材料力学标准试卷及答案

（ 200 － 200 学年 第 学期）

水利科学与工程 学院 级 班(年)级课程 材料力学 ( )卷

题目 一 二 三 四 五 六 总分 得分

一、选择题（10分）

1．关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论，正确的是（ ） （A）由于温度降低，其比例极限提高，塑性降低； （B）由于温度降低，其弹性模量提高，泊松比减小； （C）经过塑性变形，其弹性模量提高，泊松比减小； （D）经过塑性变形，其比例极限提高，塑性降低。

2．关于低碳钢材料在拉伸试验过程中，所能承受的最大应力是（ ） （A）比例极限

p ；（B）屈服极限

s ；（C）强度极限b ；（D）许用应力[] 。

3．两危险点的应力状态如图，由第四强度理论比较其危险程度，正确的是（ ）。(A)(a)点应力状态较危险； (B)(b)应力状态较危险； (C)两者的危险程度相同； (D)不能判定。 (a)

(b)

4．图示正方形截面偏心受压杆，其变形是（ ）。 F (A)轴向压缩和斜弯曲的组合； (B)轴向压缩、平面弯曲和扭转的组合； (C)轴向压缩和平面弯曲的组合； (D)轴向压缩、斜弯曲和扭转的组合。

5．图示截面为带圆孔的方形，其截面核心图形是（ ）。

(a) (b) (c)

二、填空题（20分）

1．一受扭圆轴，横截面上的最大切应力

max40 MPa，则横截面上点A的切应力

A____________。

F A (mm)

A 25 60 l B d

1题图 2题图

2．悬臂梁受力如图示，当梁直径减少一倍，则最大挠度wmax是原梁的____________倍，当梁长增加一倍，而其他不变，则最大转角θmax是原梁的____________倍。

3．铆接头的连接板厚度为，铆钉直径为d。则铆钉切应力____________，最大挤压应力

bs为____________。

2A A C D F

F d F /2 F /2

2F B

l l 3题图 4题图

4．由同一种材料组成的变截面杆的横截面面积分别为2A和A，受力如图示，弹性模量为E。截面D水平位移为____________。

5．阶梯轴尺寸及受力如图所示，AB段的最大切应力比

1,max与BC段的最大切应力

2,max之

1,max2,max____________。

/MPa 2 d 2Me d Me - ---- ----- --名----姓------- ---- ----- ---- ---- ----- -- 线-----学号------- ---- ----- ---- ---- ----- ---- ---- -级订---班------ ---- ----- ---- ----- ---- --系------ 装-- ---- ---- ----- ---- ---- ----- --院----学-----O B t A l lC

5题图 6题图

6．图示交变应力的循环特征为 ，应力幅为 。

4三、外伸梁截面及受载如图，已知对中性轴的惯性矩

Iz50010 mm4，

材料的许用拉应力[15 MPa，许用压应力

[40 MPa，试校核该梁的强度。（16分）

15 kN/m A 90 B C 800 240 C z 30

四、图示圆截面杆受横向力F和力偶

Me共同作用。测得点A的轴向线应变

04104，点B与母线成45°方向的线应变

453.75104。杆的弯曲截面

3系数W6cm，E200GPa，0.25，[]150MPa。试用第三强度理论

分）

F F A M MB a 4 F 5 a F A B

校核杆的强度。（18 ------------- E200 GPa, p100,

五、图示结构，横梁AC为10号工字钢。弯曲截面系数

BD截面为矩形20 mm30 mm，两端为球铰，材料的弹性模量

060，直线经验公式系数a304 MPa，

b1.12 MPa，稳定安全因数[n]st2.5，横梁许用应力[]140 MPa，

Wz49 cm3，杆

名---姓------- ---- ----- ---- ---- ----- -- 线-----学号------- ---- ----- ---- ---- ----- ---- ---- -级订---班------ ---- ----- ---- ----- ---- --系------ 装-- ---- ---- ----- ---- ---- ----- --院----学-----试校核结构是否安全。（18分）

1 kN/m 1 kN A B C z Dm 4 m 1 m

六、图示矩形截面钢梁，A端是固定铰支座，B端为弹簧支承。在该梁的中点C处有重量为P = 40 N的重物，自高度h = 60 mm处自由下落冲击到梁上。已知弹簧刚度k = N/mm，钢的弹性模量E = 210 GPa。求梁内最大冲击应力（不计梁的自重）。（18分）

P A 400

C h B 400 40 10

附表 简单荷载作用下梁的挠度和转角

梁上荷载及弯矩图 转角和挠度 1 AyAymAθAθBlBFwBx Fl2Fl3BwB2EI；3EI CθBBl2 x mAl2mAl2A;B;3EI3EIwBmAl2wC16EI C点为AB跨的中点，下同 A3 θACFθBBl2x wCy l2Fl2Fl2Fl3A;B;wC16EI16EI48EI 材料力学(01)卷答案

一、选择题（10分）

D C C C B

二、填空题（20分）

1、33.3 MPa 2、16；4

2FF3、；。 bs2  dπ dFl4、

2EA5、38 6、；80MPa

三、（16分）

解：Mmax0.99 kNm, MB0.34 kNm

max5.94 MPa[], max17.8 MPa[] MB处：

7.40 MPa[] 该梁安全。

四、（18分）

45E解：危险点A的应力，A0E，ABB，

122则 r3A4A144MPa[]，满足强度条件。

五、（18分）

解： 1. 横梁强度校核：Mmax1.53 kNm(距A端 m处)

Mmaxmax31.2 MPa[]

Wz2. 压杆BD的稳定校核：260p 由欧拉公式：Fcr17.5 kN

由平衡方程：F13NBD4 kN nFcrstF5.38[n]st NBD结构安全。

六、（18分）

解：Δ1P/2Pl3st2k48EI1.004 K12hd1Δ12 st Pl/4stbh2/612 MPa dKdst144 MPa

mm