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1、第 1 页 共 18 页20102011 材料力学试题及答案 A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
2、、建立平面弯曲正应力公式 ,需要考虑的关系有（ ） 。zIMyA、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； C 31、20、10； D 31、10、20 。第 2 页 共 18 页7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力 1、 2
3、、 3分别为（ ） 。A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、 30MPa、-50MPaC 50 MPa、 0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（ ） 。A、2 B、3 C、4 D、59、压杆临界力的大小， （ ） 。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 与压杆材料无关；D 与压杆的柔度大小无关。10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求结构满足三个条件。以下那个条件不是必须的（ ）A、EI 为常量 B、结构轴线必须为直线。 C、 图必须是直线。 D、 和 至少有一个是直线。MM
4、二、按要求作图(共 12 分)1、做梁的剪力、弯矩图(10 分)第 3 页 共 18 页2、画出右图所示空心圆轴横截面上沿半径 OA 方 向的剪应力分布示意图.（2 分）三、结构尺寸及受力如图所示，AB 可视为刚体，CD 为圆截面钢杆，直径为 mm，材料为35DQ235 钢，许用应力为 180MPa， （共 15 分）20EGPa（1）求许可载荷 。 （6 分） F(2) 计算当 时，B 点竖向位移（6 分）50FKN(3) 若 D 处（双剪切）铆钉许用切应力 MPa10，试设计铆钉直径 。 （3 分）d四、 （13 分）在受集中力偶矩 Me 作用的矩形截 面简支梁中，测得中性层 上 k 点处
5、沿 45o方向的线应 变为，已知材料的 E, 和梁的横截面及长度尺寸 b,h,a,l.试求集中力偶矩 Me。o45ATO第 4 页 共 18 页五、 （14 分）如图所示结构，杆 AB横截面面积 5.21cm2，抗弯截面模量102zWcm3，材料的许用应力 180MPa。圆截面杆 CD，其直径 20dmm，材料的弹性模量 EGpa， 250sMPa， pMPa， ， 1,，如果压杆不为细长杆时采用 直线拟合。 A、 C、 D三处均为球 铰约束，若已知： 25.1lm， 5.02lm， FkN，稳定安全系数 8stn，校核此结构是否安全。第 5 页 共 18 页六、 （12 分）重为 Q的物体从
6、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 3lIk，试求 C点冲击挠度。第 6 页 共 18 页七、 （14 分）平面刚架如图所示， EI为常量，试用力法作其弯距图。 qaCBAa第 7 页 共 18 页20102011 材料力学试题及答案 B一、单选或多选题（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
7、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、设某种钢的屈服应力为 ，弹性模量为 。现将直径为 2mm 的钢丝20sMPa20EGPa绕在一个刚性圆柱上，欲使钢丝放松后不产生残余变形，则圆柱直径不能小于（ ） 。A、0.8 米 B、1.6 米 C、2.0 米 D、2.4 米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
8、、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； C 31、20、10； D 31、10、20 。第 8 页 共 18 页7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力 1、 2、 3分别为（ ） 。A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、 30MPa、-50MPaC 50 MPa、 0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（ ） 。A、2 B、3 C、4 D、59、压杆临界力的大小， （ ） 。A 与压杆所承受的轴向压力大小有关；B
9、 与压杆的柔度大小有关；C 与压杆材料无关；D 与压杆的柔度大小无关。10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求杆件满足三个条件。以下那个条件不是必须的（ ）A、EI 为常量 B、结构轴线必须为直线。 C、 图必须是直线。 D、 和 至少有一个是直线。MM二、按要求做图(10 分)q=F/a F22 112Faaa 3m1m(e) B1m20kN/m30kNCD（1）做轴力图 (2) 做剪力、弯矩图第 9 页 共 18 页三、图示结构中，BC 由一束直径为 2mm 的钢丝组成，若钢丝的许用应力为 ，MPa160。试求 BC 需由多少根钢丝组成。 （10 分）mKNq/30四、 （14 分）
10、已知圆轴直径 ，在其上边缘 点处测得纵向线应变 ，在水m20dA61040平直径平面的外侧 点处，测得 ，已知材料的弹性模量 ，泊松比B645103 GPa2E， 。若不计弯曲切应力的影响，试求作用在轴上的载荷 和 的大小。25.0ma FeMA B C4m3mFdaeAB 45 第 10 页 共 18 页五、 （16 分）如图所示结构，杆 AB横截面面积 5.21cm2，抗弯截面模量102zWcm3，材料的许用应力 180MPa。圆截面杆 CD，其直径 20dmm，材料的弹性模量 EGpa， ， pMPa， ， ，如果压杆不为细长25sMPa120,5杆时采用直线拟合。 、 C、 D三处均为
11、球铰约束，若已知： .lm， .2lm，5FkN，稳定安全系数 8.1stn，试校核此结构是否安全。第 11 页 共 18 页20102011 材料力学 A 卷参考答案一、选择题（每空 1 分）1. D； 2. D； 3. A； 4. C； 5. A;6. D; 7.B; 8. A; 9. B; 10. C.二、作图题 1、剪力、弯矩图 2、切应力分布2 分三、解：(1) 对 AB 进行受力分析（1 分）(2 分)0:1(02)0AMNF第 12 页 共 18 页解得 3NFCD 杆轴向拉伸与压缩，由强度条件有(2 分)18054MPaPaA解得 (1 分) 357.FNK（2）画出变形图如下
12、：（ 2 分）根据胡克定律，有（2 分）396250101.8254CDNLmEA根据变形图得到 (2 分)3.6Dm.B（3）铆钉是双剪切 （1 分）由剪切名义应力计算公式得到（ 1 分）2150104SFMPaAd解得 （1 分）3m四、解：B 点的单元体如图所示B 点应力状态为纯剪切状态。由广义胡克定理有 01123451EE(7 分) 根据应力弯曲剪应 力公式：.5.SeFMbhl (3 分) 代入广义胡克定理， 得到第 13 页 共 18 页(3 分)45231elbhEM五、解： （1） 计算 杆的临界压力 （7 分）CD54dim， 所以 杆为大柔度杆30.1li1CD用欧拉公式
13、计算临界压应力和临界压力, 2crE 622923.4013.4015crEPA KN (2). （5 分） AB 杆平衡 有 : 得 M1sinCFlTCAB 杆拉弯组合变形，弯矩图和轴力图下图所示AB 杆最大拉应力33maxax 64125025106.28.NZMFMPaWA3校核压杆稳定性足够 （1 分）512.01.8crstPnT梁强度足够 （1 分）max63.0MPa六、解：弹簧引起的静位移为（3 分）139QlKEI梁的静位移为：（6 分）_ +12582533312253st lllQllI第 14 页 共 18 页动荷系数 （2 分）325181dsthQlEIhKC点的动挠度 （1 分）33195dstllIEI七、解：以 C 处的约束为多余约束，原结构的基本体系为: （2 分）由力法典型方程 （1 分） 10PX1242 538PqqlaaEI EI （各 3 分）31 4()I EI将 和 代入力法典型方程，得 （2 分） 1P152Xqa刚架的弯矩图右图示 （2 分）第 15 页 共 18 页20102011 材料力学 B 卷参考答案一、选择题（每空 1 分）1. D； 2. D； 3. A； 4. C； 5. A;6. D; 7.B; 8. A; 9. B; 10. C.二、作图题 1. （3 分）做轴力图 2
