材料力学练习题及答案-全
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精心整理江苏科技大学学年第二学期材料力学试题(A 卷)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 2,若载荷 P 使刚梁平行下移,则其横截面面积()题号一二三四五六总分得分、 选择题 ( 20A 1 和A 、 A 1〈A 2 题答准不内线封密------------------------------B 、C 、 A 1〉A 2A 1=A 2D 、A 1、A 2 为任意2、建立圆周的扭转应力公式τ ρ=M ρρ/I ρ时需考虑下列题因素一中、的1哪几个?答: 扭矩 M T 与剪应力τ ρ的关系 M T =∫A τρρdA ρρ 1) 2) 3) 4) 变形的几何关系(即变形协调条件) 剪切虎克定律极惯性矩的关系式 I T =∫A ρ2dAA 、(1)B 、(1)(2)C 、(1)(2)(3)D 、 全部 3、 A 、 B 、 C 、 D 、 二向应力状态如图所示,其最大主应力σ 1=() 2σ 3σ 4σ题一、3图4、高度等于宽度两倍 (h=2b )的矩形截面梁, 承受垂直方向的载荷, 若仅将竖放截面改为平放截面, 其它条件都不变,则梁的强度()A 、提高到原来的 2 倍B 、提高到原来的 4 倍、降低到原来的倍题一、 4二题图、如图所示直径为 d 的圆截面轴,其两端承受扭转力偶矩 m 的作用。
设由实验测的轴表面上与 轴线成 450 方向的正应变,试求力偶矩 m 之值、材料的弹性常数 E 、μ均为已知。
(15 分) 精心整理D 、降低到原来的 1/4 倍 5.已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同,若二者自由端的挠度相 等,则 P 1/P 2=()A 、2B 、4C 、8D 、16、作图示梁的剪力图、弯矩图 15分)题答准不内线封四、电动机功率为 9kW ,转速为 715r/min ,皮带轮直径 D=250mm , 轴外伸部分长度为l=120mm , 主轴直径 d=40mm ,〔σ〕 =60MPa ,用第三强三题图 三题图五、重量为 Q 的重物自由下落 的垂直位移。
材料⼒学习题及答案材料⼒学习题⼀⼀、计算题1.(12分)图⽰⽔平放置圆截⾯直⾓钢杆(2ABC π=∠),直径mm 100d =,m l 2=,m N k 1q =,[]MPa 160=σ,试校核该杆的强度。
2.(12分)悬臂梁受⼒如图,试作出其剪⼒图与弯矩图。
3.(10分)图⽰三⾓架受⼒P 作⽤,杆的截⾯积为A ,弹性模量为E ,试求杆的内⼒和A 点的铅垂位移Ay δ。
4.(15分)图⽰结构中CD 为刚性杆,C ,D 处为铰接,AB 与DE 梁的EI 相同,试求E 端约束反⼒。
5. (15分) 作⽤于图⽰矩形截⾯悬臂⽊梁上的载荷为:在⽔平平⾯内P 1=800N ,在垂直平⾯内P 2=1650N 。
⽊材的许⽤应⼒[σ]=10MPa 。
若矩形截⾯h/b=2,试确定其尺⼨。
三.填空题(23分)1.(4分)设单元体的主应⼒为321σσσ、、,则单元体只有体积改变⽽⽆形状改变的条件是__________;单元体只有形状改变⽽⽆体积改变的条件是__________________________。
2.(6分)杆件的基本变形⼀般有______、________、_________、________四种;⽽应变只有________、________两种。
3.(6分)影响实际构件持久极限的因素通常有_________、_________、_________,它们分别⽤__________、_____________、______________来加以修正。
4.(5分)平⾯弯曲的定义为______________________________________。
5.(2分)低碳钢圆截⾯试件受扭时,沿____________截⾯破坏;铸铁圆截⾯试件受扭时,沿____________⾯破坏。
四、选择题(共2题,9分)2.(5分)图⽰四根压杆的材料与横截⾯均相同,试判断哪⼀根最容易失稳。
答案:()材料⼒学习题⼆⼆、选择题:(每⼩题3分,共24分)1、危险截⾯是______所在的截⾯。
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AF 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; D3A 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(a (b5、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%,若安全因数不变,改用屈服极限提高了30%的钢材,则圆轴的( )A 、 强度、刚度均足够;B 、强度不够,刚度足够;C 、强度足够,刚度不够;D 、强度、刚度均不够。
材料⼒学试题和答案解析7套材料⼒学试卷1⼀、绘制该梁的剪⼒、弯矩图。
(15分)⼆、梁的受⼒如图,截⾯为T 字型,材料的许⽤拉应⼒[σ+]=40MPa ,许⽤压应⼒[σ-]=100MPa 。
试按正应⼒强度条件校核梁的强度。
(20分)m8m 2m2M三、求图⽰单元体的主应⼒及其⽅位,画出主单元体和应⼒圆。
(15分)四、图⽰偏⼼受压柱,已知截⾯为矩形,荷载的作⽤位置在A 点,试计算截⾯上的最⼤压应⼒并标出其在截⾯上的位置,画出截⾯核⼼的形状。
(15分) 30170302002m3m1m30五、结构⽤低碳钢A 3制成,A 端固定,B 、C 为球型铰⽀,求:允许荷载[P]。
已知:E=205GPa ,σs =275MPa ,σcr=338-1.12λ,,λp =90,λs =50,强度安全系数n=2,稳定安全系数n st =3,AB 梁为N 016⼯字钢,I z =1130cm 4,W z =141cm 3,BC 杆为圆形截⾯,直径d=60mm 。
(20分)六、结构如图所⽰。
已知各杆的EI 相同,不考虑剪⼒和轴⼒的影响,试求:D 截⾯的线位移和⾓位移。
(15分)材料⼒学2⼀、回答下列各题(共4题,每题4分,共16分)1、已知低碳钢拉伸试件,标距mm l 1000=,直径mm d 10=,拉断后标距的长度变为mm l 1251=,断⼝处的直径为mm d 0.61=,试计算其延伸率和断⾯收缩率。
2、试画出图⽰截⾯弯曲中⼼的位置。
aa3、梁弯曲剪应⼒的计算公式zzQS =τ,若要计算图⽰矩形截⾯A 点的剪应⼒,试计算z S 。
4、试定性画出图⽰截⾯截⾯核⼼的形状(不⽤计算)。
4/h矩形圆形矩形截⾯中间挖掉圆形圆形截⾯中间挖掉正⽅形⼆、绘制该梁的剪⼒、弯矩图。
(15分)三、图⽰⽊梁的右端由钢拉杆⽀承。
已知梁的横截⾯为边长等于0.20m 的正⽅形,q=4OKN/m,弹性模量E 1=10GPa ;钢拉杆的横截⾯⾯积A 2=250mm 2,弹性模量E 2=210GPa 。
材料⼒学练习题及答案-全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 2B 、A 1 〉A 2C 、A 1=A 2D 、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 ρ2dAA 、(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 、4σ4、⾼度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截⾯题⼀、3图题⼀、1图梁,承受垂直⽅向的载荷,若仅将竖放截⾯改为平放截⾯,其它条件都不变,则梁的强度()A 、提⾼到原来的2倍B 、提⾼到原来的4倍C 、降低到原来的1/2倍D 、降低到原来的1/4倍5. 已知图⽰⼆梁的抗弯截⾯刚度EI 相同,若⼆者⾃由端的挠度相等,则P 1/P 2=() A 、2 B 、4C 、8D 、16⼆、作图⽰梁的剪⼒图、弯矩图。
(15分)三、如图所⽰直径为d 的圆截⾯轴,其两端承受扭转⼒偶矩m 的作⽤。
设由实验测的轴表⾯上与轴线成450⽅向的正应变,试求⼒偶矩m 之值、材料的弹性常数E 、µ均为已知。
(15分)题⼀、5图三题图四、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。
一、一结构如题一图所示。
钢杆1、2、3的横截面面积为A=200mm 2,弹性模量E=200GPa,长度l =1m 。
制造时3杆短了△=0。
8mm.试求杆3和刚性梁AB 连接后各杆的内力。
(15分)aalABC123∆二、题二图所示手柄,已知键的长度30 mm l =,键许用切应力[]80 MPa τ=,许用挤压应力bs[]200 MPa σ=,试求许可载荷][F 。
(15分)三、题三图所示圆轴,受eM 作用。
已知轴的许用切应力[]τ、切变模量G ,试求轴直径d 。
(15分)四、作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。
(15分)五、小锥度变截面悬臂梁如题五图所示,直径2bad d =,试求最大正应力的位置及大小。
(10分)六、如题六图所示,变截面悬臂梁受均布载荷q 作用,已知q 、梁长l 及弹性模量E .试用积分法求截面A 的得分评分人F键40633400Aal bM eBd a a aqqaqa 2dbBda AF挠度w A 和截面C 的转角θC .(15分)七、如图所示工字形截面梁AB ,截面的惯性矩672.5610zI -=⨯m 4,求固定端截面翼缘和腹板交界处点a 的主应力和主方向。
(15分)一、(15分)(1)静力分析(如图(a))1N F2N F3N F图(a)∑=+=231,0N N N yF F F F(a)∑==31,0N N CF F M(b)(2)几何分析(如图(b))1l∆2l∆3l∆∆图(b)wql /3x lhb 0b (x )b (x )BAC 50kN AB0.75m303030140150zya∆=∆+∆+∆3212l l l(3)物理条件EA l F l N 11=∆,EA l F l N 22=∆,EAl F l N 33=∆ (4)补充方程∆=++EAlF EA l F EA l F N N N 3212 (c) (5)联立(a)、(b)、(c)式解得:kN FkN FF N N N 67.10,33.5231===二、(15分)以手柄和半个键为隔离体,S0, 204000OM F F ∑=⨯-⨯=取半个键为隔离体,bsS20F F F ==由剪切:S []s FA ττ=≤,720 N F = 由挤压:bs bs bs bs[][], 900N FF Aσσ=≤≤取[]720N F =.三、(15分)eABM M M +=0ABϕ=, A B M a M b ⋅=⋅得 e B a M M a b =+, e A b MM a b=+当a b >时 e316π ()[]M ad a b τ≥+;当b a >时 e316π ()[]M bd a b τ≥+。
材料力学练习题1、单元体的应力状态见图1,则主应力σ1为()MPa。
A. 90B. 10C. -90D. -10答案:【A】2、铸铁简支梁,当其横截面分别按图5两种情况放置时,梁的强度和刚度分别()A. 相同,不同B. 不同,相同C. 相同,相同D. 不同,不同答案:【C】3、卡氏定理只适用于()A. 静定结构B. 超静定结构C. 线弹性大变形结构D. 线弹性小变形结构答案:【D】4、工字钢的一端固定、一端自由,自由端受集中荷载P的作用。
若梁的横截面和P力作用线如图2,则该梁的变形状态为()A. 平面弯曲B. 斜弯曲+扭转C. 平面弯曲+扭转D. 斜弯曲答案:【B】5、悬臂梁的AC段,各个截面上的()。
A. 剪力相同,弯矩不同B. 剪力不同,弯矩相同C. 剪力和弯矩均相同D. 剪力和弯矩均不同答案:【A】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. 与二者都无关答案:【C】7、图1中属于轴向拉伸杆的是()A. AB. BC. CD. D答案:【D】8、细长压杆,若长度系数减少一倍,临界压力为原来的()A. 1/4倍B. 1/2倍C. 2倍D. 4倍答案:【D】9、在下列关于轴向拉压杆轴力的说法中,错误的是()A. 内力只有轴力B. 轴力的作用线与杆轴重合C. 轴力是沿杆轴作用的外力D. 轴力与杆的横截面和材料无关答案:【C】10、研究梁变形的目的是计算梁的()A. 正应力B. 刚度C. 稳定性D. 剪应力答案:【B】11、圆轴扭转时其横截面形状尺寸和直径的特点分别是()A. 不变,仍为直线B. 改变,仍为直线C. 不变,不保持直线D. 改变,不保持直线答案:【A】12、扭转应力公式,适用于任意()A. 截面B. 实心截面C. 圆截面D. 线弹性材料的圆截面答案:【D】13、圆半径相等,Sx为正,Sy为负的是()A. AB. BC. CD. D答案:【D】14、矩形截面杆受扭时,横截面上的最大剪应力发生在()A. 长边中点B. 短边中点C. 角点D. 形心答案:【A】15、关于平面图形的结论中,错误的是()A. 图形的对称轴必定通过形心B. 图形两个对称轴的交点必为形心C. 图形对对称轴的静距为零D. 使静矩为零的轴必为对称轴答案:【D】16、对于水平梁某一指定的截面来说,剪力取正值的方向是()A. 左侧向上或右侧向下B. 左或右侧向上C. 左侧向下或右侧向上D. 左或右侧向下答案:【A】17、长方形截面压杆,b/h=1/2,如果将b改为h后仍为细长杆,临界力Pcr是原来()A. 2倍B. 4倍C. 8倍D. 16倍答案:【C】18、截面面积矩的取值是()A. 正值B. 负值C. 零D. 可能为正值、负值或零答案:【D】19、一跨度为/简支梁,若仅承受—个集中力P,当P在梁上任意移动时,梁内产生的最大剪力Qmax和最大弯矩Mmax分别满足()A. B.C. D.答案:【C】20、图2(a)和(b)两梁抗弯刚度相同,荷载相同,则其()。
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 2B 、A 1 〉A 2C 、A 1=A 2D 、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 ρ2dAA 、(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 、4σ4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分题一、3图题一、1图梁,承受垂直方向的载荷,若仅将竖放截面改为平放截面,其它条件都不变,则梁的强度()A、提高到原来的2倍B、提高到原来的4倍C、降低到原来的1/2倍D、降低到原来的1/4倍5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI相同,若二者自由端的挠度相等,则P1/P2=()A、2B、4C、8题一、5图D、16二、作图示梁的剪力图、弯矩图。
(15分)二题图三、如图所示直径为d的圆截面轴,其两端承受扭转力偶矩m的作用。
设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变,试求力偶矩m之值、材料的弹性常数E、μ均为已知。
(15分)三题图四、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。
F12312练习 1 绪论及基本概念1-1 是非题(1) 材料力学是研究构件承载能力的一门学科。
( 是 )(2)可变形固体的变形必须满足几何相容条件,即变形后的固体既不可以引起“空隙”,也不产生“挤入”现象。
(是)(3) 构件在载荷作用下发生的变形,包括构件尺寸的改变和形状的改变。
( 是 ) (4) 应力是内力分布集度。
(是 )(5) 材料力学主要研究构件弹性范围内的小变形问题。
(是 ) (6) 若物体产生位移,则必定同时产生变形。
(非 ) (7) 各向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同的变形。
(F ) (8) 均匀性假设认为,材料内部各点的力学性质是相同的。
(是)(9) 根据连续性假设,杆件截面上的内力是连续分布的,分布内力系的合力必定是一个力。
(非) (10)因为构件是变形固体,在研究构件的平衡时,应按变形后的尺寸进行计算。
(非 )1-2 填空题(1) 根据材料的主要性质对材料作如下三个基本假设:连续性假设、均匀性假设 、各向同性假设 。
(2) 工程中的强度 ,是指构件抵抗破坏的能力; 刚度 ,是指构件抵抗变形的能力。
(3) 保证构件正常或安全工作的基本要求包括 强度 , 刚度 ,和 稳定性三个方面。
3(4) 图示构件中,杆 1 发生 拉伸 变形,杆 2 发生 压缩 变形,杆 3 发生 弯曲 变形。
(5) 认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了物质,这样的假设称为 连续性假设。
根据这一假设构件的应力,应变和位移就可以用坐标的 连续 函数来表示。
(6) 图示结构中,杆 1 发生 弯曲变形,构件 2发生 剪切 变形,杆件 3 发生 弯曲与轴向压缩组合。
变形。
(7) 解除外力后,能完全消失的变形称为 弹性变形,不能消失而残余的的那部分变形称为 塑性变形 。
(8) 根据 小变形 条件,可以认为构件的变形远 小于 其原始尺寸。
1-3选择题(1)材料力学中对构件的受力和变形等问题可用连续函数来描述;通过试件所测得的材料的力学性能,可用于构件内部的任何部位。
材料力学试卷1一、结构构件应该具有足够的 、 和 。
(本题3分) 二、低碳钢拉伸破坏经历了四个典型阶段: 阶段、 阶段、 阶段和 阶段。
衡量材料强度的指标是 、 。
(本题6分) 三、在其他条件不变的前提下,压杆的柔度越大,则临界应力越 、临界力越 ;材料的临界柔度只与 有关。
(本题3分) 四、两圆截面杆直径关系为:123D D =,则12Z Z I I =;12Z Z W W =;12P P I I =;12P P W W =; (本题8分)五、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;第三强度理论相当应力;第四强度理论相当应力。
泊松比3.0=μ。
(本题15分)六、等截面直杆受力如图,已知杆的横截面积为A=400mm 2, 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)七、矩形截面梁,截面高宽比h=2b ,l =4米,均布载荷q =30kN /m 许用应力[]MPa 100=σ, 1、画梁的剪力图、弯矩图 2、设计梁的截面 (本题20分)。
八、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[]MPa10=σ,折减系数与柔度的关系为:23000λϕ=。
(本题15分)九、用能量法计算结构B点的转角和竖向位移,EI已知。
(本题15分)材料力学试卷2一、(5分)图(a )与图(b )所示两个矩形微体,虚线表示其变形后的情况,确定该二微体在A 处切应变b aγγ的大小。
二、(10分)计算图形的惯性矩yz I I 。
图中尺寸单位:毫米。
三、(15分)已知构件上危险点的应力状态,计算第三强度理论相当应力;第四强度理论相当应力。
四、(10分)画图示杆的轴力图;计算横截面上最大正应力;计算杆最大轴向应变ε。
已知杆的横截面积A =400 mm 2,E =200GPa 。
材料力学精选练习题及答案
材料力学,是力学中的一个重要分支,它主要研究物质的力学
性质和形变行为。
在工程实践中,材料力学的知识和技能非常重要,不仅是理论基础,更是工程设计和制造中必不可少的一部分。
以下是材料力学的一些精选练习题及答案,供大家参考和学习。
1、弹性力学
题目:一个长为L,横截面积为A的钢杆,弹性模量为E,要
求它在受到一定的拉力F后产生的伸长量为δ,求钢杆所受的应力和应变。
解答:应力σ=F/A,应变ε=δ/L,弹性模量E=σ/ε,所以σ=F/A,ε=F/(AE),将δ带入ε可得σ=F(L/AE),ε=F/(AE)。
2、塑性力学
题目:在压缩试验中,一块铜板被加压后,其长度由原来的L
缩短至L',试求其应变。
解答:应变ε=(L-L')/L。
3、断裂力学
题目:一个半径为a的圆柱体被沿着一直径破裂,试求其破裂力F。
解答:破裂力F=πa^2σ_max。
4、疲劳力学
题目:在疲劳试验中,一个试件经过n个周期后发生失效,试求其循环应力幅值σ_a和平均应力σ_m。
解答:循环应力幅值σ_a和平均应力σ_m可根据试件的应力-应变曲线以及可能失效的总循环数和n计算得出。
5、复合材料力学
题目:一个由纤维和基材组成的复合材料,在受到一定的横向压力后,试求其纵向伸长量。
解答:通过复合材料的材料性质和几何体积参数可以计算出纵向伸长量。
以上是一些基本的材料力学练习题,希望对大家有所帮助。
在学习过程中,还需要不断积累和练习,才能真正掌握材料力学的知识和技能,为工程实践提供有力的支持和保障。
材料力学练习题与答案-全1.当T三Tp时,剪切虎克定律及剪应力互等定理。
A、虎克定律成立,互等定理不成立B、虎克定律不成立,互等定理成立(正确答案)C、均不成立D、二者均成立2.木榫接头,当受F力作用时,接头的剪切面积和挤压面积分别是A、ab,lcB、cb,lbC、lb,cb(正确答案)D、lc,ab3.在下列四种材料中,()不可以应用各向同性假设。
A、铸钢B、玻璃C、松木(正确答案)D、铸铁4.一细长压杆当轴向压力P达到临界压力Pcr时受到微小干扰后发生失稳而处于微弯平衡状态,此时若解除压力P,则压杆的微弯变形。
A、有所缓和B、完全消失(正确答案)C、保持不变D、继续增大;5.矩形截面偏心受压杆件发生变形。
A、轴向压缩、平面弯曲B、轴向压缩、平面弯曲、扭转C、轴向压缩、斜弯曲(正确答案)D、轴向压缩、斜弯曲、扭转6.当杆件处于弯扭组合变形时,对于横截面的中性轴有这样的结论,正确的是:A、一定存在(正确答案)B、不一定存在C、一定不存在7.梁在某一段内作用有向下的分布载荷时,在该段内它的弯矩图为。
A、上凸曲线;(正确答案)B、下凸曲线;C、带有拐点的曲线;D、斜直线8.图示结构中,AB为钢材,BC为铝,在P力作用下()A、AB段轴力大B、BC段轴力大C、轴力一样大(正确答案)D、无法判断9.圆截面的悬臂梁在自由端受集中力的作用,若梁的长度增大一倍,其他条件不变,最大挠度是原来的倍。
图片2.pngA、2B、16C、8(正确答案)D、410.托架由横梁与杆组成。
若将杆由位于梁的下方改为位于梁的上方,其他条件不变,则此托架的承载力。
A、提高(正确答案)B、降低C、不变D、不确定11.单位长度的扭转角e与()无关A、杆的长度(正确答案)B、扭矩C、材料性质D、截面几何性质12.矩形截面拉弯组合变形时,对于横截面的中性轴有以下的结论。
正确的是:。
A、过形心B、过形心且与ZC轴有一夹角;C、不过形心,与ZC轴平行;(正确答案)D、不过形心,与ZC轴有一夹角。
习题2-1图 习题2-2图习题2-3图 习题2-4图习题2-5图 习题2-6图材料力学习题大全及答案第1章 引 论1-1 图示矩形截面直杆,右端固定,左端在杆的对称平面内作用有集中力偶,数值为M 。
关于固定端处横截面A -A 上的内力分布,有四种答案,根据弹性体的特点,试分析哪一种答案比较合理。
正确答案是 C 。
1-2 图示带缺口的直杆在两端承受拉力F P 作用。
关于A -A 截面上的内力分布,有四种答案,根据弹性体的特点,试判断哪一种答案是合理的。
正确答案是 D 。
1-3 图示直杆ACB 在两端A 、B 处固定。
关于其两端的约束力有四种答案。
试分析哪一种答案最合理。
正确答案是 D 。
1-4 等截面直杆在两端承受沿杆轴线的拉力F P 。
关于杆中点处截面A -A 在杆变形后的位置(图中虚线所示),有四种答案,根据弹性体的特点,试判断哪一种答案是正确的。
正确答案是 D 。
1-5 图示等截面直杆在两端作用有力偶,数值为M ,力偶作用面与杆的对称面一致。
关于杆中点处截面A -A 在杆变形后的位置(对于左端,由A A '→;对于右端,由A A ''→),有四种答案,试判断哪一种答案是正确的。
正确答案是 C 。
习题2-1图习题2-2图习题2-3图习题2-4图1-6 等截面直杆,其支承和受力如图所示。
关于其轴线在变形后的位置(图中虚线所示),有四种答案,根据弹性体的特点,试分析哪一种是合理的。
正确答案是 C 。
第2章 杆件的内力分析2-1 平衡微分方程中的正负号由哪些因素所确定?简支梁受力及Ox 坐标取向如图所示。
试分析下列平衡微分方程中哪一个是正确的。
(A )d d Q x F d M(B )d d Q x F (C )d d Q x F (D )d d Q xF 2-2 对于图示承受均布载荷q 的简支梁,其弯矩图凸凹性与哪些因素相关?试判断下列四种答案中哪几种是正确的。
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 2gAlF 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) 0; (B) 30; (C) 45; (D) 60。
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[]3Aσ;(C) []A σ; (D) 2[]A σ。
江 苏 科 技 大 学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 2B 、A 1 〉A 2C 、A 1=A 2D 、A 1、A 2为任意2、建立圆周的扭转应力公式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 ρ2dAA 、(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题一、3图工程技术学院 _______________专业 班级 姓名____________ 学号---------------------------------------------------密 封 线 内 不 准 答 题-------------------------------------------------------------题一、1图4、高度等于宽度两倍(h=2b )的矩形截面梁,承受垂直方向的载荷,若仅将竖放截面改为平放截面,其它条件都不变,则梁的强度( ) A 、提高到原来的2倍 B 、提高到原来的4倍 C 、降低到原来的1/2倍 D 、降低到原来的1/4倍5。
已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同,若二者自由端的挠度相等,则P 1/P 2=( ) A 、2 B 、4C 、8D 、16二、作图示梁的剪力图、弯矩图。
(15分)三、如图所示直径为d 的圆截面轴,其两端承受扭转力偶矩m 的作用。
设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变,试求力偶矩m 之值、材料的弹性常数E 、μ均为已知。
课程名称:《材料力学》一、判断题(共266小题)材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏地规律.( A )2、内力只能是力。
( B )3、若物体各点均无位移,则该物体必定无变形.( A )4、截面法是分析应力地基本方法.(B)5、构件抵抗破坏地能力,称为刚度。
( B )6、构件抵抗变形地能力,称为强度。
( B )7、构件在原有几何形状下保持平衡地能力,称为构件地稳定性。
( A )8、连续性假设,是对变形固体所作地基本假设之一。
( A )9、材料沿不同方向呈现不同地力学性能,这一性质称为各向同性.( B )10、材料力学只研究处于完全弹性变形地构件。
( A )11、长度远大于横向尺寸地构件,称为杆件。
( A )12、研究构件地内力,通常采用实验法.( B )13、求内力地方法,可以归纳为“截-取-代-平"四个字。
( A )14、1MPa=109Pa=1KN/mm2.( B )15、轴向拉压时45º斜截面上切应力为最大,其值为横截面上正应力地一半( A )16、杆件在拉伸时,纵向缩短,ε〈0。
( B )17、杆件在压缩时,纵向缩短,ε〈0;横向增大,ε'>0。
( A )18、σb是衡量材料强度地重要指标.(A)19、δ=7%地材料是塑性材料.( A )20、塑性材料地极限应力为其屈服点应力。
( A )21、“许用应力”为允许达到地最大工作应力.( A )22、“静不定系统”中一定存在“多余约束力"。
( A )23、用脆性材料制成地杆件,应考虑“应力集中”地影响。
( A )24、进行挤压计算时,圆柱面挤压面面积取为实际接触面地正投影面面积.( A )25、冲床冲剪工件,属于利用“剪切破坏"问题。
( A )26、同一件上有两个剪切面地剪切称为单剪切。
( B )27、等直圆轴扭转时,横截面上只存在切应力.( A )28、圆轴扭转时,最大切应力发生在截面中心处。
一.是非题:(正确的在括号中打“√”、错误的打“×”) (60小题)1.材料力学研究的主要问题是微小弹性变形问题,因此在研究构件的平衡与运动时,可不计构件的变形。
( √ )2.构件的强度、刚度、稳定性与其所用材料的力学性质有关,而材料的力学性质又是通过试验测定的。
( √ )3.在载荷作用下,构件截面上某点处分布内力的集度,称为该点的应力。
(√ ) 4.在载荷作用下,构件所发生的形状和尺寸改变,均称为变形。
( √ )5.截面上某点处的总应力p 可分解为垂直于该截面的正应力σ和与该截面相切的剪应力τ,它们的单位相同。
( √ )6.线应变ε和剪应变γ都是度量构件内一点处变形程度的两个基本量,它们都是无量纲的量。
( √ ) 7.材料力学性质是指材料在外力作用下在强度方面表现出来的性能。
( )8.在强度计算中,塑性材料的极限应力是指比例极限p σ,而脆性材料的极限应力是指强度极限b σ。
( ) 9.低碳钢在常温静载下拉伸,若应力不超过屈服极限s σ,则正应力σ与线应变ε成正比,称这一关系为拉伸(或压缩)的虎克定律。
( )10.当应力不超过比例极限时,直杆的轴向变形与其轴力、杆的原长成正比,而与横截面面积成反比。
( √ )11.铸铁试件压缩时破坏断面与轴线大致成450,这是由压应力引起的缘故。
( )12.低碳钢拉伸时,当进入屈服阶段时,试件表面上出现与轴线成45o的滑移线,这是由最大剪应力max τ引起的,但拉断时截面仍为横截面,这是由最大拉应力max σ引起的。
( √ )13.杆件在拉伸或压缩时,任意截面上的剪应力均为零。
( ) 14.EA 称为材料的截面抗拉(或抗压)刚度。
( √ )15.解决超静定问题的关键是建立补充方程,而要建立的补充方程就必须研究构件的变形几何关系,称这种关系为变形协调关系。
( √ )16.因截面的骤然改变而使最小横截面上的应力有局部陡增的现象,称为应力集中。
(√ )17.对于剪切变形,在工程计算中通常只计算剪应力,并假设剪应力在剪切面内是均匀分布的。
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 2B 、A 1 〉A 2C 、A 1=A 2D 、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 ρ2dAA 、(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 、4σ4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分题一、3图题一、4题一、1图梁,承受垂直方向的载荷,若仅将竖放截面改为平放截面,其它条件都不变,则梁的强度()A、提高到原来的2倍B、提高到原来的4倍C、降低到原来的1/2倍D、降低到原来的1/4倍5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI相同,若二者自由端的挠度相等,则P1/P2=()A、2B、4C、8题一、5图D、16二、作图示梁的剪力图、弯矩图。
(15分)二题图三、如图所示直径为d的圆截面轴,其两端承受扭转力偶矩m的作用。
设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变,试求力偶矩m之值、材料的弹性常数E、μ均为已知。
(15分)三题图四、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)六题图五题图四题图工程技术学院 _______________专业 班级 姓名____________ 学号---------------------------------------------------密 封 线 内 不 准 答 题-------------------------------------------------------------学年第二学期材料力学试题(B卷)题号一二三四五六总分得分二、选择题(20分)1、下列结论中正确的是()A、材料力学主要研究各种材料的力学问题B、材料力学主要研究各种材料的力学性质C、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律D、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系2、有两根圆轴,一根为实心轴,直径为D1,另一根为空心轴,内外径比为d2/D2=。
若两轴的长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同,则它们的重量之比W2/W1为()A、B、0.62 C、D、3、低碳钢拉伸试件的应力-应变曲线大致可分为四个阶段,这四个阶段是()A、弹性变形阶段、塑性变形阶段、屈服阶段、断裂阶段B、弹性变形阶段、塑性变形阶段、强化阶段、颈缩阶段C、弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、断裂阶段D、弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁,承受垂直方向的载荷,若仅将竖放截面改为平放截面,其它条件都不变,则梁的强度()A、提高到原来的2倍题一、4图B 、提高到原来的4倍C 、降低到原来的1/2倍D 、降低到原来的1/4倍5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同,若二者自由端的挠度相等,则P 1/P 2=( ) A 、2 B 、4C 、8D 、16二、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩图。
(15分)三、如图所示直径为d 的圆截面轴,其两端承受扭转力偶矩m 的作用。
设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变,试求力偶矩m 之值、材料的弹性常数E 、μ均为已知。
(15分)四、电动机功率为9kW ,转速为715r/min ,皮带轮直径D =250mm ,题一、5图三题图二 题 图-----------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)四题图五、如图所示,重物Q由高度H处自由下落,落在AB梁的中点C处,设EI = 常数,求这时C点挠度ΔC。
(15分)五题图六、图示刚架,已知刚架各梁抗弯刚度为EI,求:1)C点支座反力;2)作刚架弯矩图。
(20分)六题图- 学年第二学期材料力学考试题三、 选择题(20分)1、下列结论中正确的是 ( )A 、材料力学主要研究各种材料的力学问题B 、材料力学主要研究各种材料的力学性质C 、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律D 、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系2、建立圆周的扭转应力公式τρ=M ρρ/I ρ时需考虑下列因素中的哪几个答:( )(5) 扭矩M T 与剪应力τρ的关系M T =∫A τρρdA (6) 变形的几何关系(即变形协调条件) (7) 剪切虎克定律(8) 极惯性矩的关系式I T =∫A ρ2dAA 、(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 、4σ4、有两根圆轴,一根为实心轴,直径为D 1,另一根为空心轴,内外径比为d 2/D 2=。
若两轴的长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分工程技术学院 _______________专业 班级 姓名____________ 学号---------------------------------------------------密 封 线 内 不 准 答 题------------------------------------------------------------- 题一、3图同,则它们的重量之比W 2/W 1为( ) A 、 B 、0.62 C 、 D 、5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同,若二者自由端的挠度相等,则P 1/P 2=( ) A 、2 B 、4C 、8D 、16二、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩图。
(15分)三、如图所示直径为d 的圆截面轴,其两端承受扭转力偶矩m 的作用。
设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变,试求力偶矩m 之值、材料的弹性常数E 、μ均为已知。
(15分)四、如图所示,未开启的易拉罐上沿其轴向粘贴有一应变片,其半径厚度之比为200。
打开易拉罐,应变片变化为170×10-6,试求罐内压p 。
题一、5图三题图二 题 图---------------------设这时E=68GPa,ν=。
(15分)四题图五、悬臂梁ACB由铸铁材料制成,其许用拉应力[σt]=40MPa,许用压应力[σc]=160MPa,载荷F P=44kN,梁截面为T型,I z=×106mm4,尺寸如图,试校核其强度。
(15分)五题图六、图示刚架,已知刚架各梁抗弯刚度为EI,求:1)C点支座反力;2)作刚架弯矩图。
(20分)六题图____ 班级 姓名______________ 学号-----------------密 封 线 内 不 准 答 题-------------------------------------------------------------- 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考试方式闭卷成绩题号一二三四核总分得分评卷人(本试题满分100分,考试时间120分钟)四、选择题(每题4分,共20分,机制、农机做1-5,建环做1-4,6)1、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为σ,则450斜截面上的正应力和剪应力。
A 分别为σ/2和σB 均为σC 分别为σ和σ/2D 均为σ/22、图示铆接件,若板与铆钉为同一材料,且已知[σjy]=2[τ],为充分提高材料的利用率,则铆钉的直径d应为。
A d=2tB d=4tC d=4t/πD d=8t/π3一点的应力状态如右图所示,则其主应力1σ、2σ、3σ分别为A 30MPa,100 MPa,50 MPaB 50 MPa,30MPa,-50MPaC 50 MPa,0,-50MPaD -50 MPa,30MPa,50MPa4、两根材料和柔度都相同的压杆,A临界应力一定相等,临界压力不一定相等B临界应力不一定相等,临界压力一定相等C临界应力和临界压力一定相等D临界应力和临界压力不一定相等5、图示交变应力循环特征r,应力振幅σa和平均应力σm分别为A r=2,σa=20MPa,σm=-10MpaB r=2,σa=-40MPa,σm=10MpaC r=-2,σa=30MPa,σm=-10MpaD r=-2,σa=30MPa,σm=30MPa6、图示十字架,AB杆为等直均质杆,o-o为圆轴。
当该十字架绕o-o 轴匀速旋转时,在自重和惯性力作用下杆AB和轴o-o分别发生__________A、拉伸变形、压缩变形;B、拉弯组合变形、压弯组合变形;C、拉弯组合变形、压缩变形;D、拉伸变形、压弯组合变形。
二、计算题(共80分,适用农机、机制、建环)1、(15分)梁受载荷如图所示,请画出梁的剪力图,弯矩图。
2、(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、面内最大剪应力。
50203、(10分)一受扭转的圆轴,直径d=260mm ,材料的的弹性模量E = 200GPa ,泊松比v = ,现用变形仪测得圆轴表面与轴线成45方向的线应变ε45=×10-4。
试求转矩m 。
4、(15分)直径60=d mm 的圆截面折杆,A 端固定,受力与其他尺寸如图所示。
若材料的许用应力MPa 100][=σ,试按最大剪应力强度理论(第三强度理论)校核A 端外表面点b 的强度(忽略剪力影响)。
12515012kNABDx yzba2a ABCDm4题图 5题图5、(15分)平面刚架如图所示。
其各部分的抗弯刚度均为常量EI ,已知、0m a ,试求点D 在铅垂方向的位移D V 。
(忽略截面剪力与轴力)6、(10分)重为Q 的物体从高度h 处自由落下,若已知梁的抗弯刚度为EI ,支座的弹簧刚度为k (产生单位长度变形所需的力),且3l EI k,试求C 点的挠度。