材料力学习题集 (有答案)
绪 论
一、 是非题
1.1 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。 （ ） 1.2 内力只能是力。 （ ）
1.3 若物体各点均无位移，则该物体必定无变形。 （ ） 1.4 截面法是分析应力的基本方法。 （ ） 二、选择题
1.5 构件的强度是指（ ），刚度是指（ ），稳定性是指（ ）。 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其原有的平衡状态的能力
C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力
1.6 根据均匀性假设，可认为构件的（ ）在各点处相同。 A. 应力 B. 应变
C. 材料的弹性常数
D. 位移
1.7 下列结论中正确的是（ ） A. 内力是应力的代数和 B. 应力是内力的平均值 C. 应力是内力的集度 D. 内力必大于应力
参考答案：1.1 √ 1.2 × 1.3 √ 1.4 × 1.5 C,A,B 1.6 C 1.7 C
轴向拉压
一、选择题
1. 等截面直杆CD 位于两块夹板之间，如图示。杆件与夹板间的摩擦力与杆件自重保持平衡。设杆CD 两侧的摩擦力沿轴线方向均匀分布，且两侧摩擦力的集度均为q ，杆CD 的横截面面积为A ，质量密度为ρ，试问下列结论中哪一个是正确的？ (A) q gA ρ=；
(B) 杆内最大轴力N max F ql =； (C) 杆内各横截面上的轴力N 2
gAl
F ρ=
；
(D) 杆内各横截面上的轴力N 0F =。
2. 低碳钢试样拉伸时，横截面上的应力公式N F A σ=适用于以下哪一种情况? (A) 只适用于σ≤p σ； (B) 只适用于σ≤e σ； (C)
3. 在A 和B
和点B 的距离保持不变，绳索的许用拉应力为[]σ取何值时，绳索的用料最省？ (A) 0o ； (B) 30o ； (C) 45o ； (D) 60o 。
4. 桁架如图示，载荷F 可在横梁（刚性杆）DE 为A ，许用应力均为[]σ（拉和压相同）。求载荷F 的许用值。以下四种答案中哪一种是正确的？
(A)
[]2A σ； (B) 2[]3
A
σ； (C) []A σ； (D) 2[]A σ。 5. 一种是正确的？
(A) 外径和壁厚都增大； (B) 外径和壁厚都减小； (C) 外径减小，壁厚增大； (D) 外径增大，壁厚减小。 6. 三杆结构如图所示。今欲使杆3的轴力减小，问应采取以下哪一种措施？ (A) 加大杆3的横截面面积；
(B) 减小杆3的横截面面积；
(C) 三杆的横截面面积一起加大；
(D) 增大α角。
7. 图示超静定结构中，梁AB 为刚性梁。设l ?示杆1的伸长和杆2的正确答案是下列四种答案中的哪一种? (A) 12sin 2sin l l αβ?=?； (B) 12cos 2cos l l αβ?=?； (C) 12sin 2sin l l βα?=?； (D) 12cos 2cos l l βα?=?。
8. 图示结构，AC 为刚性杆，杆1和杆2力变化可能有以下四种情况，问哪一种正确？ (A) 两杆轴力均减小； (B) 两杆轴力均增大；
(C) 杆1轴力减小，杆2轴力增大； (D) 杆1轴力增大，杆2轴力减小。
9. 结构由于温度变化，则： (A) (B) (C)
(D) 10. n-n (A) (C) 11. 12. 13. 14. 1A 是题1-14答案：
1. D
2. D
3. C
4. B
5. B
6. B
7. C
8. C
9. B 10. B
11. Fl EA ；
12. a
b ；椭圆形 13. 22gl gl E ρρ， 14. ＞，= 一、 是非题
2.1 使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆件轴线的集中力。 （ ）
2.2 轴力越大，杆件越容易被拉断，因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。 （ ） 2.3 内力是指物体受力后其内部产生的相互作用力。 （ ） 2.4 同一截面上， σ 必定大小相等，方向相同。 （ ）
2.5 杆件某个横截面上，若轴力不为零，则各点的正应力均不为零。 （ ） 2.6 δ、 y 值越大，说明材料的塑性越大。 （ ）
2.7 研究杆件的应力与变形时，力可按力线平移定理进行移动。 （ ） 2.8 杆件伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。 （ ） 2.9 线应变 e 的单位是长度。 （ ）
2.10 轴向拉伸时，横截面上正应力与纵向线应变成正比。 （ ） 2.11 只有静不定结构才可能有温度应力和装配应力。 （ ）
2.12 在工程中，通常取截面上的平均剪应力作为联接件的名义剪应力。 （ ） 2.13 剪切工程计算中，剪切强度极限是真实应力。 （ ） 二、选择题
2.14变形与位移关系描述正确的是（ ）
A. 变形是绝对的，位移是相对的
B. 变形是相对的，位移是绝对的
C. 两者都是绝对的
D. 两者都是相对的 2.15轴向拉压中的平面假设适用于（ ）
A. 整根杆件长度的各处
B. 除杆件两端外的各处
C. 距杆件加力端稍远的各处
2.16长度和横截面面积均相同的两杆，一为钢杆，一为铝杆，在相同的拉力作用下（ ） A. 铝杆的应力和钢杆相同，而变形大于钢杆 B. 铝杆的应力和钢杆相同，而变形小于钢杆 C. 铝杆的应力和变形都大于钢杆 D. 铝杆的应力和变形都小于钢杆
2.17一般情况下，剪切面与外力的关系是（ ）。 A ． 相互垂直 B ． 相互平行 C ． 相互成 45 度 D ． 无规律
2.18如图所示，在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高（ ）强度。 A ． 螺栓的拉伸 B ． 螺栓的剪切 C ． 螺栓的挤压 D ． 平板的挤压 参考答案
2.1 × 2.2 × 2.3 √ 2.4 × 2.5 × 2.6 √ 2.7 × 2.8 × 2.9 ×2.10 × 2.11 √2.12 √ 2.13 ×
2.14 A 2.15 C 2.16 A 2.17 B 2.18 D
材料的力学性能
1. 工程上通常以伸长率区分材料，对于脆性材料有四种结论，哪一个是正确？ (A) 5%d < ; (B) 0.5%d < ; (C) 2%d < ; (D) 0.2%d < 。
2. 对于没有明显屈服阶段的塑性材料，通常以0.2s 表示屈服极限。其定义有以下四个结论，正确的是哪一个？
(A) 产生2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限； (B) 产生0.02%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限； (C) 产生0.2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限； (D) 产生0.2%的应变所对应的应力值作为屈服极限。
3. 关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论，正确的是哪一个？ (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，其比例极限提高，塑性降低； (D) 经过塑性变形，其弹性模量提高，泊松比减小。
4. 关于材料的塑性指标有以下结论，哪个是正确的？
(A) s s 和d ； (B) s s 和ψ； (C) d 和ψ； (D) s s 、d 和ψ。
5. 用标距50 mm 和100 mm 的两种拉伸试样，测得低碳钢的屈服极限分别为s1s 、s2s ，伸长率分别为5d 和10d 。比较两试样的结果，则有以下结论，其中正确的是哪一个？
（A ）s1s2s s <，510d d >； （B ）s1s2s s <，510d d =； （C ）s1s2s s =，510d d >； （D ）s1s2s s =，510d d =。
6. 圆柱形拉伸试样直径为d ，常用的比例试样其标距长度l 是 或 。
7. 低碳钢拉伸试验进入屈服阶段以后，发生 性变形。(填“弹”、“塑”、“弹塑”)
8. 低碳钢拉伸应力-应变曲线的上、下屈服极限分别为s1s 和s2s ，则其屈服极限s s 为 。
9. 灰口铸铁在拉伸时，从很低的应力开始就不是直线，且没有屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，因此，在工程计算中，通常取总应变为_______%时应力-应变曲线的割线斜率来确定其弹性模量，称为割线弹性模量。
10. 混凝土的标号是根据其_________强度标定的。
11. 混凝土的弹性模量规定以压缩时的s e -曲线中 s = 时的割线来确定。 12. 铸铁材料（根据拉伸、压缩、扭转）性能排序：抗拉_______抗剪_______抗压。
参考答案：1. A 2. C 3. C 4. C 5. C 6. 5d ; 10d 7. 弹塑 8. s2s 9. 0.1 10. 压缩 11. b 0.4σ 12. <；<
剪切与挤压的实用计算
1. 图示木接头，水平杆与斜杆成α角，其挤压面积为bs A 为
（A ）bh ； （B ）tan bh α ；
（C ）cos bh α ； （D ）cos sin bh
αα? 。
答：C
2. 图示铆钉连接，铆钉的挤压应力bs σ
（A ）2
2π F
d ； （B ）2F d δ；
（C ）
2F b δ ； （D ）2
4πF
d 。 答：B
3. 切应力互等定理是由单元体
（A ）静力平衡关系导出的； （B （C ）物理关系导出的； （D ）强度条件导出的。 答：A
4. 销钉接头如图所示。销钉的剪切面面积为 ，挤压面面积 。
答：2bh ；bd
5.
和，挤压面面积
为。
答：ab；bd；bc
6. 图示厚度为δ
为。
答：4aδ；2a
7. 图示直径为d
力F，则基座剪切面的剪力
答：
()
22
S2
π
4
π4
D d
F
F
D
-
=?
扭转
1. 一直径为
1
D的实心轴，另一内径为d, 外径为D, 内外径之比为
22
d D
α=的空心轴，若
两轴横截面上的扭矩和最大切应力均分别相等，则两轴的横截面面积之比
12
/
A A有四种答案：
(A) 2
1α
-；(B)(C) (D) 。
2. 圆轴扭转时满足平衡条件，但切应力超过比例极限，有下述四种结论：
(A) (B) (C) (D)
切应力互等定理：成立不成立不成立成立
剪切胡克定律：成立不成立成立不成立
3. 一内外径之比为/d D
α=的空心圆轴，当两端承受扭转力偶时，若横截面上的最大切应力为τ，则内圆周处的切应力有四种答案：
(A) τ；(B) ατ；(C) 3
(1)
ατ
-；(D) 4
(1)
ατ
-。
4. 长为l、半径为r、扭转刚度为p
GI的实心圆轴如图所示。扭转时，表面的纵向线倾斜了γ角，在小变形情况下，此轴横截面上的扭矩T及两端截面的相对扭转角?有四种答案：
(B) p ()T l GI γ=，l r ?γ=； (C) p T GI r γ=，l r ?γ=； (D) p T GI r =，
?=
5. (A) “平面假设”(B) (C) (D)
6. (A) 必最大； (B)
7. 图示圆轴AB 的切变模量G ，截面C (A) 43π128d G a ?； (C) 43π32d G a ?；
8. 一直径为1D 若两轴的长度、材料、21W W = 。
9. 弹塑性材料， 等直圆轴的极限扭矩是刚开始出现塑性变形时扭矩的 倍。10. 矩形截面杆扭转变形的主要特征是 。
1-10题答案：1. D 2. D 3. B 4. C 5. B 6. C 7. B 8. 0.47
9. 横截面上的切应力都达到屈服极限时圆轴所能承担的扭矩；4/3 10. 横截面翘曲
一、是非题
3.1 在单元体两个相互垂直的截面上，剪应力的大小可以相等，也可以不等。 （ ） 3.2 扭转剪应力公式 可以适用于任意截面形状的轴。 （ ） 3.3 受扭转的圆轴，最大剪应力只出现在横截面上。 （ ）
3.4 圆轴扭转时，横截面上既有正应力，又有剪应力。 （ ）
3.5 矩形截面杆扭转时，最大剪应力发生于矩形长边的中点。 （ ） 二、选择题
3.6 根据圆轴扭转的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（ ）。 A. 形状尺寸不变，直线仍为直线 B. 形状尺寸改变，直线仍为直线 C. 形状尺寸不变，直线不保持直线 D. 形状尺寸改变，直线不保持直线
3.7 已知图（ a ）、图（ b ）所示两圆轴的材料和横截面面积均相等。若图（ a ）所示 B 端面相对于固定端 A 的扭转角是 ，则图（ b ）所示 B 端面相对于固定端 A 的扭转角
是（ ）。 A. B.2 C. 3
D.4
参考答案： 3.1 × 3.2 × 3.3 × 3.4 × 3.5 √ 3.6 A 3.7 D
弯曲内力
1. 长l 的梁用绳向上吊起，如图所示。钢绳绑扎处离梁端部的距离为x 。梁内由自重引起的最大弯矩|M |max 为最小时的x 值为： (A) /2l ； (B) /6l ；
(C) (21)/2l ； (D) (21)/2l 。
2. 多跨静定梁的两种受载情况如图(a)、(b)所示。下列结论中哪个是正确的？
(A) 两者的剪力图相同，弯矩图也相同；
(B) 两者的剪力图相同，弯矩图不同； (C) 两者的剪力图不同，弯矩图相同；
(D) 两者的剪力图不同，弯矩图也不同。
3. 图示(a)、(b)两根梁，它们的
(A) 剪力图、弯矩图都相同；
(B) 剪力图相同，弯矩图不同；(C) 剪力图不同，弯矩图相同；(D) 剪力图、弯矩图都不同。 4. 图示梁，当力偶M e 的位置改变时，有下列结论：
(A) 剪力图、弯矩图都改变； x
x
l l a M e l a M e
qa 2
a qa 2a a a a a F M e
q
(B) 剪力图不变，只弯矩图改变；
(C) 弯矩图不变，只剪力图改变；
(D) 剪力图、弯矩图都不变。
=
e2
1e
/M
M。
1-10题答案：1. C 2. D 3. B 4. B
5.
2
8
e
2M
ql
-；
4
2
ql
；
2
2
ql
6. ?
?
?
?
?
-a
l
a
F
2
4
7. m0S(x)
9. 10. 1/2
一是非题
4.1 按力学等效原则，将梁上的集中力平移不会改变梁的内力分布。（）
4.2 当计算梁的某截面上的剪力时，截面保留一侧的横向外力向上时为正，向下时为负。（）
4.3 当计算梁的某截面上的弯矩时，截面保留一侧的横向外力对截面形心取的矩一定为正。（）
4.4 梁端铰支座处无集中力偶作用，该端的铰支座处的弯矩必为零。（）
4.5 若连续梁的联接铰处无载荷作用，则该铰的剪力和弯矩为零。（）
4.6 分布载荷q （ x ）向上为负，向下为正。（）
4.7 最大弯矩或最小弯矩必定发生在集中力偶处。（）
4.8 简支梁的支座上作用集中力偶M ，当跨长L 改变时，梁内最大剪力发生改变，而最大弯矩不改变。（）
2
4.9 剪力图上斜直线部分可以有分布载荷作用。（）
4.10 若集中力作用处，剪力有突变，则说明该处的弯矩值也有突变。（）
二．选择题
4.11 用内力方程计算剪力和弯矩时，横向外力与外力矩的正负判别正确的是（）
A. 截面左边梁内向上的横向外力计算的剪力及其对截面形心计算的弯矩都为正
B. 截面右边梁内向上的横向外力计算的剪力及其对截面形心计算的弯矩都为正
C. 截面左边梁内向上的横向外力计算的剪力为正，向下的横向外力对截面形心计算的弯矩为正
D. 截面右边梁内向上的横向外力计算的剪力为正，该力对截面形心计算的弯矩也为正
4.12 对剪力和弯矩的关系，下列说法正确的是（）
A. 同一段梁上，剪力为正，弯矩也必为正
B. 同一段梁上，剪力为正，弯矩必为负
C. 同一段梁上，弯矩的正负不能由剪力唯一确定
D. 剪力为零处，弯矩也必为零.
4.13 以下说法正确的是（）
A. 集中力作用出，剪力和弯矩值都有突变
B. 集中力作用出，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
4.14简支梁受集中力偶Mo 作用，如图所示。以下结论错误的是（）
A. b =0 时，弯矩图为三角形
B. a =0 时，弯矩图为三角形
C. 无论C 在何处，最大弯矩必为Mo
D. 无论C 在何处，最大弯矩总在 C 处
参考答案：4.1 × 4.2 × 4.3 × 4.4 √ 4.5 × 4.6 × 4.7 × 4.8 √ 4.9 √ 4.10 × 4.11 A 4.12 C 4.13 B 4.14 C
弯曲应力
1. 圆形截面简支梁A、B套成，A、B层
间不计摩擦，材料的弹性模量2
B A
E E
=。
求在外力偶矩
e
M作用下，A、B中最大
正应力的比值max
min
A
B
σ
σ
有4个答案：
(A)
1
6
；(B)
1
4
；(C)
1
8
；(D)
1
10
。
答：B
2. 矩形截面纯弯梁，材料的抗拉
M e M e
l
d
2d A
B
弹性模量t E 大于材料的抗压弹性模量c E ，则正应力在截面上的分布图有以下4种答案： 答：C
一、是非题
5.1 梁在纯弯曲时，变形后横截面保持为平面，且其形状、大小均保持不变。 （ ） 5.2 图示梁的横截面，其抗弯截面系数
和惯性矩
分别为以下两式：
5.3 梁在横力弯曲时，横截面上的最大剪应力不一定 发生在截面的中性轴上。 （ ） 5.4 设梁的横截面为正方形，为增加抗弯截面系数，提高梁的强度，应使中性轴通过正方形的对角线。 （ ）
5.5 杆件弯曲中心的位置只与截面的几何形状和尺寸有关，而与载荷无关。 （ ） 二、选择题
5.6 设计钢梁时，宜采用中性轴为（ ）的截面；设计铸铁梁时，宜采用中性轴为（ ）的截面。
A. 对称轴
B. 偏于受拉边的非对称轴
C. 偏于受压边的非对称轴
D. 对称或非对称轴
5.7 图示两根矩形截面的木梁按两种方式拼成一组合梁（拼接的面上无粘胶），梁的两端受力偶矩
作用，以下结论中（ ）是正确的。
A. 两种情况
相同
B. 两种情况正应力分布形式相同
C. 两种情况中性轴的位置相同
D. 两种情况都属于纯弯曲
5.8 非对称的薄壁截面梁承受横向力时，若要求梁只产生平面弯曲而不发生扭转，则横向力作用的条件是（ ）。
A. 作用面与形心主惯性平面重合
B. 作用面与形心主惯性平面平行
C. 通过弯曲中心的任意平面
D. 通过弯曲中心，且平行于形心主惯性平面
参考答案：5.1 × 5.2 √ 5.3 √ 5.4 × 5.5 √ 5.6 A,B 5.7 D 5.8 D
弯曲变形
1. 已知梁的弯曲刚度EI 为常数，今欲使梁的挠曲线在x =l /3处出现一拐点，则比值M e1/M e2为： (A) M e1/M e2=2； (B) M e1/M e2=3；
(C) M e1/M e2=1/2； (D) M e1/M e2=1/3。
答：C
2. 外伸梁受载荷如图示，其挠
曲线的大致形状有下列(A)、(B)、
(C)，(D)四种：
答：B
3.
线近似微分方程为：
(A) 2S S d d ,,d d F M F q x x ==
(B) S S 2d d ,,d d d F M F q x x x EI
=-=-=； (C) 2S S 2d d d ()
,,
d d d F M w M x F q x x x EI
=-==-
； (D) 2S S 2d d d ()
,,d d
d F M w M x F q x x x EI ==-=-
。 答：B
4. 弯曲刚度为EI 的悬臂梁受载荷如图示，自由端的
挠度2
3e 32B M l Fl w EI EI
=+
（↓） 则截面C 处挠度为：
(A)32e 223323M F l l EI EI ????+ ? ?????（↓）； (B)323323F l EI EI ?? ?????
(C)32e (/3)223323M Fl F l l EI EI +??
??+ ? ?????
（↓）； (D)32
e (/3)223323M Fl F l l EI EI -????
+ ? ?????（↓）。 答：C
5. 画出(a)、(b)、(c)三种梁的挠曲线大致形状。
答：
6. 试画出图示梁的挠曲线大致形状。 答：
(C)e M e M (a)
(a)
(b)
7. 正方形截面梁分别按(a)、(b)两种形式放置，则两者间的弯曲刚度关系为下列中的哪一种： (A) (a)＞(b)； (B) (a)＜(b)；
(C) (a)=(b)； (D) 不一定。 答：C
一、是非题
6.1 梁内弯矩为零的横截面其挠度也为零。 （ ） 6.2 梁的最大挠度处横截面转角一定等于零。 （ ）
6.3 绘制挠曲线的大致形状，既要根据梁的弯矩图，也要考虑梁的支承条件。 （ ）
6.4 静不定梁的基本静定系必须是静定的和几何不变的。 （ ） 6.5 温度应力和装配应力都将使静不定梁的承载能力降低。 （ ） 二、选择题
6.6 等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线曲率最大发生在（ ）处。 A. 挠度最大 B. 转角最大 C. 剪力最大 D. 弯矩最大
6.7 将桥式起重机的主钢梁设计成两端外伸的外伸梁较简支梁有利，其理由是（ ）。 A. 减小了梁的最大弯矩值 B. 减小了梁的最大剪力值 C. 减小了梁的最大挠度值 D.增加了梁的抗弯刚度值
6.8 图示两梁的抗弯刚度 EI 相同，载荷 q 相同， 则下列结论中正确的是（ ）。 A. 两梁对应点的内力和位移相同 B. 两梁对应点的内力和位移相同 C. 内力相同，位移不同 D. 内力不同，位移相同
6.9为提高梁的抗弯刚度，可通过（ ）来实现。 A. 选择优质材料
B. 合理安排梁的支座，减小梁的跨长
C. 减少梁上作用的载荷
D. 选择合理截面形状
参考答案：6.1 ×6.2 ×6.3 ×6.4 √6.5 × 6.6 D 6.7 A,C 6.8 C 6.9 B,D
F
z F z (a)
应力状态强度理论
一、是非题
8.1 纯剪切单元体属于单向应力状态。（）
8.2 纯弯曲梁上任一点的单元体均属于二向应力状态。（）8.3 不论单元体处于何种应力状态，其最大剪应力均等于。（
8.4 构件上一点处沿某方向的正应力为零，则该方向上的线应变也为零。（）
8.5 在单元体上叠加一个三向等拉应力状态后，其形状改变比能改变。（）
二、选择题
8.6 过受力构件内任一点，取截面的不同方位，各个面上的（
A. 正应力相同，剪应力不同
B. 正应力不同，剪应力相同
C. 正应力相同，剪应力相同
D. 正应力不同，剪应力不同
8.7 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. 剪应力一定最小
D. 剪应力一定为零
8.8 当三向应力圆成为一个圆时，主应力一定满足（）。
8.9以下几种受力构件中，只产生体积改变比能的是（）；只产生形状改变比能的是（）。
A. 受均匀内压的空心圆球
B. 纯扭转的圆轴
C. 轴向拉伸的等直杆
D. 三向等压的地层岩块
8.10以下四种受力构件，需用强度理论进行强度校核的是（）。
A. 承受水压力作用的无限长水管
B. 承受内压力作用的两端封闭的薄壁圆筒
C. 自由扭转的圆轴
D. 齿轮传动轴
8.11对于危险点为二向拉伸应力状态的铸铁构件，应使用（）强度理论进行计算。
A. 第一
B. 第二
C. 第一和第二
D. 第三和第四
40MPa
100MPa
60
8.12图示两危险点应力状态，其中 ，按第四强度理论比较危险程度，则（ ）。
A. a 点较危险
B. 两者危险程度相同
C. b 点较危险
D. 不能判断
参考答案：8.1 ×8.2 ×8.3 √8.4 ×8.5 ×
8.6 D 8.7 D 8.8 D 8.9 D ，B 8.10 B ， D 8.11 A 8.12 B
组合变形
1. 偏心压缩杆，截面的中性轴与外力作用点位于截面形心的两侧，则外力作用点到形心的距离e 和中性轴到形心的距离d 之间的关系有四种答案：
(A) e d =； (B) e d >； (C) e 越小，d 越大； (D) e 越大，d 越大。 答：C
2. 三种受压杆件如图所示，杆1、杆2与杆3
最大压应力（绝对值）分别为max1σ、max 2σ和max 3σ现有下列四种答案： (A)max1max 2max 3σσσ==； (B)max1max 2max 3σσσ>=； (C)max 2max1max 3σσσ>=； (D)max1max3σσσ<=max2。
答：C
3. 图示空心立柱，横截面外边界为正方形，内边界为圆形（二图形形心重合）。立柱受沿图示a-a 线的压力作用，该柱变形有四种答案：
(A)斜弯曲与轴向压缩的组合； (B)平面弯曲与轴向压缩的组合； (C)斜弯曲； (D)平面弯曲。
答：B
4. 铸铁构件受力如图所示，其危险点的位置有四种答案：
(A) A 点； (B) B 点；
(C) C 点； (D) D 点。 答：C 5. 图示矩形截面拉杆，中间开有深度为/2h 的缺口，与不开口的拉杆相比，开口处最大正F a
a
a A
D
C
B F 1F 3
F 2
应力将是不开口杆的
倍： (A) 2倍； (B) 4倍； (C) 8倍； (D) 16倍。 答：C
6. 三种受压杆件如图所示，杆1、杆2与杆3中的最大压应力（绝对值）分别为max1σ、max 2σ和max 3σ，现有下列四种答案： (A)max1max 2max3σσσ<<； (B)max1max 2max3σσσ<=； (C)max1max3max 2σσσ<<； (D)max1max 3max 2σσσ=<。
答：C
7. 正方形等截面立柱，受纵向压力F 作用。当力F 作用点由A
移至B 时，柱内最大压应力的比值max max
A B σ
σ有四种答案：
(A) 1:2； (B) 2:5；
(C) 4:7； (D) 5:2。 答：C 8. 图示矩形截面偏心受压杆，其变形有下列四种答案： (A)轴向压缩和平面弯曲的组合；
(B)轴向压缩、平面弯曲和扭转的组合； (C)缩和斜弯曲的组合；
(D)轴向压缩、斜弯曲和扭转的组合。 答：C
一、是非题
9.1 斜弯曲时，危险截面上的危险点是距形心主轴最远的点。 （ ）
9.2 工字形截面梁发生偏心拉伸变形时，其最大拉应力一定在截面的角点处。 （ ） 9.3 对于偏心拉伸或偏心压缩杆件，都可以采用限制偏心矩的方法，以达到使全部截面上都不出现拉应力的目的。 （ ）
9.4 直径为 d 的圆轴，其危险截面上同时承受弯矩 M 、扭矩 T 及轴力 N 的作用。若按第三强度理论计算，则危险点处的
9.5 图示矩形截面梁，其最大拉应力发生在固定端截面的 a 点处。 （ ）
F
1
F
2
F
3
a /4
a /4
a /4
a
a
a
a
x y F F B
A O a a
z
F
二、选择题
9.6 图（ a ）杆件承受轴向拉力F ，若在杆上分别开一侧、两侧切口如图（ b ）、图（ c ）所示。令杆（ a ）、（ b ）、（ c ）中的最大拉应力分别为和，则下列结论中（）是错误的。
A. B.
C. D.
9.7 对于偏心压缩的杆件，下述结论中（）是错误的。
A. 截面核心是指保证中性轴不穿过横截面的、位于截面形心附近的一个区域
B. 中性轴是一条不通过截面形心的直线
C. 外力作用点与中性轴始终处于截面形心的相对两边
D. 截面核心与截面的形状、尺寸及载荷大小有关
参考答案：9.1 × 9.2 √ 9.3 × 9.4 √ 9.5 √ 9.6 C 9.7 D
压杆稳定
一、是非题
14.1 由于失稳或由于强度不足而使构件不能正常工作，两者之间的本质区别在于：前者构件的平衡是不稳定的，而后者构件的平衡是稳定的。（）
14.2 压杆失稳的主要原因是临界压力或临界应力，而不是外界干扰力。（）
14.3 压杆的临界压力（或临界应力）与作用载荷大小有关。（）
14.4 两根材料、长度、截面面积和约束条件都相同的压杆，其临界压力也一定相同。（）
14.5 压杆的临界应力值与材料的弹性模量成正比。（）
二、选择题
14.6 在杆件长度、材料、约束条件和横截面面积等条件均相同的情况下，压杆采用图（）所示的截面形状，其稳定性最好；而采用图（）所示的截面形状，其稳定性最差。
14.7一方形横截面的压杆，若在其上钻一横向小孔（如图所示），则该杆与原来相比（）。
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
14.8 若在强度计算和稳定性计算中取相同的安全系数，则在下列说法中，（）是正确的。
A. 满足强度条件的压杆一定满足稳定性条件
B. 满足稳定性条件的压杆一定满足强度条件
C. 满足稳定性条件的压杆不一定满足强度条件
D. 不满足稳定性条件的压杆不一定满足强度条件
参考答案：14.1 √14.2 √14.3 ×14.4 ×14.5 ×14.6 D ，B 14.7 B 14.8 B
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A弯曲应力作业答案
1. 图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷F 1与F 2作用，且F 1=2 kN ，F 2=5 kN ，试计算梁 内的最大弯曲正应力，及该应力所在截面上K 点处的弯曲正应力。 解：(1) 画梁的弯矩图 (2) 最大弯矩（位于F 2作用点所在横截面）： M max =2kNm (3) 计算应力： 最大应力：MPa W M Z 9.4661080401029 23 max max =???==-σ K 点的应力：MPa I y M Z K 2.3512 1080401021233 max =???== -σ 1 z
5. 铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示。许用拉应力[σl ]=40 MPa ，许用压应力[σc ]=160 MPa 。 试按正应力强度条件校核梁的强度。若载荷不变，但将T 形截面倒置成为⊥形，是否 合理？何故？ 解：(1) 画梁的弯矩图 由弯矩图知：可能危险截面是B 和C 截面 (2) 计算截面几何性质 形心位置和形心惯性矩 mm A y A y i Ci i C 5.15730 20020030100 3020021520030=?+???+??=∑∑= 4 6232 310125.60200 30)1005.157(12 2003020030)5.157215(1230200m I zC -?=??-+?+??-+?=(3) 强度计算 B 截面的最大压应力 3max 6 20100.157552.4 []60.12510 B C C C zC M y MPa I σσ-??===?p B 截面的最大拉应力 3max 6 (0.23)2010(0.230.1575) 24.12 []60.12510B C t t zC M y MPa I σσ--?-===?p C 截面的最大拉应力 3max 6 10100.157526.2 []60.12510 C C t t zC M y MPa I σσ-??===?p 梁的强度足够。 (4) 讨论：当梁的截面倒置时，梁内的最大拉应力发生在B 截面上。 3max 6 20100.157552.4 []60.12510 B C t t ZC M y MPa I σσ-??===?f 梁的强度不够。 x
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
材料力学习题解答弯曲应力
6.1. 矩形截面悬臂梁如图所示，已知l =4 m ， b / h =2/3，q =10 kN/m ，[σ]=10 MPa ，试确 定此梁横截面的尺寸。 解：(1) 画梁的弯矩图 由弯矩图知： 2max 2 ql M = (2) 计算抗弯截面系数 32 323669 h bh h W === (3) 强度计算 2 2max max 33912[]29 416 277ql M ql h W h h mm b mm σσ= ==?≤∴≥==≥ 6.2. 20a 工字钢梁的支承和受力情况如图所示，若[σ]=160 MPa ，试求许可载荷。 解：(1) 画梁的弯矩图 由弯矩图知： No20a x ql 2x
max 23 P M = (2) 查表得抗弯截面系数 6323710W m -=? (3) 强度计算 max max 66 22 3[] 33[]3237101601056.8822 P M P W W W W P kN σσσ-===?≤????∴≤== 取许可载荷 []57P kN = 6.3. 图示圆轴的外伸部分系空心轴。试作轴弯矩图，并求轴内最大正应力。 解：(1) 画梁的弯矩图 由弯矩图知：可能危险截面是C 和B 截面 (2) 计算危险截面上的最大正应力值 C 截面： 3max 33 32 1.341063.20.0632 C C C C C M M MPa d W σππ??====? B 截面： 3max 34 3444 0.91062.10.060.045(1)(1)32320.06B B B B B B B M M MPa D d W D σππ?====?-- (3) 轴内的最大正应力值 MPa C 2.63max max ==σσ x
材料力学第五版课后习题答案
7-4[习题7-3] 一拉杆由两段沿n m -面胶合而成。由于实用的原因，图中的α角限于060~0范围内。作为“假定计算” ，对胶合缝作强度计算时，可以把其上的正应力和切应力分别与相应的许用应力比较。现设胶合缝的许用切应力][τ为许用拉应力][σ的4/3，且这一拉杆的强度由胶合缝强度控制。为了使杆能承受最大的荷载F ，试问α角的值应取多 大？ 解：A F x =σ；0=y σ；0=x τ ατασσσσσα2s i n 2c o s 2 2 x y x y x --+ += ][22cos 12cos 22σα ασα≤+=+= A F A F A F ][22cos 1σα≤+A F ，][cos 2σα≤A F ασ2cos ][A F ≤，α σ2 max,cos ][A F N = ατασστα2c o s 2s i n 2 x y x +-= ][ 3][2sin στατα=≤= F ，σ][5.1A F ≤ ，σ][5.1max,A F T = 由切应力
强度条件控制最大荷载。由图中可以看出，当0 60=α时，杆能承受最大荷载，该荷载为： A F ][732.1max σ= 7-6[习题7-7] 试用应力圆的几何关系求图示悬臂梁距离自由端为m 72.0的截面上，在顶面以下mm 40的一点处的最大及最小主应力，并求最大主应力与x 轴之间的夹角。 解：（1）求计算点的正应力与切应力 MPa mm mm mm N bh My I My z 55.1016080401072.01012124 363=??????===σ MPa mm mm mm N b I QS z z 88.0801608012 160)4080(1010433 3*-=???????-== τ （2）写出坐标面应力 X （10.55，-0.88） Y （0，0.88） (3) 作应力圆求最大与最小主应力， 并求最大主应力与x 轴的夹角 作应力圆如图所示。从图中按 比例尺量得： MPa 66.101=σ MPa 06.03-=σ 0075.4=α 7-7[习题7-8] 各单元体面上的应力如图所示。试利用应力圆的几何关系求： （1）指定截面上的应力； （2）主应力的数值； （3）在单元体上绘出主平面的位置及主应力的方向。
材料力学习题弯曲应力
弯 曲 应 力 基 本 概 念 题 一、择题(如果题目有5个备选答案，选出2～5个正确答案，有4个备选答案选出一个正确答案。) 1. 弯曲正应力的计算公式y I M z = σ的适用条件是（ ） 。 A . 粱材料是均匀连续、各向同性的 B ．粱内最大应力不超过材料的比例极限 C ．粱必须是纯弯曲变形 D ．粱的变形是平面弯曲 E ．中性轴必须是截面的对称轴 2. 在梁的正应力公式y I M z = σ中，I z 为粱的横截面对（ ）轴的惯性矩。 A . 形心轴 B ．对称轴 C ．中性轴 D ．形心主惯性轴 3. 梁的截面为空心圆截面，如图所示，则梁的抗弯截面模量W 为（ ）。 A . 32 3 D π B ． )1(32 4 3 απ-D C ． 32 3 d π D ． 32 32 3 3 d D ππ- E ．2 6464 44 D d D ππ- 题3图 题4图 4. 欲求图示工字形截面梁上A 点剪应力τ，那么在剪应力公式z z S bI S F *=τ中，S *z 表示 的是（ ）对中性轴的静矩。 A ．面积I B ．面积Ⅱ C ．面积I 和Ⅱ D ．面积Ⅱ和Ⅲ E ．整个截面面积 -21-
5．欲求题4图所示工字形截面梁上A 点剪应力τ，那么在剪应力公式z z S bI S F *=τ中，b 应取（ ）。 A ．上翼缘宽度 B ．下翼缘宽度 C ．腹板宽度 D ．上翼缘和腹板宽度的平均值 6．图为梁的横截面形状。那么，梁的抗弯截面模量W z ＝（ ）。 A . 6 2 bh B ．32632d bh π- C ．2641243h d bh ? ??? ??-π D ．??? ? ?-???? ??-22641243d h d bh π 7．两根矩形截面的木梁叠合在一起(拼接面上无粘胶无摩擦)，如图所示。那么该组合梁的抗弯截面模量W 为( ) A . 62bh B ．??? ? ??622 bh C ．)2(612 h b D ．h bh 21222???? ?? 8．T 形截面的简支梁受集中力作用(如图)，若材料的[σ]- ＞[σ]+，则梁截面位置的合理放置为( )。 -22-
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）
材料力学课后习题答案
材料力学课后习题答案 欢迎大家来到，本人搜集整理了材料力学课后习题答案供大家查阅，希望大家喜欢。 1、解释下列名词。 1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2.滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。 3.循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4.包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加;反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 5.解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6.塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。 韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成1
个高度为b的台阶。 8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的1种标志。 9.解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。 11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性：理想的弹性体是不存在的，多数工程材料弹性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等决定金属屈服强度的因素有哪些? 答：内在因素：金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。外在因素：温度、应变速率和应力状态。 2、试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂
材料力学课后习题答案
8-1 试求图示各杆的轴力，并指出轴力的最大值。 (1) 用截面法求内力，取1-1、2-2截面； (2) 取1-1 (3) 取2-2 (4) 轴力最大值： (b) (1) 求固定端的约束反力； (2) 取1-1 (3) 取2-2截面的右段； (4) 轴力最大值： (c) (1) 用截面法求内力，取1-1、2-2、 3-3截面； (2) 取1-1 (3) 取2-2截面的左段； (4) 取3-3截面的右段； (c) (d) N 1 F R F N 1 F R F N 2 F N 1 N 2
(5) 轴力最大值： (d) (1) 用截面法求内力，取1-1、2-2截面； (2) 取1-1 (2) 取2-2 (5) 轴力最大值： 8-2 试画出8-1所示各杆的轴力图。 解：(a) (b) (c) (d) 8-5 段的直径分别为d 1=20 mm 和d 2=30 mm F 2之值。 解：(1) (2) 求1-1、2-2截面的正应力，利用正应力相同； 8-6 题8-5图所示圆截面杆，已知载荷F 1=200 kN ，F 2=100 kN ，AB 段的直径d 1=40 mm ，如欲 使AB 与BC 段横截面上的正应力相同，试求BC 段的直径。 解：(1) 用截面法求出1-1、2-2截面的轴力； (2) 求1-1、2-2截面的正应力，利用正应力相同； 8-7 图示木杆，承受轴向载荷F =10 kN 作用，杆的横截面面积A =1000 mm 2 ，粘接面的方位角 θ= 450，试计算该截面上的正应力与切应力，并画出应力的方向。 F N 3 F N 1 F N 2
材料力学习题册答案-第5章 弯曲应力
第 五 章 弯 曲 应 力 一、是非判断题 1、设某段梁承受正弯矩的作用，则靠近顶面和靠近底面的纵向纤维分别是伸长的和缩短的。 （ × ） 2、中性轴是梁的横截面与中性层的交线。梁发生平面弯曲时，其横截面绕中性轴旋转。 （ √ ） 3、 在非均质材料的等截面梁中，最大正应力max σ 不一定出现在max M 的截面上。（ × ） 4、等截面梁产生纯弯曲时，变形前后横截面保持为平面，且其形状、大小均保持不变。 （ √ ） 5、梁产生纯弯曲时，过梁内任一点的任一截面上的剪应力都等于零。 （ × ） 6、控制梁弯曲强度的主要因素是最大弯矩值。 （ × ） 7、横力弯曲时，横截面上的最大切应力不一定发生在截面的中性轴上。 （ √ ） 二、填空题 1、应用公式y I M z = σ时，必须满足的两个条件是 满足平面假设 和 线弹性 。 2、跨度较短的工字形截面梁，在横力弯曲条件下，危险点可能发生在 翼缘外边缘 、 翼缘腹板交接处 和 腹板中心 处。 3、 如图所示的矩形截面悬臂梁，其高为h 、宽为b 、长为l ，则在其中性层的水平剪力 =S F bh F 23 。 4、梁的三种截面形状和尺寸如图所示，则其抗弯截面系数分别为 226 1 61bH BH -、 H Bh BH 66132- 和 H bh BH 66132 - 。 x
三、选择题 1、如图所示，铸铁梁有A，B，C和D四种截面形状可以供选取，根据正应力强度，采用（ C ）图的截面形状较合理。 2、 如图所示的两铸铁梁，材料相同，承受相同的载荷F。则当F 增大时，破坏的情况是（ C ）。 A 同时破坏； B （a）梁先坏； C （b）梁先坏 3、为了提高混凝土梁的抗拉强度，可在梁中配置钢筋。若矩形截面梁的弯矩图如图所示，则梁内钢筋（图中虚线所示）配置最合理的是（ D ） A B C D A B D x
材料力学精选练习题答案
材料力学精选练习题答案 一、是非题 1.1 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。 1.内力只能是力。 1.若物体各点均无位移，则该物体必定无变形。 1.截面法是分析应力的基本方法。二、选择题 1.构件的强度是指，刚度是指，稳定性是指。 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其原有的平衡状态的能力 C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力 1.根据均匀性假设，可认为构件的在各点处相同。 A. 应力 B. 应变 C. 材料的弹性常数 D. 位移 1.下列结论中正确的是 A. 内力是应力的代数和 B. 应力是内力的平均值 C. 应力是内力的集度 D. 内力必大于应力 参考答案：1.1 √ 1.× 1.√ 1.× 1.C,A,B 1.C 1.C 轴向拉压 一、选择题 1. 等截面直杆CD位于两块夹板之间，如图示。杆件与夹板间的摩擦力与杆件自重保持平衡。设杆CD两侧的摩擦力沿轴线方向均匀分布，且两侧摩擦力的集度均为q，杆
CD的横截面面积为A，质量密度为?，试问下列结论中哪一个是正确的？ q??gA； 杆内最大轴力FNmax?ql；杆内各横截面上的轴力FN? ?gAl 2 ； 杆内各横截面上的轴力FN?0。 2. 低碳钢试样拉伸时，横截面上的应力公式??FNA适用于以下哪一种情况? 只适用于?≤?p；只适用于?≤?e； 3. 在A和B 和点B的距离保持不变，绳索的许用拉应力为[? ]取何值时，绳索的用料最省？ 0； 0； 5； 0。 4. 桁架如图示，载荷F可在横梁DE为A，许用应力均为[?]。求载荷F 的许用值。以下四种答案中哪一种是正确的？ [?]A2[?]A ；； 32 [?]A； [?]A。 5. 一种是正确的？ 外径和壁厚都增大；
工程力学材料力学答案-第十一章
11-6图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷最大 弯曲正应力，及该应力所在截面上 F1与F2作用，且F1=2F2=5 kN，试计算梁内的 K点处的弯曲正应力。 M max =7.5 kN 解：（1）查表得截面的几何性质: y0 =20.3 mm b = 79 mm I 176 cm4 （2）最大弯曲拉应力（发生在下边缘点处） 解：⑴画梁的弯矩图 1m 40 80 y ------ ”z 30最大弯矩（位于固定端） CT + max M（b-y。） = 80X79-20.3）X0」2.67 MPa lx 176 10’ ⑶ 最大应力: 计算应力: max M max W Z M bh2 max 6 7 5^10 - ------- =176 MPa 40 80 K点的应力: y l z M max bh 7爲106330 =132 MPa 40 803 12 M=80 N.m， 试求梁内的最大弯曲拉应力与最大弯曲压应力。 11-7图示梁，由No22槽钢制成，弯矩 12 并位于纵向对称面（即x-y平面）内。
(3)最大弯曲压应力(发生在上边缘点处) y 。 max 80 20.3 10 176 10' =0.92 MPa 11-8图示简支梁，由No28工字钢制成，在集度为q的均布载荷作用下，测得横截面边的纵向正应变F3.0 XI0"4，试计算梁内的最大弯曲正应力, 已知钢的弹性模量 C底 E=200 Gpa, a=1 m。 解：(1)求支反力 R A 3 4 qa 1 R B= qa 4 (2)画内力图 x x 由胡克定律求得截面C下边缘点的拉应力为: 也可以表达为: max _4 9 ；E =3.0 10 200 10 =60 MPa ⑷梁内的最大弯曲正应力: 二 max 2 qa CT : C max M e W z W z 小 2 9qa M max ___ 32 W z W z 9 . 蔦二C max =67.5 MPa 8
材料力学课后习题答案
8-1 试求图示各杆的轴力，并指出轴力的最大值。 解：(a) (1) 用截面法求内力，取1-1、2-2截面； (2) 取1-1截面的左段； 110 0 x N N F F F F F =-==∑ (3) 取2-2截面的右段； (a (b) (c (d
220 0 0x N N F F F =-==∑ (4) 轴力最大值： max N F F = (b) (1) 求固定端的约束反力； 0 20 x R R F F F F F F =-+-==∑ (2) 取1-1截面的左段； 110 0 x N N F F F F F =-==∑ (3) 取2-2截面的右段； 1 1 2
220 0 x N R N R F F F F F F =--==-=-∑ (4) 轴力最大值： max N F F = (c) (1) 用截面法求内力，取1-1、2-2、3-3截面； (2) 取1-1截面的左段； 110 20 2 x N N F F F kN =+==-∑ (3) 取2-2截面的左段； 220 230 1 x N N F F F kN =-+==∑ (4) 取3-3截面的右段； 1 1
330 30 3 x N N F F F kN =-==∑ (5) 轴力最大值： max 3 N F kN = (d) (1) 用截面法求内力，取1-1、2-2截面； (2) 取1-1截面的右段； 110 210 1 x N N F F F kN =--==∑ (2) 取2-2截面的右段； 3 1 2
220 10 1 x N N F F F kN =--==-∑ (5) 轴力最大值： max 1 N F kN = 8-2 试画出8-1所示各杆的轴力图。 解：(a) (b) (c) F
材料力学习题与答案
第一章 包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载，弹性极限（ζP）或屈服强度（ζS）增加；反向加载时弹性极限（ζP）或屈服强度（ζS）降低的现象。 解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面－－解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。 解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。 韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）。 静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。 可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。 解理断裂是典型的脆性断裂的代表，微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。 5.影响屈服强度的因素 与以下三个方面相联系的因素都会影响到屈服强度 位错增值和运动 晶粒、晶界、第二相等
外界影响位错运动的因素 主要从内因和外因两个方面考虑 （一）影响屈服强度的内因素 1．金属本性和晶格类型（结合键、晶体结构） 单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力，其值与位错运动所受到的阻力（晶格阻力－－派拉力、位错运动交互作用产生的阻力）决定。 派拉力： 位错交互作用力 （a是与晶体本性、位错结构分布相关的比例系数，L是位错间距。）2．晶粒大小和亚结构 晶粒小→晶界多（阻碍位错运动）→位错塞积→提供应力→位错开动→产生宏观塑性变形。 晶粒减小将增加位错运动阻碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，使屈服强度降低（细晶强化）。 屈服强度与晶粒大小的关系： 霍尔－派奇（Hall-Petch) ζs= ζi+kyd-1/2 3．溶质元素 加入溶质原子→（间隙或置换型）固溶体→（溶质原子与溶剂原子半径不一样）产生晶格畸变→产生畸变应力场→与位错应力场交互运动→使位错受阻→提高屈服强度（固溶强化）。 4．第二相（弥散强化，沉淀强化） 不可变形第二相
工程力学课后习题答案
工程力学 练习册 学校 学院 专业 学号 教师 姓名
第一章静力学基础 1-1 画出下列各图中物体A，构件AB，BC或ABC的受力图，未标重力的物体的重量不计，所有接触处均为光滑接触。 （a） （b） （c） （d） （e）
（f） （g） 1-2 试画出图示各题中AC杆（带销钉）和BC杆的受力图 （a）（b）（c） （a） 1-3 画出图中指定物体的受力图。所有摩擦均不计，各物自重除图中已画出的外均不计。 （a） （b） （c） （d） （e） （f） （g）
第二章 平面力系 2-1 电动机重P=5000N ，放在水平梁AC 的中央，如图所示。梁的A 端以铰链固定，另一端以撑杆BC 支持，撑杆与水平梁的夹角为30 0。如忽略撑杆与梁的重量，求绞支座A 、B 处的约束反力。 题2-1图 解得: N P F F B A 5000=== 2-2 物体重P=20kN ，用绳子挂在支架的滑轮B 上，绳子的另一端接在绞车D 上，如图所示。转动绞车，物体便能升起。设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计，杆重不计，A 、B 、C 三处均为铰链连接。当物体处于平衡状态时，求拉杆AB 和支杆BC 所受的力。 题2-2图 解得: P F P F AB BC 732.2732.3=-= 2-3 如图所示，输电线ACB 架在两电线杆之间，形成一下垂线，下垂距离CD =f =1m ，两电线杆间距离AB =40m 。电线ACB 段重P=400N ，可近视认为沿AB 直线均匀分布，求电线的中点和两端的拉力。 题2-3图 以AC 段电线为研究对象，三力汇交 2-4 图示为一拔桩装置。在木桩的点A 上系一绳，将绳的另一端固定在点C ，在绳的点B 系另一绳BE ，将它的另一端固定在点E 。然后在绳的点D 用力向下拉，并使绳BD 段水平，AB 段铅直；DE 段与水平线、CB 段与铅直线成等角α=0.1rad （弧度）（当α很小时， tan α≈α）。如向下的拉力F=800N ，求绳AB 作用于桩上的拉力。 题2-4图 作BD 两节点的受力图 联合解得：kN F F F A 80100tan 2=≈= α 2-5 在四连杆机构ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2，，机构在图示位置平衡。求平衡时力F 1和F 2的大小间的关系。 题2-5图 以B 、C 节点为研究对象，作受力图 解得：4 621=F F 2-6 匀质杆重W=100N ，两端分别放在与水平面成300 和600 倾角的光滑斜面上，求平衡时这两斜面对杆的约束反力以及杆与水平面间的夹角。 题2-6图 2-7 已知梁AB 上作用一力偶，力偶矩为M ，梁长为l ，梁重不计。求在图a,b,两三种情况下，支座A 和B 的约束反力。 （a ） （b ） 题2-7图
工程力学(静力学和材料力学)第2版课后习题答案 范钦珊主编 .
eBook 工程力学 （静力学与材料力学）习题详细解答 （教师用书） (第7章) 范钦珊唐静静 2006-12-18 第7章弯曲强度 7－1 直径为d的圆截面梁，两端在对称面内承受力偶矩为M的力偶作用，如图所示。若已知变形后中性层的曲率半径为ρ；材料的弹性模量为E。根据d、ρ、E可以求得梁所承受的力偶矩M。现在有4种答案，请判断哪一种是正确的。 习题7－1 图 (A) M＝Eπd 64ρ 64ρ (B) M＝Eπd4 Eπd3 (C) M＝32ρ 32ρ (D) M＝Eπd34 正确答案是。 7－2 关于平面弯曲正应力公式的应用条件，有以下4种答案，请判断哪一种是正确的。 (A) 细长梁、弹性范围内加载； (B) 弹性范围内加载、载荷加在对称面或主轴平面内； (C) 细长梁、弹性范围内加载、载荷加在对称面或主轴平面内；
(D) 细长梁、载荷加在对称面或主轴平面内。 正确答案是 C _。 7－3 长度相同、承受同样的均布载荷q作用的梁，有图中所示的4种支承方式，如果从梁的强度考虑，请判断哪一种支承方式最合理。 l 5 习题7－3图 正确答案是 7－4 悬臂梁受力及截面尺寸如图所示。图中的尺寸单位为mm。求：梁的1－1截面上A 、 2 B两点的正应力。 习题7－4图 解：1. 计算梁的1－1截面上的弯矩： M=??1×10N×1m+600N/m×1m× 2. 确定梁的1－1截面上A、B两点的正应力： A点： ??31m?=?1300N?m 2?? ?150×10?3m??20×10?3m?1300N?m×?2My??×106Pa=2.54MPa(拉应力) σA=z=3Iz100×10-3m×150×10-3m() 12 B点： ?0.150m?1300N?m×??0.04m?My?2?=1.62×106Pa=1.62MPa(压应力) σB=z=3Iz0.1m×0.15m12 7－5 简支梁如图所示。试求I-I截面上A、B两点处的正应力，并画出该截面上的正应力分布图。 习题7－5图
材料力学练习题及答案-全
材料力学练习题及答案-全
第2页共52页 学年第二学期材料力学试题(A 卷) 一、 选择题（20分） 1、图示刚性梁AB 由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为A 1和A 2，若载荷P 使刚梁平行下移，则其横截面面积（ ）。 A 、A 1〈A 2 B 、A 1 〉A 2 C 、A 1=A 2 D 、A 1、A 2为任意 2、建立圆轴的扭转应力公式τρ=M ρρ/I ρ时需考虑下列因素中的哪几个？答：（ ） （1） 扭矩M T 与剪应力τρ的关系M T =∫A τρρdA （2） 变形的几何关系（即变形协调条件） （3） 剪切虎克定律 （4） 极惯性矩的关系式I T =∫A ρ2dA A 、（1） B 、（1）（2） C 、（1）（2）（3） D 、全部 3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（ ） A 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ 4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截 题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分 题一、 题
第3页共52页
第4页共52页 四、电动机功率为9kW ，转速为715r/min ，皮带轮直径D =250mm ，主轴外伸部分长度为l =120mm ，主轴直径d =40mm ，〔σ〕=60MPa ，用第三强度理论校核轴的强度。（15分） 五、重量为Q 的重物自由下落在图示刚架C 点，设刚架的抗弯刚度为EI ，试求冲击时刚架D 处的垂直位移。（15分） 六、结构如图所示，P=15kN ，已知梁和杆为一种材料，E=210GPa 。梁ABC 的惯性矩I=245cm 4，等直圆杆BD 的直径D=40mm 。规定杆BD 的稳定安全系数n st =2。 求○1BD 杆承受的压力。 ○2用欧拉公式判断BD 杆是否失稳。（20分） 六题 五 四题 工程技术学院 _______________专业 班级 姓名____________ 学号
工程力学材料力学答案-第十一章解析
11-6 图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷F 1与F 2作用，且F 1=2F 2=5 kN ，试计算梁内的 最大弯曲正应力，及该应力所在截面上K 点处的弯曲正应力。 解：(1) 画梁的弯矩图 (2) 最大弯矩（位于固定端）： max 7.5 M kN = (3) 计算应力： 最大应力： K 点的应力： 11-7 图示梁，由No22槽钢制成，弯矩M =80 N.m ，并位于纵向对称面（即x-y 平面）内。 试求梁内的最大弯曲拉应力与最大弯曲压应力。 解：(1) 查表得截面的几何性质： 4020.3 79 176 z y mm b mm I cm === (2) 最大弯曲拉应力（发生在下边缘点处） ()30max 8 80(7920.3)10 2.67 17610x M b y MPa I σ -+-?-?-?===? 6max max max 22 7.510176 408066 Z M M MPa bh W σ?====?6max max 33 7.51030 132 ******** K Z M y M y MPa bh I σ????====? x M 1 z M M z
(3) 最大弯曲压应力（发生在上边缘点处） 30max 8 8020.3100.92 17610 x M y MPa I σ ---???===? 11-8 图示简支梁，由No28工字钢制成，在集度为q 的均布载荷作用下，测得横截面C 底 边的纵向正应变ε=3.0×10-4，试计算梁内的最大弯曲正应力，已知钢的弹性模量E =200 Gpa ，a =1 m 。 解：(1) 求支反力 31 44 A B R qa R qa = = (2) 画内力图 (3) 由胡克定律求得截面C 下边缘点的拉应力为： 49max 3.010******* C E MPa σε+-=?=???= 也可以表达为： 2 max 4C C z z qa M W W σ+== (4) 梁内的最大弯曲正应力： 2 max max max 993267.5 8 C z z qa M MPa W W σσ+ = === q x x F S M
材料力学答案
弯曲应力 6-1 求图示各梁在m －m 截面上A 点的正应力和危险截面上最大正应力。 题 6-1图 解：（a ）m KN M m m ?=-5.2 m KN M ?=75.3max 488 44 108.49064 1010 64 m d J x --?=??= = ππ MPa A 37.20108.490104105.28 2 3=????=--σ （压）
MPa 2.3810 8.4901051075.38 23max =????=--σ （b ）m KN M m m ?=-60 m KN M ?=5.67max 488 331058321210181212m bh J x --?=??== MPa A 73.6110583210610608 2 3=????= --σ （压） MPa 2.10410 5832109105.678 23max =????=--σ （c ）m KN M m m ?=-1 m KN M ?=1max 4 8106.25m J x -?= 3 6108.7m W x -?= cm y A 99.053.052.1=-= MPa A 67.38106.251099.01018 2 3=????= --σ （压） MPa 2.12810 6.251018 3 max =??=-σ 6-2 图示为直径D ＝6 cm 的圆轴，其外伸段为空心，内径d ＝4cm ，求轴内最大正应力。
解：)1(32 43 1απ-= D W x ??? ? ? -???= -463 )64(11032 6π 3 6 1002.17m -?= 346 33 21021.2132 10632 m D W x --?=??= = ππ MPa 88.521002.17109.06 3 1=??=-σ MPa 26.551021.2110172.16 3 1=??= -σ MPa 26.55max =σ 6-3 T 字形截面铸铁梁的尺寸与所受载荷如图示。试求梁内最大拉应力与最大压应力。已知I z =10170cm 4，h 1=9.65cm ，h 2=15.35cm 。 解：A 截面： Mpa 95.371065.910 101701040283 1 max =????=--σ （拉）
完整版材料力学性能课后习题答案整理
材料力学性能课后习题答案 第一章单向静拉伸力学性能 I、解释下列名词。 1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2 ?滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。 3 ?循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4.包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载， 规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 5 ?解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6?塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。 脆性：指金属材料受力时没有发生塑性变形而直接断裂的能力 韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7. 解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。 8. 河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合，同号台阶相互汇合长大，当汇合台阶高度足够大时，便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。 9. 解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。 10. 穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。 沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。 II. 韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变 2、说明下列力学性能指标的意义。 答：E弹性模量G切变模量二r规定残余伸长应力C 0.2屈服强度 P金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率n 应变硬化指数P15 3、金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指
材料力学试题及答案73241
一、判断题（正确打“√”，错误打“X ”，本题满分为10分） 1、拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。( ) 2、圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。( ) 3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。( ) 4、交变应力是指构件内的应力，它随时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，也可能是静载荷。( ) 5、弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。（ ） 6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。( ) 7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。（ ） 8、动载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关。( ) 9、构件由突加载荷所引起的应力，是由相应的静载荷所引起应力的两倍。( ) 10、包围一个点一定有一个单元体，该单元体各个面上只有正应力而无切应力。( ) 二、选择题（每个2分，本题满分16分） 1．应用拉压正应力公式A F N =σ的条件是（ ）。 A 、应力小于比例极限； B 、外力的合力沿杆轴线； C 、应力小于弹性极限； D 、应力小于屈服极限。 2．梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大弯曲正应力之比 ) (m ax )(m ax b a σσ 为 （ ）。 A 、1/4； B 、1/16； C 、1/64； D 3 A B 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。 4、火车运动时，其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法，正确的是 。 A ：脉动循环应力： B ：非对称的循环应力； C ：不变的弯曲应力；D ：对称循环应力 5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F 作用，其合理的截面形状应为图（ ） 6、对钢制圆轴作扭转校核时，发现强度和刚度均比规定的要求低了20%，若安全因数不 (a (b