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很经典的几套材料力学试题及答案

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考生注意:舞弊万莫做,那样要退学,自爱当守诺,最怕错上错,若真不及格,努力下次过。

材料力学试题A

成绩

课程名称 材料力学 考试时间 2010 年 7 月 日 时 分至 时 分 教 研 室 工程力学 开卷 闭卷 适用专业班级 08 机自1、2、3、4 班 提前 期末

班 级 姓名 学号 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z

I My =σ,需要考虑的关系有( )。

A 、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 σ、应力幅度a σ分别为( )。

A -10、20、10;

B 30、10、20; C

31-

、20、10; D 31-

、10、20 。

----------------------------------------------------------------------

装--------------------订

--------------------线

-------------------------------------------------------------

试 题 共 3 页 第 1 页

7、一点的应力状态如下图所示,则其主应力1σ、2σ、3σ分别为( )。

A 30MPa 、100 MPa 、50 MPa

B 50 MPa 、30MPa 、-50MPa

C 50 MPa 、0、-50Mpa 、

D -50 MPa 、30MPa 、50MPa

8、对于突加载的情形,系统的动荷系数为( )。 A 、2 B 、3 C 、4 D 、5 9、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)

(反力已给出)

命题负责人: 教研室主任:

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35D =mm ,材料为Q235钢,许用应力为[]180σ=MPa ,200E GPa =(共15分) (1)求许可载荷[]F 。(6分)

(2) 计算当50F KN =时,B 点竖向位移(6分)

(3) 若D 处(双剪切)铆钉许用切应力MPa 100][=τ,试设计铆钉直径d 。(3分)

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45o

方向的线应变为o 45ε,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Me 。

试 题 共 3 页 第 2 页

----------------------------------------------------------------------

装--------------------订

--------------------线

-------------------------------------------------------------

A

T

O

五、(14分)如图所示结构,杆AB 横截面面积5.21=A cm 2,抗弯截面模量102=z W cm 3,材料的许用应力180][=σMPa 。圆截面杆CD ,其直径20=d mm ,材料的弹性模量

200=E Gpa ,250s MPa σ=,

200=p σMPa ,,

12100,50λλ==,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:

25.11=l m ,55.02=l m ,

25=F kN ,稳定安全系数

8.1][=st n ,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 , 支座的弹簧刚度为k (产生单位长度变形所需的力),且

3l EI

k

,试求C 点冲击挠度。

试 题 共 3 页 第 3 页

----------------------------------------------------------------------

--------------------订

--------------------线

-------------------------------------------------------------

七、(14分)平面刚架如图所示,EI为常量,试用力法作其弯距图。

q

a C

B

A

a

材料力学 试题B

成绩

课程名称 材料力学 考试时间 年 月 日 时 分至 时 分

教 研 室 工程力学 开卷 闭卷 适用专业班级 机械工程及自动化 提前 期末

班 级 姓名 学号 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

200s MPa σ=,弹性模量为200E GPa =。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 σ、应力幅度a σ分别为( )。

A -10、20、10;

B 30、10、20;

C 31-

、20、10; D 31-、10、20 。

考生注意:舞弊万莫做,那样要退学,自爱当守诺,最怕错上错,若真不及格,努力下次过。

7、一点的应力状态如下图所示,则其主应力1σ、2σ、3σ分别为( )。

A 30MPa 、100 MPa 、50 MPa

B 50 MPa 、30MPa 、-50MPa

C 50 MPa 、0、-50Mpa 、

D -50 MPa 、30MPa 、50MPa

8、对于突加载的情形,系统的动荷系数为( )。 A 、 2 B 、3 C 、4 D 、5

9、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)

q=F/a F 22

1

1

2F a a a

3m

1m

(e)

B

1m

20kN/m

30kN

C

D

(1)做轴力图 (2) 做剪力、弯矩图

命题负责人: 教研室主任:

----------------------------------------------------------------------

装--------------------订

--------------------线

-------------------------------------------------------------

试 题 共 页 第 1 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[]MPa 160=σ,m KN q /30=。试求BC 需由多少根钢丝组成。(10分)

四、(14分)已知圆轴直径m m 20=d ,在其上边缘A 点处测得纵向线应变6104000-?= ε,在水平直径平面的外侧B 点处,测得64510300--?= ε,已知材料的弹性模量GPa 200=E ,泊松比25.0=ν,m 2=a 。若不计弯曲切应力的影响,试求作用在轴上的载荷F 和e M 的大小。

试 题 共 页 第 页

----------------------------------------------------------------------

装--------------------订

--------------------线

-------------------------------------------------------------

A

B

C

4m

3m

F

d

a

e

M A B

45

五、(16分)如图所示结构,杆AB 横截面面积5.21=A cm 2,抗弯截面模量

102=z W cm 3,材料的许用应力180][=σMPa 。圆截面杆CD ,其直径20=d mm ,材

料的弹性模量200=E Gpa ,250s MPa σ=,200=p σMPa ,,

12100,50λλ==,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:25.11=l m ,

55.02=l m ,25=F kN ,稳定安

全系数8.1][=st n ,试校核此结构是否安全。

2009~2010第二学期材料力学A 卷参考答案与评分标准

适用班级:08级机自1-4班 考试用时:120分钟 制作人:贾坤荣 审核人:

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)

0:1000(10002000)0A

M

N F =?-?+=∑ (2分)

解得 3N F =

CD 杆轴向拉伸与压缩,由强度条件有

[]31803535

4N F F MPa MPa A σσπ=

=≤=?? (2分) 解得 353518057.734

F N KN π

???=? (1分) (2)画出变形图如下:

( 2分)

根据胡克定律,有

3962

3501020003

1.8200103535104

CD

CD N L L mm mm EA π-???

???=

==????? (2分)

根据变形图得到 3.6D mm ?=()

5.4B mm ?=↓ (2分) (3)铆钉是双剪切 (1分) 由剪切名义应力计算公式得到

[]215000010024

S F MPa A d ττπ=

=≤=? ( 1分)

解得 31d mm ≥ (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

()011234511E E

νεσνσστε+=

-+==???? (7分)

根据应力弯曲剪应力公式:

1.5

1.5S e F M

bh lbh τ== (3分) 代入广义胡克定理,得到

45231e lbhE M εν

=

?+ (3分) 五、解: (1) 计算CD 杆的临界压力 (7分)

54

d

i mm =

= 3

10.55110510l i μλ-?===?, 1λλ> 所以CD 杆为大柔度杆

用欧拉公式计算临界压应力和临界压力

22cr E πσλ=, 6

2292223.1420010 3.142010511104cr cr E P A A KN πσλ-????===?=

(2). (5分)AB 杆平衡 有0A M =∑: 11sin302C F l T l ?= 得 25C T KN =

AB 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

33max max

64

1251025310163.2810210221.510

N Z M F MPa W A σ--??=+=+=???? 3.校核

[]51 2.05 1.825

cr st c P n T ==>= 压杆稳定性足够 (1分)

[]max 163.2180MPa MPa σσ=≤= 梁强度足够 (1分)

六、解:弹簧引起的静位移为

31339Q Ql K EI

δ=?=(3分)

梁的静位移为:

(6分)

_

+

125

8

253

2

33

12221222522333233399st Ql Ql l Ql l l Ql l EI EI

?=???+????+=

动荷系数 33

25181115d st h Ql EIh

K Ql +=++=+? (2分)

C 点的动挠度 33

35518195d d st Ql Ql EIh K EI Ql ??+?=?=+ ? ???

(1分) 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 11110P X δ+?= (1分)

124221

12522328P q q ql a a a a a EI

EI ?????=

-??-??=-

?? ???????

3

111124()233a

a a a a a a EI EI

δ=

??+??= (各3分) 将

11δ和1P ?代入力法典型方程,得1

1532

X qa = (2分)

刚架的弯矩图右图示 (2分)

2009~2010第二学期材料力学b 卷参考答案与评分标准

适用班级:08级机自5-7班 考试用时:120分钟 制作人:贾坤荣 审核人:

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. (9分)

剪力图4分,弯矩图5分 三、解:(1).取AC 为研究对象,受力分析下图所示

()0A M F =∑:

3

430425

T ?=?? 解得 100T KN = (6分) (2)设需要n 根钢丝

由钢丝的强度条件 []T

nA

σσ=≤ []3

2266

4410010

199(3.1421016010

T n d πσ-??≥

==????根) (4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

F

—+

2F N F Q(KN)

10 20

20

M(KNm) 10 10 A

B

C

4

3

AX

F AY

F T

()011234511E E

νεσνσστε+=

-+==???? (8分) 根据扭转应力公式:

3

16

e

M d τπ=

代入广义胡克定理,得到

94.2e M N M =? (3分)

又由应变公式,得到

600//40010E FA E εσ===?

得到

31.4F N = (5分)

五、解: (1) 计算CD 杆的临界压力 (8分)

54

d

i mm =

= 3

10.55110510

l i μλ-?===?, 1λλ> 所以CD 杆为大柔度杆 用欧拉公式计算临界压应力和临界压力

22cr E πσλ=, 6

229222

3.1420010 3.142010511104cr cr E P A A KN πσλ-????===?= (2). (6分)AB 杆平衡 有0A M =∑: 11sin302C F l T l ?= 得 25C T KN =

AB 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

33max max

64

1251025310163.2810210221.510N Z M F MPa W A σ--??=+=+=???? 3.校核

[]51 2.05 1.825

cr st c P n T ==>= 压杆稳定性足够 (1分)

[]max 163.2180MPa MPa σσ=≤= 梁强度足够 (1分)

_

+

125

8

253

2

六、解:弹簧引起的静位移为

31339Q Ql K EI

δ=?=(3分)

梁的静位移为:

(8分)

动荷系数 3325181115d st h Ql EIh

K Ql

+=++=+? (2分)

C

点的动挠度 3335518195d d st Ql Ql EIh K EI Ql ??

+?=?=+ ? ???

(1分)

七、解:以C 处的约束为多余约束,原结构的

基本体系为

基本体系 (2分)

由力法典型方程 11110P X δ+?= (2分)

3

111124()233l l l l l l l EI EI

δ=??+??= 14

2111326P

ql l ql l EI EI

?

=????= (各4分)

将11δ和1P ?代入力法典型方程,得4

113113648P ql EI ql X EI l δ-?==-?=-

刚架的弯矩图右图示 (2分)

33

12221222522333233399st Ql Ql l Ql l l Ql l EI EI

?=???+????+=

A

B

C

1

X q

11X =

l l A B

C

2

12ql

材料力学试题(A )

一、填空题:(每空2分,共16分)

1.工程构件正常工作的条件是 、刚度满足、稳定性满足。

2.工程上将延伸率δ-------≥的材料称为塑性材料。

3.塑性材料拉伸试验应力超过屈服极限后逐渐卸除荷载,经过短时间后重新加载其 将得到提高,而 变形将减小。

4.直径为D 的实心圆轴,最大的容许扭矩为T ,若将轴的横截面积增加一倍,则其最大容许扭矩为______。

5.纯剪切状态属于______(单、双、三)向应力状态。

6.对于超静定结构,当未知力个数多于平衡方程个数时,需补充 ______ 条件,来求解问题。

7.自由落体的冲击动荷系数d k = 。

二、单项选择题:(每空2分,共10分)

1. 图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形,拉杆头的剪切面积和挤压面积分别为( )。 A.Dh π,4/2d π B.dh π,4/)(22d D -π C.4/2d π,4/2D π D.4/)(22d D -π,dh π

1题图 4题图 2.建立平面弯曲正应力公式z

I My =σ,需要考虑的关系有:

A 平衡关系,物理关系,变形几何关系; B.变形几何关系,平衡关系,静力关系; C 变形几何关系,物理关系,静力关系; D 平衡关系, 物理关系,静力关系;

3.直梁横截面面积一定,试问下列四种截面形状中,那一种抗弯能力最强 。

A 矩形

B 工字形

C 圆形

D 正方形

4.平面应力状态如图示,其最大主应力1σ为-------------------------。(图见上).. A. σσ=1 B. σσ41= C.σσ31= D σσ21=

5.长度系数的物理意义是―――――――。

A. 压杆绝对长度的大小;

B.对压杆材料弹性模数的修正

C.将压杆两端约束对其临界力的影响折算成杆长的影响;

D.对压杆截面面积的修正。

三、作梁的剪力图和弯矩图(A 、B 处的约束力已知)(8分)

四、计算题(共59分)

1.(11分)下图示阶梯形杆AB ,10F KN =,12400l l mm ==,A 1=2A 2=100mm 2,(A 1,A 2分别为AC 和CB 段横截面面积),200E GPa =。(1) 作杆的轴力图;(2) 计算杆AB 上的最大正应力max σ;(3)全杆的轴向变形l ?。

2.(共10分)图示等直圆杆,已知外力偶矩 2.99A M KN m =?,7.20B M KN m =?,

4.21C M KN m =?,许应切应力[τ]=70MPa ,许可单位长度扭转角1/m θ??=??

剪切弹性模量80G GPa =。试确定该轴的直径d 。

3.(10分)铸铁制作的悬臂梁,尺寸及受力如图示,图中F =20kN 。梁的截面为T

字形,形心坐标96.4c y mm =,惯性矩44

1.0210-=?Z

I m 。已知材料的拉伸许用应力和压缩许用应力分别为[σ]+=40MPa ,[]100MPa σ-

=。试校核梁的强度是否安

全。

4.(6分) 单元体各面上的应力如图所示,试求其主应力以及最大切应力。应力单位为MPa 。

5.(10分)一悬臂滑车架,杆AB 为18号工字钢(截面面积30.6cm 2,Wz=185cm 3),其长度为l=2.6m 。试求当荷载F=25kN 作用在AB 的中点处时,杆内的最大正应力。设工字钢的自重可略去不计。

50

30

钢筋混凝土材料的力学性能 复习题

第一章 钢筋混凝土的材料力学性能 一、填空题: 1、《混凝土规范》规定以 强度作为混凝土强度等级指标。 2、测定混凝土立方强度标准试块的尺寸是 。 3、混凝土的强度等级是按 划分的,共分为 级。 4、钢筋混凝土结构中所用的钢筋可分为两类:有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点 的钢筋,通常称它们为 和 。 5、钢筋按其外形可分为 、 两大类。 6、HPB300、 HRB335、 HRB400、 RRB400表示符号分别为 。 7、对无明显屈服点的钢筋,通常取相当于于残余应变为 时的应力作为名 义屈服点,称为 。 8、对于有明显屈服点的钢筋,需要检验的指标有 、 、 、 等四项。 9、对于无明显屈服点的钢筋,需要检验的指标有 、 、 等三项。 10、钢筋和混凝土是两种不同的材料,它们之间能够很好地共同工作是因 为 、 、 。 11、钢筋与混凝土之间的粘结力是由 、 、 组成的。其 中 最大。 12、混凝土的极限压应变cu ε包括 和 两部分, 部分越 大,表明变形能力越 , 越好。 13、钢筋的冷加工包括 和 ,其中 既提高抗拉又提高抗 压强度。 14、有明显屈服点的钢筋采用 强度作为钢筋强度的标准值。 15、钢筋的屈强比是指 ,反映 。 二、判断题: 1、规范中,混凝土各种强度指标的基本代表值是轴心抗压强度标准值。( ) 2、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。( ) 3、采用边长为100mm 的非标准立方体试块做抗压试验时,其抗压强度换算系数为 0.95。( ) 4、采用边长为200mm 的非标准立方体试块做抗压试验时,其抗压强度换算系数为 1.05。( ) 5、对无明显屈服点的钢筋,设计时其强度标准值取值的依据是条件屈服强度。( ) 6、对任何类型钢筋,其抗压强度设计值y y f f '=。( )

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)

材料力学经典试题要点

第15章疲劳与断裂 材料力学习题 第15章 15-1 如图所示交变应力,试求其平均应力、应力幅值、循环特征。 15-2 如图所示滑轮与轴,确定下列两种情况下轴上点B的应力循环特征。 1.图a为轴固定不动,滑轮绕轴转动,滑轮上作用着不变载荷F。 2.图b为轴与滑轮固结成一体而转动,滑轮上作用着不变载荷F。 15-3 图示旋转轴,同时承受横向载荷Fy=500N和轴向拉力Fx=2kN作用,试求危险截面边缘任一点处的最大应力、最小应力、平均应力、应力幅值、应力循环特征。已知,轴径d=10mm,轴长l=100 mm。 15-4 火车轮轴受力情况如图所示。a=500mm,l=1435mm ,轮轴中段直径 d=15cm。若F=50kN,试求轮轴中段截面边缘任一点处的最大应力、最小应力、平均应力、应力幅值、应力循环特征,并作出σ-t曲线。 15-5 阶梯轴如图所示。材料为铬镍合金钢,σb=920MPa,σ-1=420MPa,τ- 1=250MPa。轴的尺寸是:d=40mm,D=50mm,R=5mm。分别确定在交变弯矩与交变扭矩作用时的有效应力集中系数与尺寸系数。 σb=600MPa,15-6 如图所示阶梯形旋转轴上,作用有不变弯矩M=1kN.m。已知材料为碳素钢, σ-1=250MPa,轴表面精车加工,试求轴的工作安全系数。

第15章疲劳与断裂

15-7 图示传动轴上作用交变扭矩 Tx,变化范围为(800~-800)N.m。材料为碳素钢,σb=500MPa,τ-1=110MPa。轴表面磨削加工。若规定安全系数[nf]=1.8,试校核该轴的疲劳强度。 15-8 图示圆截面钢杆,承受非对称循环轴向拉力F作用,其最大与最小值分别为Fmax=100kN和Fmin=10kN。若已知:D=50mm,d=40mm,R=5mm, σb=600MPa,σt-1=σc-1=170MPa,ψσ=0.05,杆表面精车加工,[nf]=2,试校核杆的疲劳强度。 15-9 精车加工的钢制转轴,在50mm直径处承受如图所示的交变应力作用。材料的σb=500MPa,σs=450MPa,σ-1=345MPa,τ-1=154MPa,ψσ=0.1,ψτ=0.05。(a)对弯曲正应力计算工作安全系数。 (b)对扭转切应力(与正应力数值相同)计算工作安全系数。 15-10 直径D=50mm、d=40mm的阶梯轴,承受交变弯 矩与扭矩联合作用。正应力从50MPa变到-50 MPa;切应力从40MPa 变到20 MPa。轴的材料为碳钢,σb=550MPa,σ-1=220MPa, σs=300MPa,τ-1=120MPa,τs=180MPa。若R=2mm,选取ψτ=0.1,设β=1,试计算工作安全系数。 15-11 一构件承受变幅对称循环交变正应力作用,以1s为一周期,习题15-11图所示为一个周期内的应力谱。已知材料的σ-1=400MPa,m=9,循环基数 N0=3?10次。若每一周期内应力循环了15次,构件累积工作时间为50h, K6fσ=1.2,ε=β=1.0,试计算工作安全系数。 15-12 图示平板,宽度2h=100mm,厚度b=10mm,板中心含一穿透裂纹,其长度2a=20mm,在远离裂纹处承受拉应力σ=700MPa,板的材料为30CrMnSiNi2A,1 σs=1500MPa,断裂韧度KIc=85.1MPa?m2,试问板是否会断裂。

材料力学性能试题(卷)集

判断 1.由内力引起的内力集度称为应力。(×) 2.当应变为一个单位时,弹性模量即等于弹性应力,即弹性模量是产生100%弹性变形所需的应力。(√) 3.工程上弹性模量被称为材料的刚度,表征金属材料对弹性变形的抗力,其值越大,则在相同应力条件下产生的弹性变形就越大。(×) 4.弹性比功表示金属材料吸收弹性变形功的能力。(√) 5.滑移面和滑移方向的组合称为滑移系,滑移系越少金属的塑性越好。(×) 6.高的屈服强度有利于材料冷成型加工和改善焊接性能。(×) 7.固溶强化的效果是溶质原子与位错交互作用及溶质浓度的函数,因而它不受单相固溶合金(或多项合金中的基体相)中溶质量所限制。(×) 8.随着绕过质点的位错数量增加,留下的位错环增多,相当于质点的间距减小,流变应力就增大。(√) 9.层错能低的材料应变硬度程度小。(×) 10.磨损、腐蚀和断裂是机件的三种主要失效形式,其中以腐蚀的危害最大。(×) 11.韧性断裂用肉眼或放大镜观察时断口呈氧化色,颗粒状。(×) 12.脆性断裂的断裂面一般与正应力垂直,断口平齐而光亮,长呈放射状或结晶状。(√) 13.决定材料强度的最基本因素是原子间接合力,原子间结合力越高,则弹性模量、熔点就越小。(×) 14.脆性金属材料在拉伸时产生垂直于载荷轴线的正断,塑性变形量几乎为零。(√) 15.脆性金属材料在压缩时除产生一定的压缩变形外,常沿与轴线呈45°方向产生断裂具有切断特征。(√)

16.弯曲试验主要测定非脆性或低塑性材料的抗弯强度。(×) 17.可根据断口宏观特征,来判断承受扭矩而断裂的机件性能。(√) 18.缺口截面上的应力分布是均匀的。(×) 19.硬度是表征金属材料软硬程度的一种性能。(√) 20.于降低温度不同,提高应变速率将使金属材料的变脆倾向增大。(×) 21.低温脆性是材料屈服强度随温度降低急剧下降的结果。(×) 22.体心立方金属及其合金存在低温脆性。(√) 23.无论第二相分布于晶界上还是独立在基体中,当其尺寸增大时均使材料韧性下降,韧脆转变温度升高。(√) 24.细化晶粒的合金元素因提高强度和塑性使断裂韧度K IC下降。(×) 25.残余奥氏体是一种韧性第二相,分布于马氏体中,可以松弛裂纹尖端的应力峰,增大裂纹扩展的阻力,提高断裂韧度K IC。(√) 26.一般大多数结构钢的断裂韧度K IC都随温度降低而升高。(×) 27.金属材料的抗拉强度越大,其疲劳极限也越大。(√) 28.宏观疲劳裂纹是由微观裂纹的形成、长大及连接而成的。(√) 29.材料的疲劳强度仅与材料成分、组织结构及夹杂物有关,而不受载荷条件、工作环境及表面处理条件的影响。(×) 30.应力腐蚀断裂并是金属在应力作用下的机械破坏与在化学介质作用下的腐蚀性破坏的叠加所造成的。(×) 31.氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色,颗粒状。(√) 32.含碳量较低且硫、磷含量较高的钢,氢脆敏感性低。(×) 33.在磨损过程中,磨屑的形成也是一个变形和断裂的过程。(√)

工程力学材料力学_知识点_及典型例题

作出图中AB杆的受力图。 A处固定铰支座 B处可动铰支座 作出图中AB、AC杆及整体的受力图。 B、C光滑面约束 A处铰链约束 DE柔性约束 作图示物系中各物体及整体的受力图。 AB杆:二力杆 E处固定端 C处铰链约束

(1)运动效应:力使物体的机械运动状态发生变化的效应。 (2)变形效应:力使物体的形状发生和尺寸改变的效应。 3、力的三要素:力的大小、方向、作用点。 4、力的表示方法: (1)力是矢量,在图示力时,常用一带箭头的线段来表示力;(注意表明力的方向和力的作用点!) (2)在书写力时,力矢量用加黑的字母或大写字母上打一横线表示,如F、G、F1等等。 5、约束的概念:对物体的运动起限制作用的装置。 6、约束力(约束反力):约束作用于被约束物体上的力。 约束力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。 约束力的作用点,在约束与被约束物体的接处 7、主动力:使物体产生运动或运动趋势的力。作用于被约束物体上的除约束力以外的其它力。 8、柔性约束:如绳索、链条、胶带等。 (1)约束的特点:只能限制物体原柔索伸长方向的运动。 (2)约束反力的特点:约束反力沿柔索的中心线作用,离开被约束物体。() 9、光滑接触面:物体放置在光滑的地面或搁置在光滑的槽体内。 (1)约束的特点:两物体的接触表面上的摩擦力忽略不计,视为光滑接触面约束。被约束的物体可以沿接触面滑动,但不能沿接触面的公法线方向压入接触面。 (2)约束反力的特点:光滑接触面的约束反力沿接触面的公法线,通过接触点,指向被约束物体。() 10、铰链约束:两个带有圆孔的物体,用光滑的圆柱型销钉相连接。 约束反力的特点:是方向未定的一个力;一般用一对正交的力来表示,指向假定。()11、固定铰支座 (1)约束的构造特点:把中间铰约束中的某一个构件换成支座,并与基础固定在一起,则构成了固定铰支座约束。

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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。 ( × )

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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、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A 1和A 2,若载荷P 使刚梁平行下移,则其横截面面积( )。 A 、A 1〈A 2 B 、A 1 〉A 2 C 、A 1=A 2 D 、A 1、A 2为任意 2、建立圆周的扭转应力公式τρ=M ρρ/I ρ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 =∫A τρρdA (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 =∫A ρ2dA 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 题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分 题一、3图 工程技术学院 _______________专业 班级 姓名____________ 学号 ---------------------------------------------------密 封 线 内 不 准 答 题------------------------------------------------------------- 题一、1

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 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) 题一、5图 三题图 四题图 题一、4 二 题 名____________ 学号 线 内 不 准 答 题

材料力学性能考试题及答案

07 秋材料力学性能 一、填空:(每空1分,总分25分) 1.材料硬度的测定方法有、和。 2.在材料力学行为的研究中,经常采用三种典型的试样进行研究,即、和。 3.平均应力越高,疲劳寿命。 4.材料在扭转作用下,在圆杆横截面上无正应力而只有,中心处切 应力为,表面处。 5.脆性断裂的两种方式为和。 6.脆性材料切口根部裂纹形成准则遵循断裂准则;塑性材料切口根 部裂纹形成准则遵循断裂准则; 7.外力与裂纹面的取向关系不同,断裂模式不同,张开型中外加拉 应力与断裂面,而在滑开型中两者的取向关系则为。 8.蠕变断裂全过程大致由、和 三个阶段组成。 9.磨损目前比较常用的分类方法是按磨损的失效机制分为、和腐蚀磨损等。 10.深层剥落一般发生在表面强化材料的区域。

11.诱发材料脆断的三大因素分别是、和 。 二、选择:(每题1分,总分15分) ()1. 下列哪项不是陶瓷材料的优点 a)耐高温 b) 耐腐蚀 c) 耐磨损 d)塑性好 ()2. 对于脆性材料,其抗压强度一般比抗拉强度 a)高b)低c) 相等d) 不确定 ()3.用10mm直径淬火钢球,加压3000kg,保持30s,测得的布氏硬度值为150的正确表示应为 a) 150HBW10/3000/30 b) 150HRA3000/l0/ 30 c) 150HRC30/3000/10 d) 150HBSl0/3000/30 ()4.对同一种材料,δ5比δ10 a) 大 b) 小 c) 相同 d) 不确定 ()5.下列哪种材料用显微硬度方法测定其硬度。 a) 淬火钢件 b) 灰铸铁铸件 c) 退货态下的软钢 d) 陶瓷 ()6.下列哪种材料适合作为机床床身材料 a) 45钢 b) 40Cr钢 c) 35CrMo钢 d) 灰铸铁()7.下列哪种断裂模式的外加应力与裂纹面垂直,因而 它是最危险的一种断裂方式。

材料力学试题库试题精选:精选题2

材料的力学性能 1. 工程上通常以伸长率区分材料,对于脆性材料有四种结论,哪一个是正确? (A) 5%; (B) 0.5%; (C) 2%; (D) 0.2%。 2. 对于没有明显屈服阶段的塑性材料,通常以 0.2 表示屈服极限。其定义有以下四个结论,正确的是哪一个? (A) 产生2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限; (B) 产生0.02%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限; (C) 产生0.2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限; (D) 产生0.2%的应变所对应的应力值作为屈服极限。 3. 关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论,正确的是哪一个? (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,其比例极限提高,塑性降低; (D) 经过塑性变形,其弹性模量提高,泊松比减小。 4. 关于材料的塑性指标有以下结论,哪个是正确的? (A) s 和;(B) s 和ψ;(C) 和ψ;(D) s 、和ψ。 5. 用标距50 mm和100 mm的两种拉伸试样,测得低碳钢的屈服极限分别为 s1、 s2 ,伸 长率分别为 5和 10 。比较两试样的结果,则有以下结论,其中正确的是哪一个? (A) s1s2, 510 ;(B) s1s2 , 510 ; (C) s1s2, 510 ;(D) s1s2 , 510 。 6. 圆柱形拉伸试样直径为d,常用的比例试样其标距长度l是或。 7. 低碳钢拉伸试验进入屈服阶段以后,发生性变形。(填“弹”、“塑”、“弹塑”) 8. 低碳钢拉伸应力-应变曲线的上、下屈服极限分别为 s1和 s2 ,则其屈服极限 s 为。 9. 灰口铸铁在拉伸时,从很低的应力开始就不是直线,且没有屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段,因此,在工程计算中,通常取总应变为_______%时应力-应变曲线的割线斜率来确定其弹性模量,称为割线弹性模量。 10. 混凝土的标号是根据其_________强度标定的。 11. 混凝土的弹性模量规定以压缩时的曲线中= 时的割线来确定。 12. 铸铁材料(根据拉伸、压缩、扭转)性能排序:抗拉_______抗剪_______抗压。答案:1. A 2. C 3. C 4. C 5. C 6. 5d; 10d7. 弹塑 8. s29. 0.1 10. 压缩11. b 0.4 12. <;<

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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------------------------------------------------------------- -------------------------------------------

工程材料力学性能课后习题答案

《工程材料力学性能》(第二版)课后答案 第一章材料单向静拉伸载荷下的力学性能 一、解释下列名词 滞弹性:在外加载荷作用下,应变落后于应力现象。 静力韧度:材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。 弹性极限:试样加载后再卸裁,以不出现残留的永久变形为标准,材料 能够完全弹性恢复的最高应力。 比例极限:应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。 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。 二、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学性能? 答案:金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力,而材料的成分和组织对它的影响不大,所以说它是一个对组织不敏感的性能指标,这是弹性模量在性能上的主要特点。改变材料的成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响,但对材料的刚度影响不大。 三、什么是包申格效应,如何解释,它有什么实际意义? 答案:包申格效应就是指原先经过变形,然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象。特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零,这说明在反向加载时塑性变形立即开始了。

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

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 。

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。 ( × )

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材料力考试题 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: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 ___ __。 6、力是外力作用引起的,不同的外力引起不同的力,轴向拉、压变形时的力 称为轴力。剪切变形时的力称为剪力,扭转变形时力称为扭矩,弯曲变形时的力称为弯矩。 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、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σcr 为______________。

安徽工业大学材料力学性能复习总结题

安徽工业大学材料力学性能复习总结题 第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能— 1、名词解释 强度、塑性、韧性、包申格效应 2、说明下列力学性能指标的意义 E、σ0.2、σs、n、δ、ψ 3、今有45、40Cr、35CrMo钢和灰铸铁几种材料,你选择哪些材料作机床床身?为什么? 4、试述并画出退火低碳钢、中碳钢和高碳钢的屈服现象在拉伸-伸长曲线图上的区别。 *5、试述韧性断裂和脆性断裂的区别?(P21-22) 6、剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂,为什么断裂性质完全不同? 7、何谓拉伸断口三要素? 8、试述弥散强化与沉淀强化的异同? 9、格雷菲斯判据是断裂的充分条件、必要条件还是充分必要条件?*10、试述构件的刚度与材料的刚度的异同。(P4)

第二章金属在其它静载荷下的力学性能— 1、名词解释 缺口效应、缺口敏感度、应力状态软性系数 2、说明下列力学性能指标及表达的意义 σbc、NSR、600HBW1/30/20 3、缺口试样拉伸时应力分布有何特点? 4、根据扭转试样的宏观断口特征,可以了解金属材料的最终断裂方式,比如切断、正断和木纹状断口。试画出这三种断口特征的宏观特征。 第三章金属在冲击载荷下的力学性能— 1、名词解释 低温脆性、韧脆转变温度 2、说明下列力学性能指标的意义 A K、FATT50 3、现需检验以下材料的冲击韧性,问哪种材料要开缺口?哪些材料不要开缺口?为什么? W18Cr4V、Cr12MoV、3Cr2W8V、40CrNiMo、30CrMnSi、20CrMnTi、铸铁

第四章金属的断裂韧度— 1、名词解释 应力场强度因子K I、小范围屈服 2、说明断裂韧度指标K IC和K C的意义及其相互关系。 3、试述K I与K IC的相同点和不同点。 4、试述K IC和A KV的异同及其相互关系。 *5、合金钢调质后的性能σ0.2=1400MPa, K IC=110MPa?m1/2,设此种材料厚板中存在垂直于外界应力的裂纹,所受应力σ=900MPa,问此时的临界裂纹长度是多少? *6、有一大型薄板构件,承受工作应力为400MN/m2,板的中心有一长为3mm的裂纹,裂纹面垂直于工作应力,钢材的σs=500 MN/m2,试确定:裂纹尖端的应力场强度因子K I及裂纹尖端的塑性区尺寸R 。

材料力学题库及答案

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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:

很经典的几套材料力学试题及答案

考生注意:舞弊万莫做,那样要退学,自爱当守诺,最怕错上错,若真不及格,努力下次过。 材料力学试题A 成绩 课程名称 材料力学 考试时间 2010 年 7 月 日 时 分至 时 分 教 研 室 工程力学 开卷 闭卷 适用专业班级 08 机自1、2、3、4 班 提前 期末 班 级 姓名 学号 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z I My =σ,需要考虑的关系有( )。 A 、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 σ、应力幅度a σ分别为( )。 A -10、20、10; B 30、10、20; C 31- 、20、10; D 31- 、10、20 。 ---------------------------------------------------------------------- 装--------------------订 --------------------线 ------------------------------------------------------------- 试 题 共 3 页 第 1 页

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一、一结构如题一图所示。钢杆1、2、3的横截面面积为A=200mm 2,弹性模量E=200GPa ,长度l =1m 。制造时3杆短了△=0.8mm 。试求杆3和刚性梁AB 连接后各杆的内力。(15分) 二、题二图所示手柄,已知键的长度30 mm l =,键许用切应力[]80 MPa τ=,许用挤压应力[σ 三、题三图所示圆轴,受e M 作用。已知轴的许用切应力[]τ、切变模量G ,试求轴直径d 。 (15分) 五、分)

六、如题六图所示,变截面悬臂梁受均布载荷q 作用,已知q 、梁长l 及弹性模量E 。试用积分法求截面A 的挠度w A 和截面C 的转角θC 。(15分) 七、如图所示工字形截面梁AB ,截面的惯性矩672.5610z I -=?m 4,求固定端截面翼缘和腹板交界处点a 的主应力和主方向。(15分) 一、(15分) (1)静力分析(如图(a )) F F F 图(a ) ∑=+=231,0N N N y F F F F (a ) ∑==31,0N N C F F M (b ) (2)几何分析(如图(b ) ) 50kN A B 0.75m

1 l ?2 l ?3 l ? 图(b ) ?=?+?+?3212l l l (3)物理条件 EA l F l N 11= ?,EA l F l N 22=?,EA l F l N 33=? (4)补充方程 ?=++EA l F EA l F EA l F N N N 3212 (c ) (5)联立(a )、(b )、(c )式解得: kN F kN F F N N N 67.10,33.5231=== 二、(15分) 以手柄和半个键为隔离体, S 0, 204000O M F F ∑=?-?= 取半个键为隔离体,bs S 20F F F == 由剪切:S []s F A ττ=≤,720 N F = 由挤压:bs bs bs bs [][], 900N F F A σσ=≤≤ 取[]720N F =。 三、(15分) e A B M M M += 0AB ?=, A B M a M b ?=? 得 e B a M M a b =+, e A b M M a b =+ 当a b >时 d ≥b a >时 d ≥ 。 四、(15分) F

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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 ;

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