2010—2011材料力学材料力学试题及答案)（精编版）.docx

2010— 2011 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、建立平面弯曲正应力公式My ,需要考虑的关系有（ ）IzA、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；1B30、10、 20；1C3 、20、10；D3 、10、20 。

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 MPa B 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、 M 图必须是直线 D、 M 和M 至少有一个是直线二、按要求作图 (共 12 分)1、 做梁的剪力、弯矩图 (10 分)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）TOA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 D180 MPa， E35 mm，材料为 Q235 钢，许用应力为200GPa （共 15 分）（1）求许可载荷 F 。

6 分）(2) 计算当 F 50KN 时， B 点竖向位移 （ 6 分）(3) 若 D 处（双剪切）铆钉许用切应力 [ ] 100 MPa ，试设计铆钉直径 d 3 分）o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 点处沿 45方向的线应变为Me45o，已知材料的 E, ν和梁的横截面及长度尺寸 b,h,a,l . 试求集中力偶矩五、（ 14 分）如图所示结构，杆 AB 横截面面积 A21.5cm2，抗弯截面模量 Wz102 cm3，材料的许用应力 [ ]180 MPa圆截面杆 CD ，其直径 d20 mm，材料的弹性模量E 200 Gpa， s250 MPa ，p 200 MPa，1100, 250 ，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： l11.25 m， l 20.55 m，F 25 kN，稳定安全系数[ n] st1.8 ，校核此结构是否安全六、（12 分） 重为 Q 的物体从高度 h 处自由落下，若已知梁的抗弯刚度为 EI ，k支座的弹簧刚度为 k （产生单位长度变形所需的力） ，且EIl 3 ，试求 C 点冲击挠度。

七、（14 分） 平面刚架如图所示， EI 为常量，试用力法作其弯距图aqB CaA2010— 2011 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C、内力是矢量，应力是标量B、内力等于应力的代数和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s 200 MPa ，弹性模量为 E200GPa 现将直径为 2mm 的钢丝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、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；1 1C 3 、20、10； D 3 、10、20 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 MPa B 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、 M 图必须是直线 D、 M 和M 至少有一个是直线二、按要求做图 (10 分)2 q=F/a 1 F 2F30kNC D1m20kN/mB1m2 1a a a3m(e)（1） 做轴力图 (2) 做剪力、弯矩图三、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 160MPa ，q 30KN / m。

试求 BC 需由多少根钢丝组成 （ 10 分）B3mCA 4m四、（14 分）已知圆轴直径 d20mm ，在其上边缘 A 点处测得纵向线应变 040010 6 ，在水平直径平面的外侧 B 点处，测得45 30010 6，已知材料的弹性模量E 200GPa ，泊松比0.25， a2m 若不计弯曲切应力的影响，试求作用在轴上的载荷 F 和 M e 的大小FAd B 45M ea五、（16 分）如图所示结构，杆 AB 横截面面积 A 21.5 cm2，抗弯截面模量Wz 102cm3，材料的许用应力 [ ]180 MPa圆截面杆 CD ，其直径 d20 mm，材料的弹性模量 E200Gpa， s250MPa ， p200 MPa，100, 250 ，如果压杆不为细长杆1时采用直线拟合 A 、C 、D 三处均为球铰约束， 若已知： l11.25 m，l 20.55 m，F25 kN，稳定安全系数否安全[ n] st1.8 ，试校 核此结构是2010— 2011 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M A 0:N1000 F(1000 2000) 0（ 1 分）(2 分)解得 N 3FCD 杆轴向拉伸与压缩，由强度条件有FN 3F MPaA 35 354180MPa(2 分)解得 F35 35 180N3 457.7KN (1 分)（2） 画出变形图如下：（ 2 分）根据胡克定律，有3 50 1032 2000LCDN LCDEA200 1093 mm35 35 10 641.8mm（ 2 分）根据变形图得到D 3.6mm B5.4mm (2 分)（3） 铆钉是双剪切 （ 1 分）由剪切名义应力计算公式得到FS 150000 100MPa（ 1 分）A 2 d 24解得 d 31mm （ 1 分）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1 1 (7 分)1EE1 2 3450根据应力弯曲剪应力公式 ：1.5 FS 1.5 M e(3 分)bh lbh代入广义胡克定理，得到M2 lbhEe 45(3 分)3 1五、 解： （ 1） 计算 CD 杆的临界压力 （ 7 分）di 5mm4l 1 0.55 110 ，所以 CD 杆为大柔度杆i 5 10 3 16用欧拉公式计算临界压应力和临界压力2 Ecr 2 ,Pcr cr AE 3.14 22A2200 109 3.14 20 2 10251KN110 4(2). （ 5 分） AB杆平衡 有M A 0 :F sin 30 2l1TCl1得 TC25KN。