强度和刚度。（14分） 二、作图示梁的剪力图和弯矩图。（14分） 三、单元体如图所示。试求⑴主应力数值；⑵最大切应力。（14分） 四、结构如图所示。F = 20kN ，横梁AC 采用No.22a 工字钢，其截面面积2 cm 128.42=A ，对中性轴的抗弯截面系数3 cm 309=W ，材料的许用应力][σ=160Mpa ，试校核该横梁强度。（14分）
材料力学试题答案
材料力学试题答案
A卷 2006～2007学年第2学期 《材料力学》试卷 专业班级 姓名 学号 开课系室工程力学系 考试日期 题号一二三四总分得分 阅卷人
一、选择题（每题2分，共 10分） 1. 图中所示三角形微单元体，已知两个直角截面上 上的切应力为0 τ，则斜边截面 的正应力σ和切应力τ分别为 。 A 、0 ,στ ττ==； B 、0,0 σττ==； C 、0 ,στ ττ=-=； D 、0 ,0 στ τ=-=。 2. 构件中危险点的应力状态如图所示，材料为低碳钢，许用应力为[]σ，正确的强度条件是 。 A 、[]σσ≤； B 、[]στσ+≤； C 、[],[][]/2σσττσ≤≤=； D 224[]στσ+≤。 3. 受扭圆轴,当横截面上的扭矩不变而直径减小一半时,该横截面上的最大切应力原来的最大切应力是 d 。 A 、2倍 B 、4倍 C 、6倍 D 、8倍 4. 两根材料相同、抗弯刚度相同的悬臂梁I 、II 如图示，下列结论中正确的是 c 。 A.I 梁和II 梁的最大挠度相同 B.II 梁的最大挠度是I 梁的2倍 0τ0 ττ σ 45 45 题 στ 题
C.II 梁的最大挠度是I 梁的4倍 D.II 梁的最大挠度是I 梁的1/2倍 2P P l I 2l II 题1-4 图 5. 现有两种压杆，一为中长杆，另一为细长杆。在计算压杆临界载荷时，如中长杆误用细长杆公式，而细长杆误用中长杆公式，其后果是 D 。 A 、两杆都安全； B 、两杆都不安全； C 、中长杆不安全，细长杆安全； D 、中长杆安全，细长杆不安全。 二、填空（每题4分，共20分） 1. 用积分法求图示梁的挠曲线方程时，需分 3 段进行积分。 位移边界条件 是 ： ；
工程力学材料力学答案
4-1 试求题4-1图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN，力偶矩的单位为kN m，长度单位为m，分布载荷集度为kN/m。(提示：计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分)。 解： (b)：(1) 整体受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 (c)：(1) 研究AB杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 (e)：(1) 研究CABD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 4-5 AB梁一端砌在墙内，在自由端装有滑轮用以匀速吊起重物D，设重物的重量为G，又AB长为b，斜绳与铅垂线成角，求固定端的约束力。 解：(1) 研究AB杆(带滑轮)，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Bxy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 4-7 练钢炉的送料机由跑车A和可移动的桥B组成。跑车可沿桥上的轨道运动，两轮间距离为2 m，跑车与操作架、平臂OC以及料斗C相连，料斗每次装载物料重W=15 kN，平臂长OC=5 m。设跑车A，操作架D和所有附件总重为P。作用于操作架的轴线，问P至少应多大才能使料斗在满载时跑车不致翻倒？ 解：(1) 研究跑车与操作架、平臂OC以及料斗C，受力分析，画出受力图(平面平行力系)； (2) 选F点为矩心，列出平衡方程； (3) 不翻倒的条件； 4-13 活动梯子置于光滑水平面上，并在铅垂面内，梯子两部分AC和AB各重为Q，重心在A点，彼此用铰链A和绳子DE连接。一人重为P立于F处，试求绳子DE的拉力和B、C两点的约束力。 解：(1)：研究整体，受力分析，画出受力图(平面平行力系)； (2) 选坐标系Bxy，列出平衡方程； (3) 研究AB，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (4) 选A点为矩心，列出平衡方程； 4-15 在齿条送料机构中杠杆AB=500 mm，AC=100 mm，齿条受到水平阻力FQ的作用。已知Q=5000 N，各零件自重不计，试求移动齿条时在点B的作用力F是多少？ 解：(1) 研究齿条和插瓜(二力杆)，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选x轴为投影轴，列出平衡方程； (3) 研究杠杆AB，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (4) 选C点为矩心，列出平衡方程； 4-16 由AC和CD构成的复合梁通过铰链C连接，它的支承和受力如题4-16图所示。已知均布载荷集度q=10 kN/m，力偶M=40 kN m，a=2 m，不计梁重，试求支座A、B、D的约束力和铰链C所受的力。 解：(1) 研究CD杆，受力分析，画出受力图(平面平行力系)； (2) 选坐标系Cxy，列出平衡方程；
材料力学期末试卷
[σ= 120MPa，F= 10kN, 试 一、结构如图所示，AC杆为圆截面钢杆，其直径d=25mm，] 校核AC杆的强度。（14分） 二、作图示梁的剪力图和弯矩图。（14分） [σ=80MPa。试按正应力强度条件校 三、已知梁的荷载及截面尺寸如图所示。许用应力] 核梁的强度。 （14分） [σ=150MPa。（15分）四、求图示单元体的主应力，并用第三强度理论校核其强度。已知] [σ=160Mpa，五、图示圆截面杆，直径为d，尺寸与载荷如图所示。若该梁的许用应力] 试用第四强度理论设计截面直径d。（14分）
六、外伸梁如图所示。若q 、a 、EI 为已知，求B 截面挠度。（15分） 七、两端固定的实心圆截面杆承受轴向压力。直径d =30mm ，杆长l =950mm ，求该压杆的临界载荷cr F 。弹性模量E =210Gpa ，材料的s λ=41.6，P λ =123。（a =310MPa ，b =1.2MPa ）（14分） 一、已知实心圆轴直径d =40mm ，轴所传递的功率为30kW ，轴的转速n ＝1400r ／min ，材料的许用切应力][τ=40MPa ，切变模量G=80GPa ，许用扭转角]'[?=2m /? 。试校核该轴的强度和刚度。（14分） 二、作图示梁的剪力图和弯矩图。（14分） 三、单元体如图所示。试求⑴主应力数值；⑵最大切应力。（14分） 四、结构如图所示。F = 20kN ，横梁AC 采用No.22a 工字钢，其截面面积2 cm 128.42=A ，对中性轴的抗弯截面系数3 cm 309=W ，材料的许用应力][σ=160Mpa ，试校核该横梁强度。（14分）
材料力学试题及答案
材料力学-模拟试题 平行于截面 B 、垂直于截面 C 、可以与截面任意夹角 D 、与截面无关 半，贝y C 点的转角为（ 0.125 e 0.5 e 2e 4.危险截面是（）所在的截面。 线位移 B 、转角C 、线应变 D 、角应变 （T S 表示 B b 表示 C P 表示D 、^ 0.2 表示 应力在比例极限内 应力在屈服极限内 外力合力作用线必须沿着杆的轴线 杆件必须为矩形截面杆 9. 下列截面中，弯曲中心与其形心重合者是（） A Z 字形型钢 B 、槽钢 C 、T 字形型钢 D 、等边角钢 10. 如图所示简支梁，已知 C 点转角为e 。在其它条件不变的情况下，若将杆长增加一倍, 则C 点的转角为（） C 8 e D 、16 e 、单项选择题 1. 截面上的全应力的方向（ ） 2. 脆性材料的延伸率（ 小于5% B 、小于等于 5% C 、大于5% D 、大于等于 5% 3. 如图所示简支梁，已知 C 点转角为e 。在其它条件不变的情况下，若将荷载 F 减小 A 、最大面积 B 、最小面积 C 、最大应力 D 、最大内力 5. 图示单元体应力状态, x 方向的线应变 ￡ x 可表示为（） 6. 1( y ) 1( x ) CT x 描述构件上一截面变形前后的夹角叫（ 7. 塑性材料的名义屈服应力使用（ 8. 拉（压）杆应力公式 F % 的应用条件是（） C C
、填空题 1.用主应力表示的第四强度理论的相当应力是 2.已知自由落体冲击问题的动荷系数K d I对应静载荷问题的最大位移为^ jmax，则冲击问题 的最大位移可以表示为 3.图示木榫联接。横截面为正方形I边长为a I联接处长度为的名 义切应力等于2t o则木榫联接处受剪切面 O 4.主平面上的切应力等于O 5.功的互等定理的O 6.自由落体冲击问题的动荷系数为2t K 空其中 7.交变应力循环特征值r等于 8.变截面梁的主要优点是 hrrSnnrt h表示 。等强度梁的条件是 9. 一受拉弯组合变形的圆截面钢轴，若用第三强度理论设计的直径 为 d3，用第四强度理论设计的直径为d4 I则d3_d4 o 10.若材料服从胡克定律，且物体的变形满足小变形，则该物体的变形能与载荷之间呈现 关 系。 三、计算题 1.水轮机主轴输出功率P = 37500 kW 转速n = 150 r/min，叶轮和主轴共重W= 300 kN , 轴向推力F = 5000 kN I主轴内外径分别为d =350 mm, D = 750 mm , [ ] = 100 MPa , 按第四强度理论校核主轴的强度。（12分） 2.图示托架I F = 20 kN I CD杆为刚杆I AB为圆管I外径D = 料为Q235 钢I 弹性模量E = 200 GPa , a =304MPa b=1.118MPa 杆的规定稳定安全因数[n st ] = 2。试校核此托架是否安全。 径d = 40 mm I =105，入S=61.4 I 材 AB 3.图示桁架各杆抗拉压刚度EA相等，试求各杆的内力。 Z 受力已知C 4.图示皮带轮传动轴尺寸 （12 分）A 5.图示外径D= 100 mm内径d 此时钢管两端不受力。已知s= 306 MPa I p= 200 MPa ‘ 失稳。（10分）管 6.求图示简支梁的剪力图和弯矩监 W 轴的直径 试 D kN A B 4kN 400 1.5 ivipa，按 （8 分 d o I安装后钢管两端固定I K-1I弹性模量E = 210 GPa 温度升高多少度时钢管将 10 F
最新工程力学(静力学与材料力学)第四版习题答案
静力学部分 第一章基本概念受力图
2-1 解：由解析法， 23cos 80RX F X P P N θ==+=∑ 12sin 140RY F Y P P N θ==+=∑ 故： 22161.2R RX RY F F F N =+= 1(,)arccos 2944RY R R F F P F '∠==
2-2 解：即求此力系的合力，沿OB 建立x 坐标，由解析法，有 123cos45cos453RX F X P P P KN ==++=∑ 13sin 45sin 450 RY F Y P P ==-=∑ 故： 223R RX RY F F F KN =+= 方向沿OB 。 2-3 解：所有杆件均为二力杆件，受力沿直杆轴线。 （a ） 由平衡方程有： 0X =∑ sin 300 AC AB F F -= 0Y =∑ cos300 AC F W -= 0.577AB F W =（拉力） 1.155AC F W =（压力） （b ） 由平衡方程有：
0X =∑ cos 700 AC AB F F -= 0Y =∑ sin 700 AB F W -= 1.064AB F W =（拉力） 0.364AC F W =（压力） （c ） 由平衡方程有： 0X =∑ cos 60cos300 AC AB F F -= 0Y =∑ sin 30sin 600 AB AC F F W +-= 0.5AB F W = (拉力) 0.866AC F W =（压力） （d ） 由平衡方程有： 0X =∑ sin 30sin 300 AB AC F F -= 0Y =∑ cos30cos300 AB AC F F W +-= 0.577AB F W = (拉力) 0.577AC F W = (拉力)
材料力学期末试卷4(带答案)
σ 三明学院 《材料力学》期末考试卷4答案 （考试时间：120分钟） 使用班级： 学生数： 任课教师： 考试类型 闭卷 一、填空（每题2分，共20分） 1.为保证工程结构或机械的正常工作，构件应满足三个要求，即 强度要求，刚度要求及 稳定性要求 。 3．为了求解静不定问题，必须研究构件的变形 ，从而寻找出 补充方程 。 5．矩形截面梁的弯曲剪力为FS ，横截面积为A ，则梁上的最大切应力为A F S 23。 6．用主应力表示的广义胡克定律是[]E )(3211σσμσε+-=，[]E )(1322σσμσε+-=，[]E )(2133σσμσε+-=。 8．挠曲线的近似微分方程是 EI M dx w d =2 2 。 10．圆轴扭转时的强度条件为[]ττ≤=t W T max max ，刚度条件为 []??'≤='p T max max 。 11．梁轴线弯曲变形后的曲率与弯矩成 正比 ，与抗弯刚度成 反比 。 12．莫尔强度理论的强度条件为 [][]31}{σσσσc t - 。 15. 弹性系数E 、G 、μ之间的关系为 2(1)G E μ=+ 。 16. 轴向拉压变形中，横向应变与轴向应变的关系是 εμε'=- 。 二、单项选择题（每小题2分，共20分） 1. 对于静不定问题，下列陈述中正确的是（ C ）。 A ．未知力个数小于独立方程数； B ．未知力个数等于独立方程数 ； C ．未知力个数大于独立方程数。 D ．未知力个数大于也可以等于独立方程数 2．求解温度应力和装配应力属于（ B ）。 A ．静定问题； B ．静不定问题； C ．要根据具体情况而定； D ．以上均不是。 3．圆轴受扭转变形时，最大剪应力发生在（ B ）。 A ．圆轴心部； B ．圆轴表面； C ．心部和表面之间。 D ．以上答案均不对 4．在计算螺栓的挤压应力时，在公式 bs bs bs A F = σ中，bs A 是（ B ） A ．半圆柱面的面积； B ．过直径的纵截面的面积； C ．圆柱面的面积； D ．以上答案都不对 5．空心圆轴外径为D ，内径为d ，在计算最大剪应力时需要确定抗扭截面系数t W ，以下正确的是（ C ）。 A. 16 3 D π B. 16 3 d π C. () 33 16d D D -π D. () 33 16 d D -π 6．变截面杆如右图，设F1、F2、F3分别表示杆件中截面1-1、2-2、3-3上内力，则下列结论中 哪些是正确的（ C ）。 A ．F1 ≠ F2 ，F2 ≠ F3 B ．F1 = F2 ，F2 > F3 C ．F1 = F2 ，F2 = F3 D ．F1 = F2 ，F2 < F3 7．如图所示的单元体，第三强度的相当应力公式是（ D ）。 A ．2233τσσ+=r ； B ．2 23τσσ+=r ； C ． 2232τσσ+=r ； D ．2 234τσσ+=r 。 8．弯曲内力中，剪力的一阶导数等于（ C ） 。 A ．弯矩； B ．弯矩的平方； C ．载荷集度 D ．载荷集度的平方 9．如右图一方形横截面的压杆，在其上钻一横向小孔，则该杆与原来相比( C ） A ．稳定性降低强度不变 B ．稳定性不变强度降低 C ．稳定性和强度都降低 D ．稳定性和强度都不变 10．悬臂梁受截情况如图示，设A M 及C M 分别表示梁上A 截面和C 截面上的弯矩，则下面结 论中正确的是（ A ）。 A. C A M M > B. C A M M <
专科《材料力学》_试卷_答案
专科《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：B 2. 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/４ B.Ｐ C.３Ｐ/４ D.Ｐ/２ 标准答案：D 3. 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处反力不变，C处反力改变； C.都改变； 、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：D 5. 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. B. C. D. 标准答案：B
6. 图所示受扭圆轴，正确的扭矩图为图( )。（2分） A. 标准答案：C 7. 梁在集中力作用的截面处，它的内力图为( )。（2分） 图有突变，M 图光滑连续图有突变，M 图有转折 图有突变，Q 图光滑连续图有突变，Q 图有转折 标准答案：B 8. 梁的剪力图和弯矩图如图所示，则梁上的荷载为( )。 （2分） 段无荷载，B 截面有集中力 段有集中力，BC 段有均布力 段有均布力，B 截面有集中力偶 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。梁AB在A处受到的支座反力为( )。 （2分） A.５Ｐ/４ B.Ｐ C.３Ｐ/４ D.Ｐ/２ 标准答案：B 10. 材料相同的两矩形截面梁如图示，其中(B)梁是用两根高为 ,宽为b的矩形截面梁叠合而成，且相互间磨擦不计，则下面结论中正确的是( )。 （2分）A.强度和刚度均不相同 B.强度和刚度均相同 C.强度相同，刚度不同 D.强度不同，刚度相同 标准答案：A 11. 图示梁的正确挠曲线大致形状为( )。（2分） A. 标准答案：B