材料力学试题及答案7套

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：D23D1，

则

IZ2IZ1；

WZ2WZ1；

IP2IP1；

WP2WP1； （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0.3。（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， 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）

2

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100MPa， 1、画梁的剪力图、弯矩图 2、设计梁的截面 (本题20分)。

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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10MPa，折减系数与柔度的关系为：题15分)

30002。 (本

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）

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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ab的大小。

二、（10分）计算图形的惯性矩

IzIy 。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。已知杆的横截面积A=400 mm2，E=200GPa 。

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五、（15分）某传动轴外径D90mm，传递的扭矩为：T1.5kNm，材料的许用应力为

60MPa，试校核轴的强度。

六、（15分） 一矩形截面梁，截面宽b60mm，高h120mm，梁的许用应力

150MPa，画梁的剪力图、弯矩图，并校核梁的正应力强度。

七、（15分） 两端固定支承圆截面钢压杆，直径d40mm，长l5m，钢的弹性模量

E200GPa，试用欧拉公式计算压杆的临界应力cr。

八、（15分）用能量法计算结构B点的竖向位移，梁的长度为L ，抗弯刚度为EI。

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材料力学试卷3

一、（10分）重量为P的重物自高度h自由落下，冲击梁的自由端B，梁的抗弯刚度EI已知，计算悬臂梁自由端的最大挠度。

二、（15分）画图示杆的轴力图，并求最大正应力。已知杆的横截面积A=8cm2。

三、（15分）某空心传动轴外径D90mm，内径d85mm，传递的扭矩为

T3kNm，计算轴的最大、最小扭转切应力。

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四、（15分） 画图示梁的剪力图、弯矩图。设圆截面直杆的直径为D=200mm，求梁的最大弯曲正应力。

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五、（15分）已知构件上危险点的应力状态，求该点的主应力以及第三强度理论的相当应力。

六、（15分） 两端铰支圆截面钢压杆，直径d40mm，长l2m，钢的弹性模量E200GPa，试用欧拉公式计算压杆的临界压力Pcr。

七、（15分）用能量法计算结构B点的转角。EI已知。

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材料力学试卷4

一、计算小题

1、圆杆横截面半径增大一倍，其抗拉压刚度、抗扭刚度以及抗弯刚度有何变化？（

2、自由落体物体，重力为P，求B截面的冲击挠度。（10分）

P

q h A l B

二、作图题：（共20分）

1．试绘图示杆件的轴力图（6分）

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10分） 第 9 页 共 20 页

qa 2．如图所示，绘出剪力图和弯矩图。（14

q a a a 分）

三、 图示圆轴AB的直径d =80mm，材料的[σ]=160MPa。已知P = 5kN，M = 3kN·m，l =1m。

指出危险截面、危险点的位置；试按第三强度理论校核轴的强度。（15分）

四. 图示矩形截面简支梁，材料容许应力[σ]＝10MPa，已知b＝12cm，若采用截面高宽比为h/b＝5/3，试求梁能承受的最大荷载。（15分）

五、试确定图示轴心压杆的临界力。已知杆长l4m，直径为d90mm，临界柔度为p100，

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A l B B M P 第 10 页 共 20 页

弹性模量E200MPa，（经验公式为cr5773.74）（15分）

六、用单位载荷法求刚架C点的水平位移。（EI已知）

b A B a C

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材料力学试卷5

一、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

ab的大小。

（本题5分）

二、硬铝试样,厚度

2mm，试验段板宽b=20mm，标距长度l=70mm，在轴向拉力F=6kN

的作用下，测得试验段伸长l0.15mm，板宽缩短量b0.014mm，试计算硬铝的弹性模量E与泊松比。（本题10分）

三、某圆截面钢轴，转速n=250r/min，传递功率P=60kW，许用切应力为40MPa，单

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0.8()/m，切变模量G=80GPa，试确定轴的直径。位长度许用扭转角（本题15分）

四、图示矩形截面外伸梁，承受载荷F作用，F=20kN，许用应力160MPa，许用切应力90MPa，截面高宽比h:b2，画梁的剪力图、弯矩图。确定梁的截面尺寸（本题20分）。

五、已知构件上危险点的应力状态，许用应力60MPa，用第三强度理论校核该点的

强度。（本题15分）

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六、图示结构水平横梁AB的弯曲刚度无限大，承受均布载荷q作用，立柱CD直径

d40mm，立柱长度l2m，立柱材料为A3号钢，其临界柔度为：P100，弹性模

量E200GPa，两端可以看作固定铰支，若稳定安全系数nw=2，试确定载荷q的最大值。（本题20分）

七、用能量法计算图示外伸梁C点的竖向位移，EI已知。（本题15分）

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材料力学试卷6

-3

一、某材料的应力-应变曲线如图所示，图中水平坐标每一格代表0.5×10，竖坐标每一格代表30Mpa。试确定材料的弹性模量E，屈服极限σs，强度极限σb。（本题10分）

二、硬铝试样,厚度

2mm，试验段板宽b=20mm，标距长度l=70mm，在轴向拉力F=6kN

的作用下，测得试验段伸长l0.15mm，板宽缩短量b0.014mm，试计算硬铝的弹性模量E与泊松比。（本题10分）

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三、某圆截面钢轴，转速n=250r/min，传递功率P=60kW，许用切应力为40MPa，试确定轴的直径。（本题15分）

比h:b2，画梁的剪力图、弯矩图。确定梁的截面尺寸（本题20分）。

四、图示矩形截面外伸梁，承受载荷F作用，F=20kN，许用应力160MPa，截面高宽

五、已知构件上危险点的应力状态，许用应力60MPa，用第三强度理论校核该点的

强度。（本题15分）

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P100，六、理想轴心压杆直径d40mm，长度l2m，材料为A3号钢，其临界柔度为：

弹性模量E200GPa，两端可以看作是铰支座，若稳定安全系数nw=2，试确定压杆的容

许压力最大值。（本题15分）

七、用能量法计算图示刚架C点的竖向位移，两段杆长度均为l，不考虑轴力及剪力的影响，EI为常数。（本题15分）

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材料力学试卷7

一、概念题（本题22分）

1、 指的是构件抵抗破坏的能力； 指的是构件抵抗弹性变形的能力； 指的是构件在原始状态保持平衡的能力。（3分）

2、由于构件截面急剧变化所引起的应力局部增大的现象称为 。（1分） 3、轴向受力构件在比例极限内，其横向应变与轴向应变成正比，比例系数称为材料的 。（1分）

4、根据下图所示A、B、C、D四种不同材料的应力-应变曲线，可以判断：材料 的弹性模量最大；材料 的强度极限最大；材料 的塑性最好；材料 的强度最小。（4分）

5、圆杆横截面直径增大一倍，其抗拉压刚度变成原来的 倍、抗扭刚度变成原来的 倍、抗弯刚度变成原来的 倍。（6分）

6、对于大柔度中心压杆，在其它条件都不变的情况下，若将压杆两端的约束由两端铰支改为两端固支，则其临界压力变为原来的 倍。（3分） 7、第二强度理论的相当应力r2 。（2分） 8、变形能的计算与加载次序有关吗？答： 。（2分）

二、（本题12分）画杆的轴力图。若横截面积为A，弹性模量为E，计算杆的最大正应力和总的变形。

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三、（本题12分）如图所示外伸梁，q=30kN/m，a=2m，画梁的剪力图和弯矩图。

四、（本题15分）图示矩形截面简支梁，材料容许应力10MPa，已知b＝12cm，若采用截面高宽比为h/b＝5/3，试求梁能承受的最大荷载。

五、（本题15分）试确定图示轴心压杆的临界力。已知杆长l临界柔度为

4m，直径为d90mm，

p100，弹性模量E200MPa，（经验公式为cr5773.74）

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六、（本题15分）已知构件上危险点的应力状态，许用应力60MPa，用第三强度理

论校核该点的强度。（本题15分）

七、（本题9分）用单位载荷法求刚架B点的竖向位移，刚架各杆长度都是l，抗弯刚度EI为常数。

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