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大学材料力学习题及答案(题库)

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。( )

18．挤压面在垂直挤压平面上的投影面作为名义挤压面积，并且假设在此挤压面积上的挤压应力为均匀分布的。( )

19．挤压力是构件之间的相互作用力是一种外力，它和轴力、剪力等内力在性质上是不同的。( )

20．挤压的实用计算，其挤压面积一定等于实际接触面积。( ) 21．园轴扭转时，各横截面绕其轴线发生相对转动。( )

22．薄壁圆筒扭转时，其横截面上剪应力均匀分布，方向垂直半径。( ) 23．空心圆截面的外径为D ，内径为d ，则抗扭截面系数为16

W ππ-

。( )

24．静矩是对一定的轴而言的，同一截面对不同的坐标轴，静矩是不相同的，并且它们可以为正，可以为负，亦可以为零。( ) 25．截面对某一轴的静矩为零，则该轴一定通过截面的形心，反之亦然。 ( ) 26．截面对任意一对正交轴的惯性矩之和，等于该截面对此两轴交点的极惯性矩，

即I z +I y =I P 。( )

27．同一截面对于不同的坐标轴惯性矩是不同的，但它们的值衡为正值。( ) 28．组合截面对任一轴的惯性矩等于其各部分面积对同一轴惯性矩之和。( ) 29．惯性半径是一个与截面形状、尺寸、材料的特性及外力有关的量。( ) 30．平面图形对于其形心主轴的静矩和惯性积均为零，但极惯性矩和轴惯性矩一定不等于零。( ) 31．有对称轴的截面，其形心必在此对称轴上，故该对称轴就是形心主轴。( ) 32．梁平面弯曲时，各截面绕其中性轴z 发生相对转动。( )

33．在集中力作用处，剪力值发生突变，其突变值等于此集中力；而弯矩图在此处发生转折。 ( )

34．在集中力偶作用处，剪力值不变；而弯矩图发生突变，其突变值等于此集中力偶矩。( )

35．中性轴是通过截面形心、且与截面对称轴垂直的形心主轴。( ) 36．梁弯曲变形时，其中性层的曲率半径ρ与EI z 成正比。 ( )

37．纯弯曲时，梁的正应力沿截面高度是线性分布的，即离中性轴愈远，其值愈大；而沿截面宽度是均匀分布的。( )

38．计算梁弯曲变形时，允许应用叠加法的条件是：变形必须是载荷的线性齐次函数。( )

39．叠加法只适用求梁的变形问题，不适用求其它力学量。( )

40．合理布置支座的位置可以减小梁内的最大弯矩，因而达到提高梁的强度和刚度的目的。( )

41．单元体中最大正应力(或最小正应力)的截面与最大剪应力(或最小剪应力)的截面成90o 。( )

42．单元体中最大正应力(或最小正应力)的截面上的剪应力必然为零。( ) 43．单元体中最大剪应力(或最小剪应力)的截面上的正应力一定为零。 ( ) 44．圆截面铸铁试件扭转时，表面各点的主平面联成的倾角为450的螺旋面拉伸后将首先发生断裂破坏。( )

45．二向应力状态中，通过单元体的两个互相垂直的截面上的正应力之和必为一常数。( )

46．三向应力状态中某方向上的正应力为零，则该方向上的线应变必然为零。( )

47．不同材料固然可能发生不同形式的破坏，就是同一材料，当应力状态的情况不同时，也可能发生不同形式的破坏。 ( )

48．强度理论的适用范围决定于危险点处的应力状态和构件的材料性质。( ) 49．若外力的作用线平行杆件的轴线，但不通过横截面的形心，则杆件将引起偏心拉伸或压缩。 ( )

50．因动力效应而引起的载荷称为动载荷，在动载荷作用下，构件内的应力称为动应力。( )

51．当圆环绕垂直于圆环平面的对称轴匀速转动时，环内的动应力过大，可以用增加圆环横截面面积的办法使动应力减小。( )

52．冲击时构件的动应力，等于冲击动荷系数与静应力的乘积。( ) 53．自由落体冲击时的动荷系数为j

K δ

21+

。( )

54．在交变应力作用下，材料抵抗破坏的能力不会显著降低。( )

55．交变应力中，应力循环特性r=-1，称为对称应力循环。( )

56．在交变应力作用下，构件的持久极限是指构件所能承受的极限应力，它不仅与应力循环特性r有关，而且与构件的外形、尺寸和表面质量等因素有关。( ) 57．构件的持久极限与材料的持久极限是同一回事，均为定值。( )

58．压杆的长度系数μ代表支承方式对临界力的影响。两端约束越强，其值越小，临界力越大；两端约束越弱，其值越大，临界力越小。( )

59．压杆的柔度λ综合反映了影响临界力的各种因素。λ值越大，临界力越小；反之，λ值越小，临界力越大。( )

60．在压杆稳定性计算中经判断应按中长杆的经验公式计算临界力时，若使用时错误地用了细长杆的欧拉公式，则后果偏于危险。( )

二．填空题：（60小题）

1．材料力学是研究构件强度、刚度、稳定性的学科。

2．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；稳定是指构件维持其原有的直线平衡状态的能力。

3．在材料力学中，对变形固体的基本假设是连续性、均匀性、各向同性。

4．随外力解除而消失的变形叫弹性变形；外力解除后不能消失的变形叫塑性变形。

5．截面法是计算内力的基本方法。

6．应力是分析构件强度问题的重要依据；应变是分析构件变形程度的基本量。

7．构件每单位长度的伸长或缩短，称为线应变,单元体上相互垂直的两根棱边夹角的改变量，称为切应变。

8．轴向拉伸与压缩时直杆横截面上的内力，称为轴力

9．应力与应变保持线性关系时的最大应力，称为比例极限。

10．材料只产生弹性变形的最大应力称为弹性极限；材料能承受的最大应力称为强度极限。

11．伸长率是衡量材料的塑性指标；的材料称为塑性材料；的材料称为脆性材料。

12．应力变化不大，而应变显著增加的现象，称为屈服。

13．材料在卸载过程中，应力与应变成线性关系。

14．在常温下把材料冷拉到强化阶段，然后卸载，当再次加载时，材料的比例极限提高，而塑性降低，这种现象称为冷作硬化。

15．使材料丧失正常工作能力的应力，称为极限应力。16．在工程计算中允许材料承受的最大应力，称为许用应力。17．当应力不超过比例极限时，横向应变与纵向应变之比的绝对值，称为泊松比。

18．约束反力和轴力都能通过静力平衡方程求出，称这类问题为静定问题；反之则称为超静定问题；未知力多于平衡方程的数目称为超静定次数。

19．构件因强行装配而引起的内力称为装配力，与之相应的应力称为装配应力。

20．构件接触面上的相互压紧的现象称为挤压，与构件压缩变形是不同的。

21．凡以扭转变形为主要变形的构件称为轴。

22．功率一定时，轴所承受的外力偶矩M o与其转速n成反比。23．已知圆轴扭转时，传递的功率为P=15KW，转速为n=150r/min，则相应的外力偶矩为M o= 9549N?m。

24．圆轴扭转时横截面上任意一点处的剪应力与该点到圆心间的距离成正比。

25．当剪应力不超过材料的时，剪应力与剪应变成正比例关系，这就是剪切胡克定律。

26． GIP 称为材料的截面抗扭刚度。

27．材料的三个弹性常数是；在比例极限内，对于各向同性材料，三者关系是。

28．组合截面对任一轴的静矩，等于其各部分面积对同一轴静矩的代数和。

29．在一组相互平行的轴中，截面对各轴的惯性矩以通过形心轴的惯性矩为最小。

30．通过截面形心的正交坐标轴称为截面的形心轴。

31．恰使截面的惯性积为零的正交坐标轴称为截面的主轴，截面对此正交坐标轴的惯性矩，称为主惯性矩。

32．有一正交坐标轴，通过截面的形心、且恰使截面的惯性积为零，则此正交坐标轴称为截面的形心主轴，截面对正交坐标轴的惯性矩称为形心主惯性矩。

33．在一般情况下，平面弯曲梁的横截面上存在两种内力，即剪力和弯矩，相应的应力也有两种，即切应力和正应力。

34．单元体截面上，若只有剪应力而无正应力，则称此情况为纯剪切。35．若在梁的横截面上，只有弯矩而无剪力，则称此情况为纯弯曲。

36．EI z称为材料的抗弯刚度。

37．矩形截面梁的剪应力是沿着截面高度按抛物线规律变化的，在中性轴上剪应力为最大，且最大值为该截面上平均剪应力的 1.5 倍。

38．若变截面梁的每一横截面上的最大正应力等于材料的许用应力，则称这种梁为等强度梁。

39．横截面的形心在垂直梁轴线方向的线位移称为该截面的挠度，横截面绕中性轴转动的角位移称为该截面的转角；挠曲线上任意一点处切线的斜率，等于该点处横截面的转角。

40．根据梁的边界条件和挠曲线连续光滑条件，可确定梁的挠度和转角的积分常数。

41．受力构件内任意一点在各个截面上的应力情况，称为该点处的应力状态，在应力分析时常采用取单元体的研究方法。

42．切应力为零的面称为主平面；主平面上的正应力称为主应力；各个面上只有主应力的单元体称为主单元体。

43．只有一个主应力不等于零的应力状态，称为单向应力状态，有二个主应力不等于零的应力状态，称为二向应力状态，三个主应力均不等于零的应力状态，称为三向应力状态。

44．通过单元体的两个互相垂直的截面上的剪应力，大小，方向指向或背离两截面交线。

45．用应力园来寻求单元体斜截面上的应力，这种方法称为图解法。应力园园心坐标为，半径为。

46．材料的破坏主要有断裂破坏和屈服破坏两种。

47．构件在载荷作用下同时发生两种或两种以上的基本变形称为组合变形。

48．园轴弯曲与扭转的组合变形，在强度计算时通常采用第三或第四强度理论。设M 和T 为危险面上的弯矩和扭矩，W 为截面抗弯截面系数，则用第三强度理论表示为；第四强度理论表示为。

49．冲击时动应力计算，静变形越大，动载系数就越小，所以增大静变形是减小冲击的主要措施。

50．突加载荷时的动荷系数为 2 。

51．增大构件静变形的二种方法是降低构件刚度，安装缓冲器。

52．冲击韧度是衡量材料抗冲冲击能力的相对指标，其值越大，材料的抗冲击能力就越强。

53．随时间作周期性变化的应力，称为交变应力。

54．在交变应力作用下，构件所发生的破坏，称为疲劳破坏；其特点是最大应力远小于材料的强度极限，且表现为突然的脆性断裂。 55．压杆从稳定平衡状态过渡到不平衡状态，载荷的临界值称为临界力，相应的应力称为临界应力。

56．对于相同材料制成的压杆，其临界应力仅与柔度有关。

57．当压杆的应力不超过材料的比例极限时，欧拉公式才能使用。 58．临界应力与工作应力之比，称为压杆的工作安全系数，它应该大于规定的稳定安全系数，故压杆的稳定条件为。

59．两端铰支的细长杆的长度系数为 1 ；一端固支，一端自由的细长杆的长度系数为 2 。

60．压杆的临界应力随柔度变化的曲线，称为临界应力总图。三．单项选择题：（50小题）

1．材料的力学性质通过（ C ）获得。

(A) 理论分析 (B) 数值计算 (C) 实验测定 (D) 数学推导

2．内力是截面上分布内力系的合力，因此内力（ D ）。

(A) 可能表达截面上各点处受力强弱 (B) 不能表达截面上各点处受力强弱

3．正方形桁架如图所示。设N AB 、N BC 、……分别表示杆AB 、BC 、……的轴力。则下列结论中（ A ）正确。

(A) P

N P N N N N AC CD BC AD AB

===,2

(B) P N P N N N N AC CD BC AD AB =====,2 (C) 0,2==

===AC CD BC AD AB N P N N N N

(D) P

N N N N N AC CD BC AD AB

=====,0

4．正方形桁架如图所示。设N AB 、N BC 、……分别表示杆AB 、BC 、……的轴力，各杆横截面面积均为A 。则下列结论中（A ）正确。

(A) A

P A P BD

CD BC

AB 22,22==

===σ

σσ

(B) A

P A P BD CD BC AD

AB =

====σσσσσ,22

AD AB -=====σσσσσ,22 (D) A

P A

P BD CD BC

AD AB

===σσσ

σ,2

5．图示悬吊桁架o

=α，设拉杆AB 的许用应力为[]σ，则其横截面的最小值为

（ D ）。

(A) []

σP

3 (B) []

σP

5.4

(C)

[]σP

(D)

[]

σP

6．图示矩形截面杆两端受载荷P 作用，设杆件

横截面为A ，αατσ和分别表示截面m -n 上的正应力和剪应力，αα

τσ''和分别表示截面m ′-n ′上的正应力和剪应力，则下述结论（ D ）正确。

(1) αατασαα

cos sin cos 2

A P

P =

=， (2) αατασαα

cos sin sin 2A

A P

-='='， (3) 无论α取何值，α

αττ'-= (A) (1)正确 (B) (2)正确 (C) (1)、(2)均正确 (D) 全正确

7．设εε'和分别为轴向受力杆的轴向线应变和横向线应变，μ为材料的泊松比，则下面结论正确的是（）。 (A) εεμε

εμ '=

'-=， (B)

'-=εεμεεμ

，

εμε

εμ

， (D)

εεμεεμ

，

8．长度、横截面面积相同的两杆，一杆为钢杆，另一杆为铜杆，在相同拉力作用下，下述结论正确的是（）。

(A) σ钢=σ铜， ΔL 钢<ΔL 铜 (B) σ钢=σ铜， ΔL 钢>ΔL 铜 (C) σ钢>σ铜， ΔL 钢<ΔL 铜 (D) σ钢<σ铜， ΔL 钢>ΔL 铜 9．阶梯杆ABC 受拉力P 作用，如图所示，AB 段横截面积为A 1，BC 段横截面积为A 2，各段杆长度均为L ，材料的弹性模量为E ，此杆的最大线应变为（）。

(A)

EA P EA P +

(B)

22EA P EA P +

EA P (D)

EA P

10．铰接的正方形结构，如图所示，各杆材料及横截面积相同，弹性模量为E ，横截面积为A ，在外力P 作用下，A 、C 两点间距离的

改变量为（ D ）。

(A)

Pa 2 (B)

Pa 2

Pa )22(- (D) EA

Pa )22(+

11．建立圆轴的扭转应力公式P

T I M ρτρ

?=时，“平面假设”起到什么作用？（）

(A) “平面假设”给出了横截面上内力与应力的关系 (B) “平面假设”给出了圆轴扭转时的变化规律 (C) “平面假设”使物理方程得到简化

(D) “平面假设”是建立剪应力互等定理的基础 12．扭转应力公式P

T I M ρτ=

不适用的杆件是（ D ）。

(A) 等截面直杆 (B) 实心圆截面杆

13．空心圆轴扭转时横截面上的剪应力分布如下图所示，其中正确的分布图是（ C ）。

(A) (B) (C) (D)

14．圆轴受扭如图所示，已知截面上A 点的剪应力为5MPa ，则B 点的剪应力是（ B ）。

(A) 5MPa (B) 10MPa (C) 15MPa (D) 0

15．材料相同的两根圆轴，一根为实心轴，直径为D 1；另一根为空心轴，内直径为d 2，外直径为D 2，α

2D d 。若两圆轴横截面上的扭矩和最大剪应力均相同，则

两轴横截面积之比

1A A 为（ D ）。

(A) 2

1α- (B) 3

)

1(α

- (C) 3

)1)(1(αα

-- (D)

1)1(α

α--

16．某传动轴的直径d =80mm ，转速n =70(r/min)，材料的许用剪应力[]MPa 50=τ，则此轴所能传递的最大功率为（）kW 。

(A) 73.6 (B) 65.4 (C) 42.5 (D) 36.8

17．实心圆轴受扭，当轴的直径d 减小一半时，其扭转角φ则为原来轴扭转角的（）。

(A) 2倍 (B) 4倍 (C) 8倍 (D) 16倍 18．由直径为d 的圆截面杆组成的T 型刚架，受力如图。设材料的许用剪应力为

[]τ，则刚架的剪应力强度条件为（）

。

(A) []τπ≤3

32d Pa

(B) []τπ≤3

64d

(C)

[]τπ≤3

96d

(D)

[]τπ≤3

24d

19．图示截面的面积为A ，形心位置为C ，X 1轴平行X 2轴，已知截面对X 1轴的惯性矩为I x 1，则截面对于X 2的惯性矩为（）。

(A) A b a I I X X 212)(++= (B) A b a I I X X )(2212++= (C) A b a I I X X )(2212-+= (D) A a b I I X X )(2212-+=

20．多跨静定梁的两种受载情况如图。

下列结论正确的是（ D ）。

(A) 两者的Q 图和M 图均相同 (B) 两者的Q 图相同，M 图不同 (C) 两者的Q 图不同，M 图相同 (D) 两者的Q 图和M 图均不同

21．图示固定的悬臂梁，长L=4m ，其弯矩图如图所示。则

梁的剪力图图形为（ D ）。

(A) 矩形 (B) 三角形

22．已知外径为D ，内径为d 的空心梁，其抗弯截面系数是（ B ）。 (A) )(64

d D W z -=π

(B) )

1(32

d D

W z -

π (C) )(32

d D W z

(D) )

(64

d D W z +=

23．要从直径为d 的圆截面木材中切割出一根矩形截面梁，并使其截面抗弯系数

W z 为最大，则矩形的高宽比b

应为（）。

(A) 2 (B) 3

24．下面四种形式的截面，其横截面积相同，从抗弯强度角度来看，哪种最合理？( A )。

(A) (B) (C) (D) 25．在应用弯曲正应力公式时，最大正应力应限制在（ A ）以内。

(A) 比例极限σp (B) 弹性极限σe (C) 屈服极限σs (D) 强度极限σb

26．图示四种受均布载荷q 作用的梁，为了提高承载能力，梁的支座应采用哪种方式安排最合理。（ D ）

27．梁的变形叠加原理适用的条件是：梁的变形必须是载荷的线性齐次函数。要符合此条件必须满足（ D ）要求。

(A) 梁的变形是小变形 (B) 梁的变形是弹性变形 (C) 梁的变形是小变形，且梁内正应力不超过弹性极限 (D) 梁的变形是小变形，且梁内正应力不超过比例极限

28．悬臂梁上作用有均布载荷q ，则该梁的挠度曲线方程y (x )是（ D ）。 (A) x 的一次方程 (B) x 的二次方程 (C) x 的三次方程 (D) x 的四次方程 29．圆轴扭转时，轴表面上各点处于（B ）。

(A) 单向应力状态 (B) 二向应力状态 (C) 三向应力状态 (D) 各向应力状态

30．图A 、B 、C 、D 分别为四个单元体的应力圆，其中只有图（ B ）为单向应力状态。

(A) (B) (C) (D) 31．一个二向应力状态与另一个单向应力状态叠加，结果是（ C ）。 (A) 为二向应力状态

(B) 为二向或三向应力状态

(D) 可能为单向、二向或三向应力状态，也可能为零向应力状态。 32．图示单元体中，主应力是（ B ）组。(应力单位为MPa) (A) 0555555

321=--=+-=σσσ，， (B) 5550555321--==+-=σσσ，， (C) 5

55555032

1--=+-==σσσ，，

(D) 10555555321=--=+-=σσσ，，

33．图示为单元体的应力圆，其中最大剪应力为（ A ）。 (应力单位为MPa)

(A) 25 (B) 20 (C) 15 (D) 5

34．图示为单元体的应力圆，点D

1(10，–10)，D 2(10，10)分别为单元体中o 0=α和o 90=α两个截面的应力情况，那么o 45=α的截面的应力情况是（ D ）。 (应力单位为MPa)

(A) ( 0 ，0 ) (B) (10 ，10) (C) (10 ，–10) (D) (20 ，0 )

35．某单元体的三个主应力为σ1、σ2、σ3，那么其最大剪应力为（ D ）。

(A) (σ1－σ2)/2 (B) (σ2－σ3)/2 (C) (σ3－σ1)/2 (D) (σ1－σ3)/2

36．图示直角刚性折杆，折杆中哪段杆件为组合变形？（）。

(A) 杆①、②、③ (B) 杆①、② (C) 杆① (D) 杆②

37．图示正方形截面短柱承受轴向压力P 作用，若将短柱中间开一槽如图所示，开槽所消弱的面积为原面积的一半，则开槽后柱中的最大压应力为原来的（ C ）倍。

(A) 2 (B) 4

38．已知圆轴的直径为d ，其危险截面同时承受弯矩M ，扭矩M T 及轴力N 的作用。试按第三强度理论写出该截面危险点的相当应力（ D ）。 (A) 2

3416

M M

d T r ππσ+

+= (B) 2

432

M M

d T r ππσ+

)

16()432(

M d

r πππσ++

(D) 2

)

32()432(

M d

r πππσ++

39．图示桁架受集中力P 作用，各杆的弹性模量均为E ，横截面面积均为A ，则桁架的变形能U 是（）。

(A) EA

a P 2

)2223(+ (B) EA

a P 2

)

23(+

a P 2)

223(

(D) EA

a P 2

)

23(+

40．起重机起吊重物Q ，由静止状态开始以等加速度上

升，经过时间t ，重物上升的高度为H ，则起吊过程中，吊绳内的拉力为（）。 (A)

)1(2

H Q +

(B)

)

21(2

H Q +

(C)

)

21(2

H Q +

(D)

)

21(2

H Q +

41．钢质薄壁圆环绕中心O 作匀速旋转。已知圆环横截面积为A ，平均直径D ，材料容重γ，旋转角速度ω，当圆环应力超过材料许用应力时，为保证圆环强度，采取（）是无效的。

(A) 减小角速度ω (B) 减小直径 D (C) 改选高强度钢材 (D) 增加横截面积A

42．下列A 、B 、C 、D 为相同杆件的四种不同的加载方式，则杆件内动应力最大的是（）。

(A) 重锤Q 以静载荷方式作用在杆件上 (B) 重锤Q 以突加载荷方式作用在杆件上 (C) 重锤Q 从H 高度自由落在杆件上

(D) 重锤Q 从H 高度自由落在垫有橡皮的杆件上。 43．对于交变应力，符号01-σ表示（）。

(A) 应力作脉冲循环时，材料的持久极限 (B) 应力作对称循环时，材料的持久极限

44．图示交变应力的循环特征为（）。

(A) –0.6 (B) 0.6 (C) –1.67 (D) 1.67

45．影响构件持久极限的主要因素是（）。

(A) 材料的强度极限、应力集中、表面加工质量 (B) 材料的塑性指标、应力集中、构件尺寸

(A) 增大构件的几何尺寸 (B) 提高构件表面的光洁度 (C) 减小构件连结部分的圆角半径 (D) 尽量采用强度极限高的材料

47．在弯曲对称循环交变应力，构件的持久极限应为（）。 (A) σ

εβσσk 101--=

(B) β

εσσσ

k 101--=

βσσσ

k 101

--=

(D)

εβσσk 10

1--=

48．两端固定的细长杆，设抗弯刚度为EI ，长为l ，则其临界力是（ D ）。 (A)

π (B)

π (C)

49.0l

π (D)

25.0l

49．由细长杆组成的两个桁架，如图所示，各杆的材料和横截面均相同，稳定安全系数也相同。设P 1和P 2分别表示这两个桁架所受的最大许可载荷，则下列结论中（ A ）正确。

(A) P 1

P 2 (C) P 1=P 2

(D) 条件不足，无法判断

50．设cr σ表示压杆的临界应力，P σ表示杆件的比例极限，则下列结论（ C ）正确。

(A) 当cr σ

πE (B)当cr σ>P σ时，cr σ<

πE (C) 当

cr σ=P σ时，cr σ=

πE (D) 在一切情况下，2

πσE cr

≤

材料力学考试题库

材料力考试题姓名学号一、填空题：（每空1分，共计38分） 1、变形固体的变形可分为：弹性变形和塑性变形。 2、构件安全工作的基本要求是：构件必须具有足够的强度、足够刚度和足够稳定性。 3、杆件变形的基本形式有拉（压）变形、剪切变形、扭转变形和弯曲变形。 4、吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是拉伸变形；汽车行驶时，传动轴的变形是扭转变形；教室中大梁的变形是弯曲变形；螺旋千斤顶中的螺杆受压杆受压变形。 5、图中σ——ε曲线上，对应p点的应力为比例极限，符号__σp__、对应y 点的应力称为屈服极限，符号_σs__、对应b点的应力称为强化极限符号_σb ___ __。 k 6、内力是外力作用引起的，不同的外力引起不同的内力，轴向拉、压变形时的内力称为轴力。剪切变形时的内力称为剪力，扭转变形时内力称为扭矩，弯曲变形时的内力称为弯矩。 7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有 AB、BC、CD、AD ；受力压缩杆件有 BE 。

8、胡克定律的两种表达式为EA L N l ?=?和εσE =。E 称为材料的弹性模量。它是衡量材料抵抗变形能力的一个指标。E 的单位为MPa ，1 MPa=_106_______Pa 。 9、衡量材料强度的两个重要指标是屈服极限和强化极限。 10、通常工程材料丧失工作能力的情况是：塑性材料发生屈服现象，脆性材料发生强化现象。 11、挤压面为平面时，计算挤压面积按实际面积计算；挤压面为半圆柱面的投影面积计算。 12、在园轴的抬肩或切槽等部位，常增设圆弧过渡结构，以减小应力集中。 13、扭转变形时，各纵向线同时倾斜了相同的角度；各横截面绕轴线转动了不同的角度，相邻截面产生了转动，并相互错动，发生了剪切变形，所以横截面上有剪应力。 14、因半径长度不变，故切应力方向必与半径垂直由于相邻截面的间距不变，即园轴没有伸长或缩短发生，所以横截面上无正应力。 15、长度为l 、直径为d 的圆截面压杆，两端铰支，则柔度λ为，若压杆属大柔度杆，材料弹性模量为E ，则临界应力σ cr 为______________。二、判断题：（每空1分，共计8分） 1、正应力是指垂直于杆件横截面的应力。正应力又可分为正值正应力和负值正应力。（ √） 2、构件的工作应力可以和其极限应力相等。（ × ） 3、设计构件时，须在满足安全工作的前提下尽量节省材料的要求。（ √ ） 4、挤压面的计算面积一定是实际积压的面积。（ × ）

材料力学试题及答案

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、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（） (a) (b)

材料力学试题及参考答案-全

精心整理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 A 1和A 22时需考虑下列因素中的哪几个？答：（1ρdA （2（3（4A 、（1、全部 3A 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ 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倍题一、3图 ---------------------------------------------------密封线内不准答题------------------------------------------------------------- 题一、4 题一、1

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 、4 C 、8 D 、16 轴线成四、，皮带轮直径D =250mm ，主轴外伸部分长度为，，用第三强度理论校核轴的强度。（15分）的重物自由下落在图示刚架C 点，设刚架的抗弯刚度为EI D 处4，求BD 用欧拉公式判断BD 杆是否失稳。（20分）江苏科技大学学年第二学期材料力学试题(B 卷) 二、选择题（20 分题一、5图三题图六题图五题图四题图 -------------------------------密封线内不准答题------------------------------------------------------------- -------------------------------------------

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（σP）或屈服强度（σS）增加；反向加载时弹性极限（σP）或屈服强度（σS）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) σs= σi+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

材料力学习题册标准答案..

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。（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。

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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的规律。（ 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、截面法是分析应力的基本方法。（ B ） 5、构件抵抗破坏的能力，称为刚度。（ B ） 6、构件抵抗变形的能力，称为强度。( B ) 7、构件在原有几何形状下保持平衡的能力，称为构件的稳定性。（ A ） 8、连续性假设，是对变形固体所作的基本假设之一。（ A ） 9、材料沿不同方向呈现不同的力学性能，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的构件。（ A ） 11、长度远大于横向尺寸的构件，称为杆件。（ A ） 12、研究构件的内力，通常采用实验法。（ B ） 13、求内力的方法，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的一半（ 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是衡量材料强度的重要指标。（ A） 19、δ=7%的材料是塑性材料。（ A ） 20、塑性材料的极限应力为其屈服点应力。（ A ）21、“许用应力”为允许达到的最大工作应力。（ A ） 22、“静不定系统”中一定存在“多余约束力”。（ A ） 23、用脆性材料制成的杆件，应考虑“应力集中”的影响。（ A ） 24、进行挤压计算时，圆柱面挤压面面积取为实际接触面的正投影面面积。（ 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的剪切称为单剪切。（ 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。（ B ） 29、在截面面积相等的条件下，空心圆轴的抗扭能力比实心圆轴大。（ A ） 30、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。（ B ） 31、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。（ B ） 32、内力是指物体受力后其内部产生的附加相互作用力。（ A ） 33、同一截面上，σ必定大小相等，方向相同。（ B ） 34、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。（ B ） 35、δ、值越大，说明材料的塑性越大。（ A ） 36、研究杆件的应力与变形时，力可按力线平移定理进行移动。（ B ） 37、杆件伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。（ B ） 38、线应变的单位是长度。（ B ）第１页

材料力学练习题集与答案解析~全

学年第二学期材料力学试题(A卷) 题号一二三四五六总分得分一、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A1和A2，若载荷P使刚梁平行下移，则其横截面面积（）。 A、A1〈A2 题一、1图 B、A1〉A2 C、A1=A2 D、A1、A2为任意 2、建立圆轴的扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ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=∫AτρρdA （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=∫Aρ2dA 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 、4 C 、8 D 、16 题一、3图题一、5图题一、4

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）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三题图四题图二题图班级姓名____________ 学号不准答题-------------------------------------------------------------

材料力学题库6

第8章压杆稳定一、选择题 1、长方形截面细长压杆，b /h ＝1/2；如果将b 改为h 后仍为细长杆，临界力F cr 是原来的多少倍？有四种答案，正确答案是（C ）。 cr h h h （A ）2倍；（B ）4倍；（C ）8倍；（D ）16倍。解答：因为， 2、压杆下端固定，上端与水平弹簧相连，如图，则压杆长度系数μ的范围有四种答案，正确答案是（D ）。（A ）0.5μ<；（B ）0.50.7μ<<；（C ）0.72μ<<；（D ）0.52μ<<。 3、图示中心受压杆（a ）、（b ）、（c ）、（d ）。其材料、长度及抗弯刚度相同。两两对比。临界力相互关系有四种答案，正确答案是（C ）。 () 2cr 2 E F I ul π= 31 12 I bh =

(a) (b) (c) (d) （A）(F cr)a > (F cr)b，(F cr)c < (F cr)d；（B）(F cr)a < (F cr)b，(F cr)c > (F cr)d；（C）(F cr)a > (F cr)b，(F cr)c > (F cr)d；（D）(F cr)a < (F cr)b，(F cr)c < (F cr)d。 4、图示（a）、（b）两细长压杆材料及尺寸均相同，压力F由零以同样速度缓慢增加，则失稳先后有四种答案，正确答案是（B）。（A）（a）杆先失稳；（B）（b）杆先失稳；（C）（a）、（b）杆同时失稳；（D）无法比较。 5、细长压杆，若其长度系数μ增加一倍，则压杆临界力F cr的变化有四种答案，正确答案是（C）。（A）增加一倍；（B）为原来的四倍；（C）为原来的四分之一；（D）为原来的二分之一。解答： 6、两端球铰的正方形截面压杆，当失稳时，截面将绕哪个轴转动，有四种答案，正确答案是（D）。 () 2 cr2 E F I ul π =

材料力学习题册-参考答案(1-9章)

第一章绪论一、选择题 1．根据均匀性假设，可认为构件的（C）在各处相同。 A．应力 B．应变 C．材料的弹性系数 D．位移 2．构件的强度是指（C），刚度是指（A），稳定性是指（B）。 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状态的能力 C．在外力作用下构件抵抗强度破坏的能力 3．单元体变形后的形状如下图虚线所示，则A点剪应变依次为图(a) （A），图(b) （C），图(c) （B）。 A．0 B．r2 C．r D．1.5r 4.下列结论中( C )是正确的。 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； 5. 两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受同样大小的轴向拉力，它们的应力是否相等（B）。 A．不相等； B．相等； C．不能确定； 6．为把变形固体抽象为力学模型，材料力学课程对变形固体作出一些假设，其中均匀性假设是指（C）。 A. 认为组成固体的物质不留空隙地充满了固体的体积； B. 认为沿任何方向固体的力学性能都是相同的； C. 认为在固体内到处都有相同的力学性能； D. 认为固体内到处的应力都是相同的。二、填空题 1.材料力学对变形固体的基本假设是连续性假设，均匀性假设，各向同性假设。

2．材料力学的任务是满足强度，刚度，稳定性的要求下，为设计经济安全的构件提供必要的理论基础和计算方法。 3．外力按其作用的方式可以分为表面力和体积力，按载荷随时间的变化情况可以分为静载荷和动载荷。 4．度量一点处变形程度的两个基本量是（正）应变ε和切应变γ。三、判断题 1．因为构件是变形固体，在研究构件平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。（×）2．外力就是构件所承受的载荷。（×）3．用截面法求内力时，可以保留截开后构件的任一部分进行平衡计算。（√）4．应力是横截面上的平均内力。（×）5．杆件的基本变形只是拉(压)、剪、扭和弯四种，如果还有另一种变形，必定是这四种变形的某种组合。（√）6．材料力学只限于研究等截面杆。（×）四、计算题 1．图示三角形薄板因受外力作用而变形，角点B垂直向上的位移为0.03mm，但AB和BC 仍保持为直线。试求沿OB的平均应变，并求AB、BC两边在B点的角度改变。解：由线应变的定义可知，沿OB的平均应变为 =（OB＇－OB）/OB=0.03/120=2.5× 由角应变的定义可知，在B点的角应变为 =－∠A C=－2(arctan) =－2(arctan)=2.5×rad

材料力学习题答案

材料力学习题答案2 7.3 在图示各单元体中，试用解析法和图解法求斜截面ab 上的应力。应力的单位为MPa 。解 (a) 如受力图(a)所示 ()70x MPa σ=，()70y MPa σ=-，0xy τ=，30α= (1) 解析法计算（注：P217） () cos 2sin 222 70707070 cos 6003522x y x y xy MPa ασσσσσατα +-=+--+=+-= ()7070sin cos 2sin 60060.622 x y xy MPa ασστατα-+=+=-= (2) 图解法作O στ坐标系, 取比例1cm=70MPa, 由x σ、xy τ定Dx 点, y σ、yx τ定Dy 点, 连Dx 、Dy , 交τ轴于C 点, 以C 点为圆心, CDx 为半径作应力圆如图(a1)所示。由CDx 起始, 逆时针旋转2α= 60°,得D α点。从图中可量得 D α点的坐标, 便是ασ和ατ数值。 7.4 已知应力状态如图所示，图中应力单位皆为MPa 。试用解析法及图解法求: (1) 主应力大小，主平面位置； (2) 在单元体上绘出主平面位置及主应力方向；

(3) 最大切应力。解 (a) 受力如图(a)所示 ()50x MPa σ=，0y σ=，()20xy MPa τ= (1) 解析法（数P218） 2max 2min 22x y x y xy σσσσστσ+-?? ? =±+? ?? ?? () ( )2 25750050020722MPa MPa ?+-???=±+=? ?-???? 按照主应力的记号规定 ()157MPa σ=，20σ=，()37MPa σ=- 022 20 tan 20.8500xy x y τασσ?=-=-=---，019.3α=- ()13max 577 3222MPa σστ-+=== (2) 图解法作应力圆如图(a1)所示。应力圆与σ轴的两个交点对应着两个主应力1σ、3σ 的数值。由x CD 顺时针旋转02α，可确定主平面的方位。应力圆的半径即为最大切应力的数值。主应力单元体如图(a2)所示。 (c) 受力如图(c)所示 0x σ=，0y σ=，()25xy MPa τ= (1) 解析法

2019年材料力学考试题库及答案

材料力考试题及答案一、填空题：（每空1分，共计38分） 1、变形固体的变形可分为：弹性变形和塑性变形。 2、构件安全工作的基本要求是：构件必须具有足够的强度、足够刚度和足够稳定性。 3、杆件变形的基本形式有拉（压）变形、剪切变形、扭转变形和弯曲变形。 4、吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是拉伸变形；汽车行驶时，传动轴的变形是扭转变形；教室中大梁的变形是弯曲变形；螺旋千斤顶中的螺杆受压杆受压变形。 5、图中σ——ε曲线上，对应p点的应力为比例极限，符号__σp__、对应y 点的应力称为屈服极限，符号_σs__、对应b点的应力称为强化极限符号_σb ___ __。 k 6、内力是外力作用引起的，不同的外力引起不同的内力，轴向拉、压变形时的内力称为轴力。剪切变形时的内力称为剪力，扭转变形时内力称为扭矩，弯曲变形时的内力称为弯矩。 7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有 AB、BC、CD、AD ；受力压缩杆件有 BE 。

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（2 ABC 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：（）

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材料力学题库及答案【篇一：很经典的几套材料力学试题及答案】若真不及格，努力下次过。命题负责人：教研室主任：【篇二：大学期末考试材料力学试题及答案】 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） f 1．应用拉压正应力公式??n的条件是（）。

aa、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。 (a)(b) 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（）。axmax 为 a、1/4； b、1/16； c、1/64；d (a) (b) 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 ）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。 7、图示拉杆的外表面上有一斜线，当拉杆变形时，斜线将d。a：平动；b：转动c：不动；d：平动加转动 8、按照第三强度理论，比较图中两个应力状态的相的是（a ）。（图中应力单位为mpa）a、两者相同；b、（a）大；b、c、（b）大； d、无法判断一、判断：

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材料力学习题答案2 7.3 在图示各单元体中，试用解析法和图解法求斜截面ab 上的应力。应力的单位为MPa 。解 (a) 如受力图(a)所示 ()70x MPa σ=，()70y MPa σ=-，0xy τ=，30α=o (1) 解析法计算（注：P217） () cos 2sin 22 270707070 cos 6003522x y x y xy MPa ασσσσσατα +-=+--+=+-=o ()7070sin cos 2sin 60060.622 x y xy MPa ασστατα-+=+=-=o (2) 图解法作O στ坐标系, 取比例1cm=70MPa, 由x σ、xy τ定Dx 点, y σ、yx τ定Dy 点, 连Dx 、Dy , 交τ轴于C 点, 以C 点为圆心, CDx 为半径作应力圆如图(a1)所示。由CDx 起始, 逆时针旋转2α= 60°,得D α点。从图中可量得 D α点的坐标, 便是ασ和ατ数值。 7.4 已知应力状态如图所示，图中应力单位皆为MPa 。试用解析法及图解法求: (1) 主应力大小，主平面位置； (2) 在单元体上绘出主平面位置及主应力方向；

(3) 最大切应力。解 (a) 受力如图(a)所示 ()50x MPa σ=，0y σ=，()20xy MPa τ= (1) 解析法（数P218） 2max 2min 22x y x y xy σσσσστσ+-?? ? =±+? ?? ?? () ()2 25750050020722MPa MPa ?+-??? =±+=? ?-???? 按照主应力的记号规定 ()157MPa σ=，20σ=，()37MPa σ=- 02220 tan 20.8500xy x y τασσ?=-=-=---，019.3α=-o ()13max 577 3222MPa σστ-+=== (2) 图解法作应力圆如图(a1)所示。应力圆与σ轴的两个交点对应着两个主应力1σ、3σ 的数值。由x CD 顺时针旋转02α，可确定主平面的方位。应力圆的半径即为最大切应力的数值。主应力单元体如图(a2)所示。 (c) 受力如图(c)所示 0x σ=，0y σ=，()25xy MPa τ= (1) 解析法

材料力学考题

1、简易起重设备中，AC杆由两根80?80?7等边角钢组成，AB杆由两根10号工字钢组成.材料为Q235钢，许用应力[?]=170M Pa.求许可荷载[F]. 解：(1)取结点A为研究对象，受力分析如图所示. 结点A的平衡方程为 2、图示空心圆轴外径D=100mm，内径d=80mm，M1=6kN·m，M2=4kN·m，材料的剪切弹性模量G=80GPa. (1)画轴的扭矩图； (2)求轴的最大切应力，并指出其位置. 3、一简支梁受均布荷载作用，其集度q=100kN/m,如图所示.试用简易法作此梁的剪力图和弯矩图. 解:(1)计算梁的支反力将梁分为AC、CD、DB三段.AC和DB上无荷载,CD段有向下的均布荷载. 4、T形截面铸铁梁的荷载和截面尺寸如图所示.铸铁的抗拉许用应力为 [?t]=30MPa,抗压许用应力为[?c]=160MPa.已知截面对形心轴Z的惯性矩为 Iz=763cm4,y1=52mm,校核梁的强度. 5、图示一抗弯刚度为EI的悬臂梁,在自由端受一集中力F作用.试求梁的挠曲线方程和转角方程,并确定其最大挠度和最大转角将边界条件代入(3)(4)两式中,可得梁的转角方程和挠曲线方程分别为

6、简支梁如图所示.已知mm截面上A点的弯曲正应力和切应力分别为?=-70MPa， ?=50MPa.确定A点的主应力及主平面的方位. 解：把从A点处截取的单元体放大如图 7、直径为d=0.1m的圆杆受力如图,T=7kNm,F=50kN,材料为铸铁，[?]=40MPa,试用第一强度理论校核杆的强度. 8、空心圆杆AB和CD杆焊接成整体结构，受力如图。AB杆的外径D=140mm，内、外径之比α=d/D=0.8，材料的许用应力[?]=160MPa。试用第三强度理论校核AB杆的强度解：(1)外力分析将力向AB杆的B截面形心简化得 AB杆为扭转和平面弯曲的组合变形 (2)内力分析--画扭矩图和弯矩图,固定端截面为危险截面 9、压杆截面如图所示。两端为柱形铰链约束，若绕y轴失稳可视为两端固定，若绕z轴失稳可视为两端铰支。已知，杆长l=1m,材料的弹性模量E=200GPa，?p=200MPa。求压杆的临界应力。 1.外力偶矩计算公式（P功率，n转速） 2.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式 3.轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式（杆件横截面轴力FN，横截面面积A，拉应力为正） 4.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式（夹角a从x轴正方向逆时针转至外法线的方位角为正）

大学材料力学习题及标准答案(题库)

大学材料力学习题及答案(题库)

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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。( ) 18．挤压面在垂直挤压平面上的投影面作为名义挤压面积，并且假设在此挤压面积上的挤压应力为均匀分布的。( ) 19．挤压力是构件之间的相互作用力是一种外力，它和轴力、剪力等内力在性质上是不同的。( ) 20．挤压的实用计算，其挤压面积一定等于实际接触面积。( ) 21．园轴扭转时，各横截面绕其轴线发生相对转动。( ) 22．薄壁圆筒扭转时，其横截面上剪应力均匀分布，方向垂直半径。( ) 23．空心圆截面的外径为D ，内径为d ，则抗扭截面系数为16 16 3 3P d D W ππ- =。( ) 24．静矩是对一定的轴而言的，同一截面对不同的坐标轴，静矩是不相同的，并且它们可以为正，可以为负，亦可以为零。( ) 25．截面对某一轴的静矩为零，则该轴一定通过截面的形心，反之亦然。 ( ) 26．截面对任意一对正交轴的惯性矩之和，等于该截面对此两轴交点的极惯性矩，

材料力学习题答案1

材料力学习题答案1 2.1试求图各杆1-1、2-2、3-3截面上的轴力，并作轴力图 40 30 20 50 kN，F2 2 30 20 10 kN ，F3 320 kN 解：⑻F 11 (b)F1 1 F，F2 2 F F 0，F3 3 F (c)F 0，F2 2 4F，F3 3 4F F 3F 1 1 轴力图如题2. 1图（a）、（ b ）、（ c）所示 2.2作用于图示零件上的拉力F=38kN，试问零件内最大拉应力发生在哪个截面上？并求其值。解截面1-1的面积为 A 50 22 20 560 mm2 截面2-2的面积为

A 15 15 50 22 840 mm 2 因为1-1截面和2-2截面的轴力大小都为F , 1-1截面面积比2-2截面面积小, 故最大拉应力在截面1-1上，其数值为: 由 h 1.4，得 h 16 2.9 mm b 所以，截面尺寸应为 b 116.4 mm ， h 162.9 mm 。 2.12在图示简易吊车中，BC 为钢杆, AB 为木杆。木杆AB 的横截面面积 A , 100cm 2，许用应力 1 7MPa ；钢杆 BC 的横截面面积A 6cm 2，许用拉应 max F N A F 38 103 A 560 67.9 MPa 2.9冷镦机的曲柄滑块机构如图所示。镦压工件时连杆接近水平位置，承受的镦压力F=1100kN 。连杆截面是矩形截面，高度与宽度之比为h 1.4。材料为45钢，许用应力 b 58MPa ，试确定截面尺寸h 及b 。解连杆内的轴力等于镦压力F ,所以连杆内正应力为匚。 A 根据强度条件，应有 F — ，将h 1.4 A bh b 代入上式，解得 0.1164 m 116.4 mm 1100 103 1.4 58 106 (a)

材料力学试题库

1、以下列举的实际问题中，属于强度问题的是（）；属于刚度问题的是（）；属于稳定性问题的是（）【】【】【】 A ．旗杆由于风力过大而产生不可恢复的永久变形 B ．自行车链条拉长量超过允许值而打滑 C ．桥梁路面由于汽车超载而开裂 D ．细长的千斤顶螺杆因压力过大而弯曲 2、虎克定律使用的条件是（）【】 A 、σ＜σp B 、σ＞σp C 、σ＜σs D 、σ＞σs 3、一等直杆在两端承受拉力作用，若其一半为钢，一半为铝，则两段的（）。【】 A 、内力相同，变形相同 B 、内力相同，变形不同 C 、内力不同，变形相同 D 、内力不同，变形不同 4、如图所示，设杆内最大轴力和最小轴力分别为Nmax F 和Nmin F ，则下列结论正确的是【】 A 、Nmax F =50KN ，Nmin F =5KN ； B 、Nmax F =55KN ，Nmin F =40KN ； C 、Nmax F =55KN ，Nmin F =25KN ； D 、Nmax F =20KN ，Nmin F =-5KN ；

.B 22 1ql m ql F A A = = .C 2ql m ql F A A == . D 23 1 ql m ql F A A == 1、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。 2、虎克定律使用的条件是（）【】 A 、σ＜σp B 、σ＞σp C 、σ＜σs D 、σ＞σs 3、一等直杆在两端承受拉力作用，若其一半为钢，一半为铝，则两段的（）。【】 A 、内力相同，变形相同 B 、内力相同，变形不同 C 、内力不同，变形相同 D 、内力不同，变形不同 4、如图所示，设杆内最大轴力和最小轴力分别为Nmax F 和Nmin F ，则下列结论正确的是【】 A 、Nmax F =50KN ，Nmin F =5KN ； B 、Nmax F =55KN ，Nmin F =40KN ； C 、Nmax F =55KN ，Nmin F =25KN ； D 、Nmax F =20KN ，Nmin F =-5KN ；

材料力学习题答案

第二章轴向拉伸与压缩 2-1 试求图示直杆横截面1-1、2-2、3-3上的轴力，并画出轴 ( (b) 2-2图示中部对称开槽直杆，试求横截面1-1和2-2上的正应力。解： 1．轴力由截面法可求得，杆各横截面上的轴力为 kN 14 N - = - =F F 2．应力 4 20 10 143 1 1 N 1 1? ? - = = - -A F σMPa175 - =MPa ()4 10 20 10 143 2 2 N 2 2? - ? - = = - -A F σMPa350 - =MPa

2-3 图示桅杆起重机，起重杆AB 的横截面是外径为mm 20、内径为mm 18的圆环，钢丝绳BC 的横截面面积为2mm 10。试求起重杆AB 和钢丝绳 =2kN 解： 1．轴力取节点B 为研究对象，受力如图所示， 0=∑x F ： 045cos 30cos N N =++οοF F F AB BC 0=∑y F ： 045sin 30sin N =--οοF F AB 由此解得： 83.2N -=AB F kN ， 04.1N =BC F kN 2．应力起重杆横截面上的应力为 () 223 N 18204 1083.2-??-= =πσAB AB AB A F MPa 4.47-=MPa 钢丝绳横截面上的应力为 10 1004.13 N ?==BC BC BC A F σMPa 104=MPa 2-4 图示由铜和钢两种材料组成的等直杆，铜和钢的弹性模量分别为GPa 1001=E 和GPa 2102=E 。若杆的总伸长为 mm 126.0Δ=l ，试求载荷F 和杆横截面上的应力。解： 1．横截面上的应力由题意有 ???? ??+=+= ?+?=?221 1221121E l E l A E Fl A E Fl l l l σ 由此得到杆横截面上的应力为 33221110210400 10100600126 .0?+?= + ?=E l E l l σMPa 9.15=MPa 2．载荷 2404 9.15??==π σA F N 20=kN