材料力学期末试卷5(带答案)
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《材料力学》——期末考试答案一、单选题1.水平冲击的动荷系数与( )和原构件的静变形大小有关。
A.初速度B.末速度C.加速度D.平均速度正确答案:A2.等效长度因子是等效长度与( )的比值。
A.等效长度B.原长C.实际长度D.直线长度正确答案:B3.在冲击应力和变形实用计算的能量法中,因为不计被冲物的重量,所以计算结果与实际相比( )。
A.冲击应力偏大,冲击变形偏小B.冲击应力偏小,冲击变形偏大C.冲击应力和冲击变形均偏大D.冲击应力和冲击变形均偏小正确答案:C4.在下列关于内力与应力的讨论中,说法( )是正确的。
A.内力是应力的代数和B.内力是应力的矢量和C.应力是内力的平均值D.应力是内力的分布集度正确答案:D5.应力状态分类以下不正确的是()A.单向应力状态B.二向应力状态C.三向应力状态D.四向应力状态正确答案:D6.不会引起静定结构产生内力的因素是( )。
A.集中力B.集中力偶C.分布力D.温度变化正确答案:D7.分析内力时,为了便于分析,一般将弹簧的螺旋角视为多少度?()A.30°B.0°C.60°D.90°正确答案:B8.什么是相应位移?()A.载荷作用点沿载荷作用方向的位移B.载荷作用点沿载荷作用反方向的位移C.载荷作用点沿载荷作用垂直方向的位移D.载荷作用点沿载荷作用倾斜方向的位移正确答案:A9.单位长度扭转角与( )无关。
A.杆的长度B.扭矩C.材料性质D.截面几何性质正确答案:A10.在冬天,当水管内的水结冰时,因体积膨胀,水管处于二向拉伸应力状态,故容易破坏,而冰块这时( )应力状态,则不容易破坏。
A.处于三向压缩B.处于二向压缩C.处于单向压缩D.处于极复杂的压缩正确答案:A11.构件抵抗破坏的能力叫做?()A.精度B.强度C.刚度D.刚性正确答案:B12.在单元体上,可以认为( )。
A.每个面上的应力是均匀分布的,—对平行面上的应力相等B.每个面上的应力是均匀分布的,—对平行面上的应力不等C.每个面上的应力是非均匀分布的,—对平行面上的应力相等D.每个面上的应力是非均匀分布的,—对平行面上的应力不等正确答案:A13.在下面关于梁、挠度和转角的讨论中,结论( )是正确的。
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是材料的基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 导电性答案:D2. 根据胡克定律,当材料受到正应力时,其应变与应力成正比,比例系数称为:A. 杨氏模量B. 剪切模量C. 泊松比D. 屈服强度答案:A3. 在材料力学中,材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生塑性变形的应力B. 材料发生断裂的应力C. 材料发生弹性变形的应力D. 材料发生脆性断裂的应力答案:A4. 材料的疲劳寿命与下列哪一项无关?A. 材料的疲劳极限B. 应力循环次数C. 材料的弹性模量D. 应力循环的幅度答案:C5. 在材料力学中,下列哪一项不是材料的力学性能指标?A. 硬度B. 韧性C. 密度D. 冲击韧性答案:C二、简答题(每题5分,共10分)6. 简述材料力学中弹性模量和剪切模量的区别。
答:弹性模量,也称为杨氏模量,是描述材料在受到正应力作用时,材料的纵向应变与应力成正比的比例系数。
剪切模量,也称为刚度模量,是描述材料在受到剪切应力作用时,材料的剪切应变与剪切应力成正比的比例系数。
7. 什么是材料的疲劳寿命,它与哪些因素有关?答:材料的疲劳寿命是指材料在反复加载和卸载过程中,从开始加载到发生疲劳断裂所需的循环次数。
它与材料的疲劳极限、应力循环的幅度、材料的微观结构和环境因素等有关。
三、计算题(每题15分,共30分)8. 一根直径为20mm的圆杆,材料的杨氏模量为200GPa,当受到100N的拉力时,求圆杆的伸长量。
答:首先计算圆杆的截面积A = π * (d/2)^2 = π * (0.02/2)^2m^2 = 3.14 * 0.01 m^2。
然后根据胡克定律ΔL = F * L / (A * E),其中 L 为杆长,假设 L = 1m,代入数值得ΔL = 100 * 1 / (3.14* 0.01 * 200 * 10^9) m = 7.96 * 10^-6 m。
中原工学院2009〜2010 学年第1 学期材科专业材料的力学性能课程期末试卷题号-一- -二二三四五六七八九十总分一、填空(每空1分,共10分)1、屈服强度是金属材料重要的力学性能指标,它受各种内外因素的影响,内在因素包括金属本性及晶格类型,_______________________ ,__________________ ,2、根据摩擦面损伤和破坏的形式,磨损大致可分4类:粘着磨损、___________________________ 及接触疲劳。
3、断裂韧度受各种内外因素的影响,外在因素主要包括 ______________________4、硬度实验方法包括布氏硬度、_____________ 、_____________ 、 _____________等方法。
二、判断题:(在正确的前面划“”,错误的前面划“X” ;每题1分,共10 分) ()1、过载持久值表征疲劳断裂时的应力循环周次,属于采用能量方法表示的力学性能指标,与应变比能、断裂韧度相同。
()2、冲击韧度、静力韧度、断裂韧度,都是衡量材料韧性大小的力学性能指标。
而且,它们采用相同的计量单位。
()3、只要存在金属材料、应力和腐蚀介质,一定会发生应力腐蚀断裂。
()4、疲劳裂纹萌生后便马上开始扩展,扩展分为介稳扩展和失稳扩展两个阶段,而且,介稳扩展的速率较快。
()5、氢脆断裂的微观断裂机理一般为沿晶断裂,断裂表面有泥状花样的腐蚀()6、各种断裂判据,都是裂纹失稳扩展的断裂判据,因此,都是非常安全的。
()7、缺口强化与形变强化不一样,不是强化材料的重要手段,但对于那些不能进行热处理强化的材料,可以作为强化的手段。
()&比例极限与蠕变极限相似,都属于长度类力学性能指标,都与拉伸紧密相关,是表示拉伸的力学性能指标。
()9、磨损曲线与蠕变曲线相似,都分为三个阶段,斜率表示速率,因此它们的纵横坐标是相同。
()10、同一金属材料用不同的硬度测定方法所测得的硬度值是相同的。
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 硬度D. 韧性2. 材料在拉伸过程中,当应力达到屈服点后,材料将:A. 断裂B. 产生永久变形C. 恢复原状D. 保持不变3. 材料的弹性模量是指:A. 材料的密度B. 材料的硬度C. 材料的抗拉强度D. 材料在弹性范围内应力与应变的比值4. 根据材料力学的胡克定律,下列说法正确的是:A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变无关D. 应力与应变成线性关系5. 材料的疲劳寿命是指:A. 材料的总寿命B. 材料在循环加载下达到破坏的周期数C. 材料的断裂寿命D. 材料的磨损寿命6. 材料的屈服强度是指:A. 材料在弹性范围内的最大应力B. 材料在塑性变形开始时的应力C. 材料的抗拉强度D. 材料的极限强度7. 材料的断裂韧性是指:A. 材料的硬度B. 材料的抗拉强度C. 材料抵抗裂纹扩展的能力D. 材料的屈服强度8. 材料力学中的泊松比是指:A. 材料的弹性模量B. 材料的屈服强度C. 材料在拉伸时横向应变与纵向应变的比值D. 材料的断裂韧性9. 在材料力学中,下列哪一项是衡量材料脆性程度的指标?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 断裂韧性D. 泊松比10. 材料在受力过程中,当应力超过其极限强度时,将:A. 发生弹性变形B. 发生塑性变形C. 发生断裂D. 恢复原状答案1. C2. B3. D4. A5. B6. B7. C8. C9. C10. C试题二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料力学中材料的三种基本力学性质。
2. 解释什么是材料的疲劳现象,并简述其对工程结构的影响。
3. 描述材料在拉伸过程中的四个主要阶段。
答案1. 材料的三种基本力学性质包括弹性、塑性和韧性。
弹性指的是材料在受到外力作用时发生变形,当外力移除后能够恢复原状的性质。
塑性是指材料在达到一定应力水平后,即使外力移除也无法完全恢复原状的性质。
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 FN =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、16。
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:正确的是 。
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。
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h4h(a) h4h(b)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( c ) 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。
材料力学期末复习题一、填空题(共15分)1、 (5分)一般钢材的弹性模量E = 210 GPa ;铝材的弹性模量E = 70 GPa2、 (10分)图示实心圆锥杆受扭转外力偶作用,材料的剪切弹性模量为G ,该杆的τ1、(5(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 正确答案是 A 。
2、(5分)边长为d 的正方形截面杆(1)和(2)面,杆(2对于这两种情况的动荷系数d k 有下列结论:(A );)()(,)()(2max 1max 21d d d d k k σσ<< (B );)()(,)()(2max 1max 21d d d d k k σσ>< (C );)()(,)()(2max 1max 21d d d d k k σσ<> (D )2max 1max 21)()(,)()(d d d d k k σσ>>。
正确答案是 A 。
三、计算题(共75分)1、(25求:(1)直径比21/d d ; (2)扭转角比BC AB φφ/解:AC 轴的内力图:)(105);(10355Nm M Nm M BC AB ⨯=⨯=由最大剪应力相等: 8434.05/3/;16/1050016/10300321323313max==⨯=⨯==d d d d W M n n ππτ由;594.0)(213232;41221242411=••=•=⇒∴⋅=d d M M M d G d G a M GI l M n n n n BC AB P n ππφφφKNm2、(解:3、(15分)有一厚度为6mm 的钢板在板面的两个垂直方向受拉,拉应力分别为150Mpa 和55Mpa ,材料的E=2.1×105Mpa ,υ =0.25。
求钢板厚度的减小值。
解:钢板厚度的减小值应为横向应变所产生,该板受力后的应力状态为二向应力状态,由广义胡克定律知,其Z向应变为:0244.010)55150(101.225.0)(69-=⨯+⨯-=+-=y x z E σσνε则 mm t Z Z 146.0-=⨯=∆ε材料力学各章重点一、绪论1.各向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同的 A 。
材料力学期末考试题及答案材料力学的期末考试大家复习好了吗?以下是为大家推荐关于材料力学试题及答案,希望对大家有所帮助。
一、单项选择题(在每题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每题2分,共20分)T?1.轴的扭转剪应力公式??=适用于如下截面轴( ) IPA.矩形截面轴B.椭圆截面轴C.圆形截面轴D.任意形状截面轴2.用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴,假设长度和横截面面积均相同,那么抗扭刚度较大的是哪个?( )A.实心圆轴B.空心圆轴C.两者一样D.无法判断3.矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、宽度减小一半时,从正应力强度考虑,该梁的承载能力的变化为( )A.不变B.增大一倍C.减小一半D.增大三倍4.图示悬臂梁自由端B的挠度为( ) aaama2(l?)ma3(l?)ma(l?)C.maD. B. A.EIEIEIEI5.图示微元体的最大剪应力τmax为多大?( )A. τmax=100MPaB. τmax=0C. τmax=50M PaD. τmax=200MPa6.用第三强度理论校核图示圆轴的强度时,所采用的强度条件为( ) A.B.PM2T2?()?4()≤[σ] AWZWPPMT??≤[σ] AWZWPC.D. (PM2T2?)?()≤[σ] AWZWP(PM2T2?)?4()≤[σ] AWZWP7.图示四根压杆的材料、截面均相同,它们在纸面内失稳的先后次序为( )A. (a),(b),(c),(d)B. (d),(a),(b),(c)C. (c),(d),(a),(b)D. (b),(c),(d),(a)8.图示杆件的拉压刚度为EA,在图示外力作用下其变形能U的以下表达式哪个是正确的?( ) P2aA. U= 2EAP2lP2b?B. U= 2EA2EAP2lP2b?C. U= 2EA2EAP2aP2b?D. U= 2EA2EA9图示两梁抗弯刚度相同,弹簧的刚度系数也相同,那么两梁中最大动应力的关系为( )A. (σd) a =(σd) bB. (σd) a >(σd) bC. (σd) a <(σd) bD. 与h大小有关二、填空题(每空1分,共20分)1.在材料力学中,为了简化对问题的研究,特对变形固体作出如下三个假设: 。
2016年下半年《材料力学》期末考试试题1. ( 多选题) 工程上常用()表示材料的硬度。
(本题4.0分)A、HRCB、HBC、 AD、 E标准答案:AB2. ( 多选题) 铸铁的力学性能可取决于()。
(本题4.0分)A、基体组织B、石墨的形态C、变质处理D、石墨化程度标准答案:ABCD3. ( 多选题) 金属变形的基本方式有()。
(本题4.0分)A、扩散B、滑移C、孪生D、形核标准答案:BC4. ( 多选题) 选材的主要原则有()。
(本题4.0分)A、使用性能原则B、工艺性能原则C、经济性原则D、环境与资源原则标准答案:ABCD5. ( 多选题) 齿轮类零件的主要失效形式有()。
(本题4.0分)A、过度弹性变形B、疲劳断裂C、过载断裂D、表面损伤标准答案:BCD6. ( 单选题) 在题3中,若杆AB为直径d=10mm的圆杆,F=20kN,AB 杆横截面上的应力是100Pa。
(本题2.5分)A、正确B、错误标准答案:B7. ( 单选题) 弯曲变形区内的中性层,当弯曲变形程度很小时,应变中性层的位置基本上处于材料厚度的中心,但当弯曲变形程度较大时,可以发现应变中性层向材料内侧移动,变形量愈大,内移量愈小。
(本题2.5分)A、正确B、错误标准答案:B8. ( 单选题) 弯曲应力,又称挠曲应力,挠应力或弯应力。
(本题2.5分)A、正确B、错误标准答案:A9. ( 单选题) 组合变形:两种或两种以上基本变形的组合。
(本题2.5分)A、正确B、错误标准答案:A10. ( 单选题) 图示杆件中, AB 段的轴力是10KN。
(本题2.5分)A、正确B、错误标准答案:A11. ( 单选题) 材料、长度、横截面形状和尺寸完全相同的两根梁,若同时发生破坏,则施加在( b )梁上的集中力偶 M e= ( 1/2 )。
(本题2.5分)A、正确B、错误标准答案:A12. ( 单选题) 材料的失效形式可分为脆性断裂和塑性屈服两大类型。
材料力学期末考试试卷一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪个不是基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 脆性D. 磁性2. 材料在受到拉伸时,其内部应力与应变的关系通常用哪种曲线表示?A. 应力-应变曲线B. 弹性模量曲线C. 疲劳曲线D. 硬度曲线3. 在材料力学中,哪个参数表示材料抵抗变形的能力?A. 屈服强度B. 弹性模量C. 硬度D. 抗拉强度4. 某材料的弹性模量为210 GPa,其单位应为?A. N/m²B. MPaC. GPaD. Pa5. 材料力学中的泊松比定义为?A. 材料在受力时长度的增加量与其原始长度的比值B. 材料在受力时横截面的减小量与其原始横截面的比值C. 材料在受力时长度的减小量与其原始长度的比值D. 材料在受力时横截面的增加量与其原始横截面的比值...(此处省略其他选择题)二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料力学中弹性模量和屈服强度的区别及其各自的重要性。
2. 描述材料在经历超过屈服点的应力后,其内部结构可能发生的变化。
3. 解释什么是材料的疲劳破坏,并简述其形成过程。
三、计算题(每题15分,共30分)1. 已知一直径为20mm的圆杆,在受到轴向拉力F=50kN时,求圆杆的应力和应变(假设材料为钢,弹性模量E=210 GPa)。
2. 某悬臂梁长3m,一端固定,另一端承受一集中力P=2kN。
若梁的截面为矩形,宽度b=0.1m,高度h=0.2m,材料的弹性模量E=200 GPa,求梁的挠度和最大弯矩。
四、论述题(每题20分,共20分)1. 论述材料力学在工程设计中的应用,以及如何通过材料力学原理来提高结构的安全性和可靠性。
试卷结束语:考生请注意,本试卷旨在检验你对材料力学基本概念、原理和计算方法的掌握程度。
请仔细审题,认真作答,祝你取得优异成绩。
材料力学期末考试题及答案AB卷一、选择题(每题5分,共40分)1. 材料力学中,下列哪个选项不属于材料力学的研究范畴?A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的韧性D. 材料的弹性模量答案:B2. 根据胡克定律,当应力超过材料的弹性极限时,以下哪个描述是正确的?A. 材料会发生永久变形B. 材料的应力与应变成正比C. 材料的应力与应变成反比D. 材料的弹性模量会增加答案:A3. 在拉伸试验中,材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生塑性变形时的应力B. 材料发生断裂时的应力C. 材料达到最大应力时的应力D. 材料的弹性极限答案:A4. 根据材料力学,下列哪个选项是正确的?A. 应力是力与面积的比值B. 应变是位移与长度的比值C. 应力是位移与面积的比值D. 应变是力与长度的比值答案:A5. 在材料力学中,下列哪个选项是正确的?A. 剪切应力与剪切应变成正比B. 剪切应力与剪切应变成反比C. 剪切应力与剪切应变无关D. 剪切应力与剪切应变成指数关系答案:A6. 材料力学中,下列哪个选项是正确的?A. 材料的塑性变形是可逆的B. 材料的弹性变形是不可逆的C. 材料的塑性变形是不可逆的D. 材料的弹性变形是可逆的答案:C7. 根据材料力学,下列哪个选项是正确的?A. 材料的疲劳寿命与应力循环次数无关B. 材料的疲劳寿命与应力循环次数成正比C. 材料的疲劳寿命与应力循环次数成反比D. 材料的疲劳寿命与应力循环次数无关答案:B8. 在材料力学中,下列哪个选项是正确的?A. 材料的硬度与弹性模量无关B. 材料的硬度与弹性模量成正比C. 材料的硬度与弹性模量成反比D. 材料的硬度与弹性模量无关答案:B二、简答题(每题10分,共20分)1. 请简述材料力学中弹性模量的定义及其物理意义。
答案:弹性模量是材料力学中描述材料弹性特性的一个物理量,它表示材料在受到外力作用时,单位应力下产生的单位应变。
弹性模量的物理意义是衡量材料抵抗形变的能力,弹性模量越大,表示材料的刚度越高,形变越小。
材料力学考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是材料的基本力学性能?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度2. 材料在拉伸过程中,若应力超过屈服点后继续增加,材料将进入:A. 弹性阶段B. 塑性阶段C. 断裂阶段D. 疲劳阶段3. 材料的弹性模量E表示的是:A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的弹性程度D. 材料的屈服强度4. 根据材料力学理论,下列哪一项不是材料的疲劳破坏特点?A. 疲劳破坏是局部的B. 疲劳破坏是突然的C. 疲劳破坏是可预测的D. 疲劳破坏是累积的5. 在材料力学中,下列哪一项不是材料的失效模式?A. 屈服B. 断裂C. 腐蚀D. 疲劳6. 材料的屈服强度和抗拉强度之间的关系是:A. 屈服强度总是大于抗拉强度B. 屈服强度总是小于抗拉强度C. 屈服强度等于抗拉强度D. 两者之间没有固定关系7. 材料的疲劳寿命与下列哪一项无关?A. 应力水平B. 材料的微观结构C. 环境温度D. 材料的密度8. 材料的冲击韧性通常用下列哪一项来表示?A. 抗拉强度B. 屈服强度C. 硬度D. 冲击吸收能量9. 材料的疲劳寿命与加载频率的关系是:A. 正相关B. 负相关C. 无关D. 先正相关后负相关10. 在材料力学中,下列哪一项不是材料的应力-应变曲线的特点?A. 弹性阶段B. 屈服阶段C. 塑性阶段D. 线性阶段二、简答题(每题10分,共20分)1. 请简述材料的弹性模量和屈服强度的区别和联系。
2. 材料的疲劳破坏与静载下的破坏有何不同?三、计算题(每题15分,共30分)1. 已知一材料的弹性模量E=200 GPa,泊松比ν=0.3。
若材料受到拉伸力F=10 kN,试计算材料的应变ε和应力σ。
2. 某材料的疲劳寿命S-N曲线已知,当应力水平为σ=200 MPa时,疲劳寿命N=1000次。
若应力水平降低到150 MPa,根据Basis Goodman关系,计算新的疲劳寿命。
材料力学考试试卷姓名 计分 一、填空题 (每空4分,共40分)1.一长l ,横截面面积为A 的等截面直杆,其密度为ρ,弹性模量为E ,则杆自由悬挂时由自重引起的最大应力=max σ ;杆的总伸长l ∆= 。
2.对图中铆钉进行强度计算时,=τ,=bs σ 。
3.矩形截面梁的F smax 、M max 及截面宽度不变,若将截面高度增加一倍,则最大弯曲正应力为原来的 倍,最大弯曲切应力为原来的 倍。
4.图示两梁的材料相同,最小截面面积相同,在相同的冲击载荷作用下,图 所示梁的最大正应力较大。
5.图示等截面梁AC 段的挠曲线方程为)2/(20EI x M w -=,则该段的转角方程为 ;截面B 的转角和挠度分别为 和 。
二、选择题 (每题4分 共20分)1.矩形截面细长压杆,b/h = 1/2。
如果将b 改为 h 后仍为细长压杆,临界压力是原来的多少倍?( )(A)2倍;(B) 4倍;(C) 8倍;(D)16倍。
2. 图示应力状态,用第三强度理论校核时,其相当应力为:( ) (A)τσ=3r ; (B)τσ=3r ;(C)τσ33=r ;(D)τσ23=r 。
第2题图 第3题图3.一空间折杆受力如图,则AB 杆的变形:( )(A) 纵横弯曲 ;(B) 弯扭组合;(C) 偏心拉伸; (D) 拉、弯、扭组合。
4.一内外直径之比D d /=α 的空心圆轴,当两端受力偶矩作用产生扭转变形时,横截面的最大切应力为τ,则横截面的最小切应力:( ) (A) τ; (B) ατ; (C) ()τα31- ; (D) ()τα41-。
5.对于图示交变应力,它是:(A)对称循环交变应力;(B)脉动循环交变应力;(C)静循环交变应力 。
( )三、图示杆系结构中AB 杆为刚性杆,①、②杆刚度为 EA ,外加载荷为 P ,求①、②杆的轴力。
(40分)σσσ材料力学参考答案一、填空题1.g l ρσ=max ,El g 22ρ2.22dP π,dt P3.0.25,0.54.(a)5.EI x M 0-,EI a M 0-,)tan()(2020EI aM a l EI a M ---二、选择题1.(B ) 2.(D ) 3.(C) 4.(B) 5.(B)三、解:(1)静力平衡方程如图b 所示,F N1,F N2为①,②杆的内力;Fx 、F Y 为A 处的约束力,未知力个数为4,静力平衡方程个数为3(平面力系),故为一次超静定问题。
材料力学期末考试选择填空参考题及答案一、选择题(每题2分,共40分)1. 材料力学是研究材料在外力作用下的()的学科。
A. 变形B. 破坏C. 变形和破坏D. 稳定性答案:C2. 下列哪种材料属于塑性材料?A. 钢材B. 铸铁C. 铝D. 玻璃答案:C3. 在弹性范围内,材料的应力与应变之间的关系符合()定律。
A. 胡克B. 摩尔C. 帕斯卡D. 牛顿答案:A4. 下列哪个选项描述了梁的弯曲正应力?A. σ = F y / IB. σ = F L / AC. σ = M y / ID. σ = M L / A答案:C5. 梁的剪力图和弯矩图是描述梁在受力时的()情况。
A. 应力B. 应变C. 变形答案:C6. 下列哪种情况下,梁会发生扭转?A. 梁受到垂直于轴线的力B. 梁受到平行于轴线的力C. 梁受到垂直于轴线的力偶D. 梁受到平行于轴线的力偶答案:C7. 圆轴的扭转正应力公式为()。
A. τ = T r / IB. τ = T r / WC. τ = T L / ID. τ = T L / W答案:B8. 在弹性范围内,下列哪种材料具有较大的弹性模量?A. 钢材B. 铸铁D. 塑料答案:A9. 下列哪种情况属于稳定问题?A. 压杆B. 梁的弯曲C. 扭转D. 拉伸答案:A10. 在下列材料中,哪种材料的泊松比最大?A. 钢材B. 铸铁C. 铝D. 塑料答案:D11. 材料的屈服极限是指材料在()状态下达到的最大应力。
A. 弹性B. 塑性C. 断裂D. 疲劳答案:B12. 下列哪种情况下,梁的变形最大?A. 悬臂梁B. 简支梁C. 外伸梁D. 桁架答案:A13. 在下列材料中,哪种材料的抗拉强度最高?A. 钢材B. 铸铁C. 铝D. 塑料答案:A14. 下列哪种材料具有较好的抗磨损性能?A. 钢材B. 铸铁C. 铝D. 碳化硅答案:D15. 下列哪种材料具有较好的耐腐蚀性能?A. 钢材B. 铸铁C. 铝D. 不锈钢答案:D16. 在下列材料中,哪种材料的疲劳极限最高?A. 钢材B. 铸铁C. 铝D. 塑料答案:A17. 下列哪种材料具有较好的抗冲击性能?A. 钢材B. 铸铁C. 铝D. 玻璃答案:C18. 下列哪种材料具有较好的焊接性能?A. 钢材B. 铸铁C. 铝D. 塑料答案:A19. 下列哪种材料具有较好的成形性能?A. 钢材B. 铸铁C. 铝D. 塑料答案:C20. 下列哪种材料具有较好的导电性能?A. 钢材B. 铸铁C. 铝D. 塑料答案:C二、填空题(每题2分,共40分)1. 材料力学的任务是研究在外力作用下,杆件的________、________和________。
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 、16。
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:正确的是。
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。
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( b )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( c ) 强度、刚度均足够;B 、强度不够,刚度足够; 强度足够,刚度不够;D 、强度、刚度均不够。
二、计算题:1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。
2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。
已知I z=60125000mm4,y C=157.5mm,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa。
试求:①画梁的剪力图、弯矩图。
②按正应力强度条件校核梁的强度。
3.传动轴如图所示。
已知F r=2KN,F t=5KN,M=1KN·m,l=600mm,齿轮直径D=400mm,轴的[σ]=100MPa。
试求:①力偶M的大小;②作AB轴各基本变形的内力图。
③用第三强度理论设计轴AB的直径d。
4.图示外伸梁由铸铁制成,截面形状如图示。
已知I z=4500cm4,y1=7.14cm,y2=12.86cm,材料许用压应力[σc]=120MPa,许用拉应力[σt]=35MPa,a=1m。
试求:①画梁的剪力图、弯矩图。
②按正应力强度条件确定梁截荷P。
5.如图6所示,钢制直角拐轴,已知铅垂力F1,水平力F2,实心轴AB的直径d,长度l,拐臂的长度a。
试求:①作AB轴各基本变形的内力图。
②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。
6.图所示结构,载荷P=50KkN,AB杆的直径d=40mm,长度l=1000mm,两端铰支。
已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数n st=2.0,[σ]=140MPa。
试校核AB杆是否安全。
7.铸铁梁如图5,单位为mm,已知I z=10180cm4,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa,试求:①画梁的剪力图、弯矩图。
②按正应力强度条件确定梁截荷P。
8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。
已知M=200GPa,μ=0.3,[σ]=140MPa。
材料力学试卷试题(附参考答案)材料力学试卷试题一、选择题(每题共10分,共5题,计50分)1. 下面哪项不属于材料力学的基本假设?A. 弹性材料的应力-应变关系符合胡克定律。
B. 材料的体积不随外力的作用发生改变。
C. 在材料的应力达到极限时将发生塑性变形。
D. 材料在外力作用下会发生应变。
2. 受力体系中,若要使物体保持静止,则下面哪个条件必须满足?A. 所有受力的合力为零。
B. 所有受力的合力的矩为零。
C. 所有受力的合力和合力矩皆为零。
D. 所有受力的大小均为零。
3. 弹簧常数为k,弹簧长度为l,当受到外力F时,弹簧发生形变Δl,弹性势能为U。
则下面哪个公式正确?A. U = F/ΔlB. U = F·ΔlC. U = 1/2k(Δl)^2D. U = k/2Δl4. 一根弹性绳子的上端系在固定点,下端挂着一个质量为m的小球,长度为l。
如果小球偏离平衡位置的距离为x,则绳子受力的大小为多少?A. mgx/lB. mg/lxC. mx/lgD. mg/l5. 压力是物体受到的外力作用面积单位所计算出的量。
压力的计算公式为?A. P = F/AB. P = F×AC. P = F-AD. P = A/F二、简答题(共10分,计20分)1. 什么是材料力学的研究对象?并介绍材料力学的主要内容。
(要求回答清晰明了,条理清晰)2. 说明静力平衡的条件,并举例说明其应用。
(要求回答准确,能说明条件的必要性,并给出具体应用例子)三、计算题(共15分,计30分)1. 一个质量为2kg的物体受到两个力的作用,分别为10N和20N。
这两个力的夹角为60°,求物体所受合力的大小和方向。
(要求列出计算步骤,有清晰的计算过程和结果)2. 一个弹簧的斜率为k,长度为l,质量为m的物体悬挂在该弹簧下方,当物体达到平衡时,弹簧的形变为Δl。
求物体所受重力的大小。
(要求列出计算步骤,有清晰的计算过程和结果)3. 一个桥梁的两个支座分别承受20kN和30kN的垂直压力,支座之间的距离为4m。
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学主要研究的是材料在外力作用下的______。
A. 化学变化B. 物理变化C. 力学性质D. 热学性质2. 材料力学中,应力的定义是单位面积上的______。
A. 力B. 位移C. 速度D. 加速度3. 弹性模量是描述材料______的物理量。
A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度4. 材料力学中,材料的屈服强度是指材料在______条件下的应力。
A. 弹性变形B. 永久变形C. 断裂D. 疲劳5. 材料力学中,拉压杆件的承载能力主要取决于其______。
A. 长度B. 直径C. 材料种类D. 表面处理6. 材料力学中,剪切应力的计算公式是______。
A. τ = F/AB. τ = F/LC. τ = Fb/AD. τ = Fb/L7. 材料力学中,梁的弯曲问题主要考虑的是______。
A. 材料的弹性模量B. 梁的截面形状C. 梁的长度D. 梁的重量8. 材料力学中,疲劳破坏是指材料在______作用下发生的破坏。
A. 静载荷B. 动载荷C. 冲击载荷D. 温度变化9. 材料力学中,材料的断裂韧性是指材料在______条件下的抗断裂能力。
A. 静载荷B. 动载荷C. 冲击载荷D. 疲劳10. 材料力学中,安全系数是指实际承载能力与______的比值。
A. 设计载荷B. 最大载荷C. 极限载荷D. 疲劳载荷答案:1-5 C A A B B 6-10 C B B D C二、填空题(每空1分,共10分)1. 材料力学中的______是指材料在受到外力作用时,其形状和尺寸发生改变的能力。
2. 当材料受到的应力超过其______时,材料将发生永久变形。
3. 在材料力学中,______是指材料在受到外力作用时,其内部各点的应力状态。
4. 材料力学中,______是指材料在受到外力作用时,其内部各点的位移状态。
5. 材料力学中,______是指材料在受到外力作用时,其内部各点的应变状态。
***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(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( )。
三明学院
《材料力学》期末考试卷5
(考试时间:120分钟)
使用班级: 学生数: 任课教师: 考试类型 闭卷
题 序 一 二 三 四 五 六 总分 得 分 阅卷人
1.材料的失效模式 B 。
A .只与材料本身有关,而与应力状态无关;
B .与材料本身、应力状态均有关;
C .只与应力状态有关,而与材料本身无关;
D .与材料本身、应力状态均无关。
2.下面有关强度理论知识的几个论述,正确的是 D 。
A .需模拟实际构件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。
3.轴向拉伸细长杆件如图所示,____ B ___。
A .1-1、2-2面上应力皆均匀分布;
B .1-1面上应力非均匀分布,2-2面上应力均匀分布;
C .1-1面上应力均匀分布,2-2面上应力非均匀分布;
D .1-1、2-2面上应力皆非均匀分布。
4.塑性材料试件拉伸试验时,在强化阶段___ D ___。
A .只发生弹性变形;
B .只发生塑性变形;
C .只发生线弹性变形;
D .弹性变形与塑性变形同时发生。
5.比较脆性材料的抗拉、抗剪、抗压性能:___ B ____。
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。
6.水平面内放置的薄壁圆环平均直径为d ,横截面面积为A 。
当其绕过圆心的轴在水平面内匀角
速度旋转时,与圆环的初始尺寸相比__ A ____。
A .d 增大,A 减小;
B .A 增大,d 减小;
C .A 、d 均增大;
D .A 、d 均减小。
7.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__ D ____。
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。
8.图中应力圆a 、b 、c 表示的应力状态分别为 C 。
A .二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态;
B .单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态;
C .单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态;
D .单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。
9.压杆临界力的大小, B 。
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 .与压杆的长度大小无关;
D .与压杆的柔度大小无关。
10.一点的应力状态如下图所示,则其主应力1σ、2σ、
3σ分别为 B 。
A .30MPa 、100 MPa 、50 MPa
B .50 MPa 、30MPa 、-50MPa
C .50 MPa 、0、-50MPa
D .-50 MPa 、30MPa 、50MPa
二、(20分)图示为某构件内危险点的应力状态(图中应力单位为MPa ),试分别求其第二、第四强度理论的相当应力2r σ、4r σ(3.0=μ)。
. 系 班 姓名 座号 成绩 . ...................................................... 密 .................................... 封 ................................ 线 ......................................................
解:由图可见,60z Mpa σ=为主应力
之一。
因此,可简化为二向应力状态,且有: 40,20,30x y xy Mpa Mpa Mpa σστ==-=。
(10分) 于是有:
(4分) 所以:
601=σMPa , 4.522=σ MPa , 4.323-=σ MPa
(2分)
(4分)
三、(20分)求如图所示悬臂梁的内力方程,并作剪力图和弯距图,已知P=10KN,M=10KN ·m 。
解:分段考虑: 1、AC 段:(5分)
(1)剪力方程为:()10(01)Q x KN m x m =⋅<<
(2)弯矩方程为:()10(2)()(01)M x x KN m x m =--⋅≤≤ 2、CB 段:
(1)剪力方程为:()0(12)Q x m x m =<<
(2)弯矩方程为:()10(12)M x KN m x m =-⋅≤≤ 3、内力图如下:(10分)
四、(15分)三根圆截面压杆,直径均为d=160mm ,材料为A3钢(E=206Gpa,
240s Mpa σ=, 200p Mpa σ=,304, 1.12a Mpa b Mpa ==)
,三杆两端均为铰支,长度分别为
123
,,l l l ,且
123245l l l m
===。
试求各杆的临界压力。
解:1μ=,三根杆的柔度分别为:
可见:1杆适用欧拉公式,2杆适用经验公式,3杆适用强度公式。
五、(15分)已知一受力构件自由表面上某一点处的两个面内主应变分别为:ε1=240⨯10-6, ε2=–160⨯10-6,弹性模量E=210GPa ,泊松比为 μ=0.3, 试求该点处的主应力及另一主应变。
所以,该点处为平面应力状态。
2max 252.432.4min 4020402030{22MPa σσ⎫-+⎛⎫=±+=⎬ ⎪⎝⎭⎭
()()()21232224122331()54188.82r r Mpa Mpa σσμσσσσσσσσσ=-+=⎡⎤=-+-+-=⎣⎦()Q x 10KN
⊕ x
()M x 10KN.m
x
20KN.m
1125
l i μλ'==262.5l i μλ''==331.25l
i μλ'''==21100p E πλσ==257s
a b
σλ-==()22
112
25364cr cr E d F A KN ππσλ==='2
22()47104
cr cr d F A a b KN πσλ''==-=2
3348234
cr cr s
d F A KN πσσ===1分 3分 2分
3分 3分 3分 []1
122
96
2
121010 (2400.3160)1044.3MPa 10.3
E
σεμεμ-'∴=+-⨯=-⨯⨯=-[]2212
9
62
121010 (1600.3240)1020.3MPa 10.3
E σεμεμ-'∴=+-⨯=-+⨯⨯=--3分
3分
12344.3MPa;0;20.3MPa;
σσσ∴===-()662319
0.3
(22.344.3)1034.31021010
E
μ
εσσ-=-
+=-
-+⨯=-⨯⨯2分
5分。