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1、.一、低碳鋼試件的拉伸圖分為 、 、 、 四個階段。(10分)二、三角架受力如圖所示。已知F=20kN,拉桿BC采用Q235圓鋼，s鋼=140MPa,壓桿AB采用橫截面為正方形的松木，s木=10MPa，試用強度條件選擇拉桿BC的直徑d和壓桿AB的橫截面邊長a。(15分)FCAB三、實心圓軸的直徑D60 mm。傳遞功率P70 kW，軸的轉速n180 r/min，材料的許用切應力t100 MPa，試校核該軸的強度。（10分）四、試繪制圖示外伸梁的剪力圖和彎矩圖，q、a均為已知。（15分）五、圖示為一外伸梁，l=2m，荷載F=8kN，材料的許用應力s=150MPa，試校核該梁的正應力強度。(15分)
2、lllFABDC4F100mm100mm60mm六、單元體應力如圖所示，試計算主應力，并求第四強度理論的相當應力。(10分)sx 100MPatx 100MPasy 100MPa七、圖示矩形截面柱承受壓力F1=100kN和F2=45kN的作用，F(xiàn)2與軸線的偏心距e=200mm。b=180mm， h=300mm。求smax和smin。（15分）八、圖示圓桿直徑d=100mm，材料為Q235鋼，E=200GPa，lp=100，試求壓桿的臨界力Fcr。(10分)Fcrd3m材料力學試卷（1）答案及評分標準一、 彈性階段、屈服階段、強化階段、頸縮斷裂階段。評分標準：各2.5分。二、 d=15mm; a
3、=34mm評分標準：軸力5分， d 結果5分，a結果5分。三、 t=87.a, 強度足夠評分標準：T 3分，公式4分，結果3分。四、FS圖+M圖qa2qa22(+)AM圖1.5qaFS圖 評分標準：受力圖、支座反力5分，剪力圖5分，彎矩圖5分。五、smax=155.8MPas=100 MPa ，但沒超過許用應力的5%，安全評分標準：彎矩5分，截面幾何參數(shù) 3分，正應力公式5分，結果2分。六、（1）s.42 MPa，s，s.42 MPa；（2）sr 4=245 MPa。評分標準：主應力5分，相當應力5分。七、smax=.64 MPa，smin=-6.04 MPa。評分標準：內力5分，公式6分，結
4、果4分。q八、c r=53.39kN評分標準：柔度3分，公式5分，結果2分。一、什么是強度失效、剛度失效和穩(wěn)定性失效？二、如圖中實線所示構件內正方形微元，受力后變形為圖中虛線的菱形，則微元的剪應變?yōu)?？ A、 B、 C、 D、 答案：D三、材料力學中的內力是指（ ）。 A、 物體內部的力。B、 物體內部各質點間的相互作用力。C、 由外力作用引起的各質點間相互作用力的改變量。D、 由外力作用引起的某一截面兩側各質點間相互作用力的合力的改變量。 答案：B四、為保證機械和工程結構的正常工作，其中各構件一般應滿足 、 和 三方面的要求。 答案：強度、剛度、穩(wěn)定性五、 截面上任一點處的全應力一般可分解為
5、 方向和 方向的分量。前者稱為該點的 ，用 表示；后者稱為該點的 ，用 表示。 答案：略第二章 內力分析畫出圖示各梁的Q、M圖。qa3.5qaqa2qaaa1.5qaQ圖 1.5qaqa2.5qaqa2qa2M圖 ABCDqaqqa/49qa/4aaaqaqa/45qa/4qa2/4qa2C1m1m1mDBAM=5kNmP=10kN2qa3qa2qa2a2.5kN.m2.5kN7.5kN5kN.m2qa4qaqa22qa25qa2第三章 拉伸與壓縮一、概念題1、畫出低碳鋼拉伸時曲線的大致形狀，并在圖上標出相應地應力特征值。 2、a、b、c三種材料的應力應變曲線如圖所示。其中強度最高的材料是 ；
6、彈性模量最小的材料是 ；塑性最好的材料是 。abcO 答案：a、c、c 3、延伸率公式中指的是 ? 答案： D A、斷裂時試件的長度； B、斷裂后試件的長度； C、斷裂時試驗段的長度； D、斷裂后試驗段的長度。 4、影響桿件工作應力的因素有（ ）；影響極限應力的因素有（ ）；影響許用應力的因素有（ ）。 A、載荷 B、材料性質 C、截面尺寸 D、工作條件 答案：A C B B D 5、對于 材料，通常以產(chǎn)生0.2%的 時所對應的 作為屈服極限，稱為材料的屈服強度，并用記號 表示。答案：無明顯屈服階段的塑性材料、 塑性應變、應力、。ABCG2m4m二、圖示為簡易懸臂式吊車簡圖，斜桿由兩根5050
7、5的等邊角鋼組成，橫截面面積為961mm；水平桿由兩根10號槽鋼組成，橫截面面積為2548mm。材料都是A3鋼，許用應力。不計兩桿的自重，求允許的最大起吊重量G。 三、圖示變截面桿由兩種材料制成。AE段為銅質，EC段為鋼質。鋼的許用應力，銅的許用應力為。AB段橫截面面積是BC段橫截面面積的兩倍，。外力作用線沿桿軸線方向，。試對此桿進行強度校核。又若已知，。試計算桿的縱向變形和AB截面的相對位移。 銅桿 壓應力 鋼桿 拉應力 四、圖示結構，矩形截面梁AB和圓形截面桿CD所用材料相同，已知材料許用應力。CD桿的直徑d=20mm，試求CDAB1.5mP2m1m12070 （1）結構的許可載荷P； （
8、2）畫出梁危險截面的正應力分布圖。 剪切一、判斷剪切面和擠壓面時應注意：剪切面是構件的兩部分有發(fā)生 的平面；擠壓面是構件 的表面。 答案：相互錯動、接觸二、圖示螺釘桿穿過剛度較大的水平梁并由螺帽懸掛，螺桿下端懸掛一重為P的物體。試分別寫出螺釘?shù)募羟袘?；擠壓應力 ；拉伸應力 。答案： 拉伸強度： 剪切強度： 擠壓強度： h=10mmh=10mmd=20mmD=40mmP=40kN三、拉桿頭部尺寸如圖所示，已知接頭的許用切應力t=100MPa，許用擠壓應力sbs=200MPa。試校核拉桿頭部的強度Pat四、如圖所示，厚度為t的基礎上有一方柱，柱受軸向壓力P作用，則基礎的剪切面面積為 ，擠壓面積
9、為 答案： A = 2at Abs=a2 五、如圖所示兩板用圓錐銷聯(lián)結，則圓錐銷的受剪切面積為（ ）；計算擠壓面積為（ ）。PPDdhhA、 B、C、D、 E、 F、 答案：D、F第五章 扭轉一、實心圓軸1和空心圓軸2橫截面面積相同，受相同的扭矩作用，若空心圓軸的內、外徑之比=0.6，求空心圓軸與實心圓軸最大切應力之比。答案：0.588 二、試畫出下列各圓截面上的扭轉剪應力分布MM 答案：略三、在圖示受扭圓軸橫截面上的剪應力分布圖中，正確答案是 。TTTT (A) (B) (C) (D) 答案：D四、一內外徑之比為 a = d / D的空心圓軸，當兩端承受扭轉力偶矩時，橫截面上的最大剪應力為
10、t，則內圓周處的剪應力有四種答案：（A）t； （B）at；（C）(1-a3) t； （D）(1-a4) t 正確答案是 。答案：B五、兩根直徑相同而長度及材料不同的圓軸，在相同扭矩作用下，其最大切應力和單位長度扭轉角之間的關系是（ ）。A、， B、，C、， D、，答案：B六、在扭轉破壞實驗中，低碳鋼圓試樣沿 剪斷；鑄鐵圓試樣沿 拉斷。 答案：橫截面、近似450斜截面第六章 彎曲應力一、概念題1、圖示鑄鐵簡支梁，當梁的橫截面面積一定時，最合理的截面形狀是 ?ABPaaABCD 答案：D2、畫出懸臂梁任一截面上彎曲正應力及剪應力分布。 答案：略3、為了提高梁的承載能力，梁的支座有圖示四種方案，合理
11、方案是 。qll/5q4l/5qll/5l/5q3l/5(A) (B) (C) (D) 答案：DPld4、如圖所示圓截面懸臂梁，若梁的其他條件不變，而直徑增加一倍，則其最大正應力是原來的 倍。 答案：八分之一5、梁的橫截面形狀如圖所示。圓截面上半部有一圓孔。在xoy平面內作用有正彎矩M，(1)試畫出正應力分布圖；(2)絕對值最大的正應力位置有以下四種答案：A、 a 點 B、 b 點C、 c 點 D、 d 點 正確答案是 。 答案：1、略；2、a點。二、圖示簡支梁AB，若梁長，抗彎截面模量和許用應力均為已知。試求： （1）當載荷直接作用在主梁AB上時（圖a），求梁的許可載荷。 （2）若加一長為的
12、輔助梁CD，如圖b所示。不考慮輔助梁的強度，求梁的許用載荷。 （3）若輔助梁CD的抗彎截面模量和許用應力與主梁AB相同，求的合理長度。(a)l/2Pl/2ABPa/2l/2ABCD(b) 答案： 100kN1m50kNRA=25kNACBDy2=80mm形心Cy1=180mmy1m1m三、鑄鐵梁載荷及反力如圖所示，。已知：Iz =188106mm4。求：（1） 畫出梁的彎矩圖及危險截面的正應力分布圖，（2）求該梁的最大拉應力s+ max 及最大壓應力s-max，并指出發(fā)生在哪個截面及哪些點。答案：1、略2、 （C截面的上邊緣各點） （B 截面的上邊緣各點）四、圖示T形截面簡支梁,=30Mpa,
13、 =60Mpa,=763, E=120Gpa。求：（1）梁的許用載荷P；（2）若梁倒置，P=？。AB1m1mz52120202080（單位：mm）P 答案： 由 （1） （2） aaaaPP2Pbh五、圖示矩形截面木梁。已知，木材的許用應力。設梁橫截面的高、寬比為。試計算橫截面的尺寸。答案： 由 第七章 彎曲變形qCBAl1l2D一、 圖示連續(xù)梁中，梁AB與BC用鉸鏈聯(lián)接，A處為固定端約束，CD為直桿。梁的抗彎剛度為EI，桿CD的抗拉（壓）剛度為EA。試寫出積分法求梁變形時的邊界條件和光滑連續(xù)條件。 答案：aaamm二、懸臂梁如圖所示，畫出撓曲線的大致形狀。 答案： 左段各點無位移；中段上彎，
14、且開口向上；右段不彎曲，但有牽連位移。三、簡支梁如圖所示,試寫出當用積分法求梁的撓度時確定積分常數(shù)的支承條件和連續(xù)條件。AabBCkyxP答案：四、等截面直梁在彎曲變形時，撓曲線曲率最大發(fā)生在（ ）處。 A、撓度最大 B、轉角最大 C、剪力最大 D、彎矩最大答案：D五、用疊加法求梁的位移時，應滿足的條件是：1. ；2. 。 答案：線彈性、小變形第九章 應力狀態(tài)與強度理論一、概念題1. 對于圖示三種應力狀態(tài)(a)、(b)、(c) 之間的關系,有下列四種答案：A、 三種應力狀態(tài)等價； B、 三種應力狀態(tài)均不等價； C、 (b)和(c) 等價； D、(a)和(c) 等價。正確的答案是 。t45tt4
15、5t-t（a）（b）（c） 答案：D2. 圖示單元體的三個主應力為：s 1 = ；s 2 = ；s 3 = 。答案：10、0、-103. 承受軸向拉壓的等截面桿，在桿內任一點處（ ）。A、無切應力 B、無切應變 C、縱截面無正應力 D、無橫向線應變 答案：C4. 若單元體任一截面上的切應力均為零，試繪出該單元體可能有的平面應力狀態(tài)。 答案：略5. 第一和第二強度理論只適用于脆性材料；第三和第四強度理論只適用于塑性材料。這種說法是否正確，為什么？ 402040二、受力構件內某點處，原始單元體應力如圖所示。試求主應力、主平面方位角和最大切應力。（單位MPa） 答案： 單位：MPa 三、已知平面應力
16、狀態(tài)如圖所示（單位MPa），試求：（1）主應力；（2）該平面內的最大切應力。2050 答案： 301530025AC四、 鋼構件內某點的應力狀態(tài)如圖所示（應力單位MPa），材料彈性模量E=200GPa，泊松比。試求對角線AC的長度改變。 DpPP五、兩端封閉的鑄鐵圓筒，其內徑d=100mm，壁厚t=10mm，承受內壓p=5MPa，并且在兩端受軸向壓力P=100kN的作用，材料的許用拉應力=40 MPa，試用第三強度理論校核其強度。（可近似地看作薄壁圓筒） 答案： 環(huán)向 30.25 徑向 15.125-7.23=28.937=-13.81 第三相當應力 44.06 不滿足強度條件。第九章 組合變
17、形一、概念題1. 圖示結構中，桿1發(fā)生 變形；桿2發(fā)生 變形；桿3發(fā)生 變形。 答案： 拉伸、壓縮、彎曲2. 應用疊加原理分析組合變形桿內的應力，應滿足的條件為：1. ；2. 。 答案：線彈性、小變形3. 斜彎曲時危險點處于 向應力狀態(tài)；拉（壓）與彎曲組合變形時危險點處于 向應力狀態(tài)；扭轉與彎曲組合變形時危險點處于 向應力狀態(tài)。 答案：單、單、雙4. 構件受偏心壓力作用時，外力作用點離截面形心愈近，則中性軸距形心愈 ；當外力作用點位于截面形心附近一區(qū)域內時，可保證截面上不產(chǎn)生拉應力，這一區(qū)域成為 。 答案：近、壓力中心5. 在斜彎曲中，橫截面上危險點的最大正應力、截面撓度都分別等于兩相互垂直平
18、面內的彎曲正應力、撓度的疊加，這兩種疊加有何不同。 答案：代數(shù)疊加、矢量疊加zxABC100 mm50 mmyP二、圖示ABC折桿，C端受平行于y軸的力P=1 kN，材料為鋼質，=160MPa。試用第三強度理論計算圓軸AB的直徑d 。答案： 危險截面：固定端 ODBAC350300300三、等截面鋼軸如圖所示。主動輪C上的力為水平方向，直徑為500，從動輪的直徑為800，鋼軸材料的許用應力MPa。若軸傳遞的功率為20馬力，轉速150rpm，試按形狀改變比能理論確定軸的直徑。 答案： 危險截面為B處橫截面。 PPahb四、圖示為中間開有切槽的板，已知，。試求板內最大應力，并與沒有開口時比較。 答
19、案：開口 不開口 lm五、已知圖示鋼桿的，m=4pkNm， l=0.5m，直徑d=100mm，=160Mpa。校核該桿的強度。 答案： L/2PZL/2BAMezxCyCDyzPZMel/2l/2六、 圖示銑刀C的直徑D = 90 mm，切削力Pz = 2.2 kN，圓截面刀桿AB長l= 320 mm，許用應力s = 80 MPa，Me為繞x軸外力偶矩，AB處于平衡狀態(tài)。試用第三強度理論求刀桿AB的直徑d。 答案： 第十章 壓桿穩(wěn)定一、概念題 1.影響壓桿臨界力大小的因素有 、 、 、 。2.關于壓桿臨界力的含義，下列幾種說法正確的有（ ）。A、壓桿橫截面上應力達到比例極限時的壓力值；B、壓桿
20、能維持穩(wěn)定直線平衡形態(tài)時的最大壓力值；C、壓桿喪失穩(wěn)定直線平衡形態(tài)時的最小壓力值；D、壓桿在彎曲平衡形態(tài)時的壓力值；E、壓桿由穩(wěn)定平衡過渡到不穩(wěn)定平衡時的壓力值；F、壓桿喪失承載能力時的最小壓力值。 3.一端固定、一端為彈性支撐的壓桿如圖所示，其長度系數(shù)的范圍為（ ）。lEIPA、； B、； C、； D、不能確定。 答案：C 4.若壓桿滿足穩(wěn)定條件，是否一定滿足強度條件？又若壓桿滿足強度條件，是否一定滿足穩(wěn)定條件？5.圖示兩根細長壓桿，l、EI相同。（a）桿的穩(wěn)定安全系數(shù)nst=4；則（b）桿實際的穩(wěn)定安全系數(shù)nst有四種答案, 正確答案是 。 A、1； B、2； C、3； D、4。2Pl2P
21、2PEIlPEI(a)(b) 答案：BBA600300lCD二、結構如圖示。AB斜桿為圓截面，mm，mm，兩端鉸支；CAD為邊長100mm的正方形橫截面梁，材料皆為A3鋼。MPa，MPa，MPa，E=206GPa，強度安全系數(shù)1.2，2.0，穩(wěn)定安全系數(shù)2.5，kN。試校核該結構是否安全。 答案： 穩(wěn)定分析： 中長桿 強度分析： 危險截面：A處截面 三、某型號飛機起落架中承受軸向壓力的斜撐桿為細長桿如圖所示。兩端為鉸支約束，桿為空心圓管，外徑D=52mm，內徑d44mm，l950mm。材料的=1600MPa，=1200 MPa，E=210CPa。試求該斜撐桿的臨界壓力。 答案： ABCP400
22、四、圖示結構，AB和BC均為圓截面桿，兩桿直徑相同，材料相同，材料的彈性模量，比例極限，屈服極限， ，。若兩桿的安全系數(shù)均取為3，試校核此結構的安全性。 答案： 壓 拉 屬中長桿 五、圓截面壓桿d =40mm，=200，=235，=200，=0.25，=25% 。 求：可以用歐拉公式計算臨界應力時的最小桿長。答案：第十一章 能量法LdPTPT一、圓軸如圖所示，材料的彈性模量為E，剪切彈性模量G，在自由端承受扭矩T及軸向拉力P，試求圓軸所儲存的變形能。 答案：略1.5llABCP二、圖示連續(xù)梁，AC和CB的抗彎剛度EI相等且為常數(shù)。試用能量法求C點的撓度。 答案： 靜定結構如圖 1.5(P-N)
23、lACPN lBCNN 變形條件 由圖乘法 代入變形方程得 aaACEIEIEAPPBD三、求圖示結構的總變形能，并用卡氏定理求C點的鉛垂位移。答案：令PC= PB=PCAEI2EI1laPB四、結構受力如圖所示，剛架各段的抗彎剛度已于圖中標出。若不計軸力和剪力對位移的影響，計算B截面的轉角q B。 答案：五、懸臂梁AB長l，抗彎剛度EI，受力P。求：用卡氏定理確定A截面撓度及轉角。yxPlAB 答案： 六、（20分）圖示剛架，各段桿的抗彎剛度EI相等且為常數(shù)，忽略軸力的影響。試用PBlll2lAC力法正則方程求解B、C處的支反力。第十二章 靜不定系統(tǒng)一、試判斷圖示結構是否為靜不定？若為靜不定
24、，是幾次靜不定？并繪出基本靜定系。 答案：一次靜不定二、圖示結構，1、2、3三根桿抗拉壓剛度相同，由于加工原因，2號桿短了一個微量，AB梁視為剛體，試建立此結構的變形協(xié)調方程。Plcab123AB 答案： AB2a2aPCm=Paaa三、如圖所示平面剛架，各桿EI相等，均為常數(shù)，受分布力q和力偶m作用。求A、C處約束力。 答案：Pm=PaABPaX01=1CABC2a2Pa2a 由 向上其他約束力 向上 順時針PBlll2lAC四、圖示剛架，各段桿的抗彎剛度EI相等且為常數(shù)，忽略軸力的影響。試用力法正則方程求解B、C處的支反力。 答案：lAX1=1PX2X1APPlPlAB2lACX2=1 力
25、法正則方程 各系數(shù) 代入正則，得 五、圖示靜不定剛架的EI為常量。試用力法正則方程求鉸支座的反力。（不考慮軸力和剪力的影響）BqCAX1BqCAll 答案： ABCP400六、圖示結構，AB和BC均為圓截面桿，兩桿直徑相同，材料相同，材料的彈性模量，比例極限，屈服極限， ，。若兩桿的安全系數(shù)均取為3，試校核此結構的安全性。 ABCP4001、低碳鋼拉伸經(jīng)冷作硬化后，下列哪項指標得到提高 。 (A) 強度極限； (B) 比例極限； (C) 斷面收縮率； (D) 伸長率。 2、材料相同的懸臂梁I和II，所受載荷與截面尺寸如圖所示，關于最大繞度的說法正確的是 。 (A) I梁最大繞度是II梁的1/4
26、倍； (B) I梁最大繞度是II梁的1/2倍； (C) I梁最大繞度是II梁的2倍； (D) I、II梁最大繞度相同。 注 意 行 為 規(guī) 范 遵 守 考 試 紀 律 3、圖示等直梁承受均布荷載q作用,C處用鉸鏈連接.在截面C上 。(A) 有剪力，無彎矩； (B) 有彎矩，無剪力；(C) 既有剪力又有彎矩； (D) 既無剪力又無彎矩。 4、圖示交變應力的循環(huán)特征、平均應力、應力幅值 分別為 。 （A） 40、20、10； （B） 20、10、20； （C） 0、20、10； （D） 0、20、20 。 5、下面有關應變能的幾個論述，正確的是 。 (A) 與載荷的加載次序有關，與載荷的最終值無關
27、； (B) 與載荷的加載次序無關，與載荷的最終值無關； (C) 與載荷的加載次序有關，與載荷的最終值有關； (D) 與載荷的加載次序無關，與載荷的最終值有關。 鑄鐵梁ABCD所受載荷及橫截面尺寸如圖所示。許用拉應力，許用壓應力，已知截面對形心軸的慣性矩。短桿BE為圓截面，許用應力。試（1）作梁的剪力圖和彎矩圖。（2）按正應力強度條件校核梁的強度。（3）按第一強度理論校核B截面腹板與翼緣交界處的強度。（4）按強度條件確定桿BE的直徑。 圖示圓軸受彎矩和扭矩作用，圓軸直徑，實驗測得軸表面最低處A點沿軸線方向的線應變，在水平直徑表面上的B點沿與圓軸軸線成方向的線應變。已知彈性模量，泊松比，許用應力。試（1）求彎矩和扭矩的值。（2）按第四強度理論校核軸的強度。 圖示結構中AB為圓截面桿，直徑，BC為正方形截面桿邊長，兩桿的材料均為45鋼，規(guī)定的穩(wěn)定安全因數(shù)。試確定許可載荷。 圖示等截面剛架ABCD，抗彎剛度為EI,抗彎截面系數(shù)為W。一重為P的物體從h高處自由下落沖擊剛架的C點，試作剛架的彎矩圖并求最大彎曲正應力（忽略剪力和軸力的影響）。 .
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