材料力学AB试卷期末考试题及答案2套.doc

姓名 学号 学院 专业 座位号
( 密 封 线 内 不 答 题 )
……………………………………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………线………………………………………

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…

诚信应考,考试作弊将带来严重后果！

《材料力学》试卷（2022级 A卷）
注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚；
2. 所有答案请直接答在试卷上；
3．考试形式：闭卷；
4. 本试卷共 六 大题，满分100分， 考试时间120分钟。
题 号
一
二
三
四
五
六
总 分
得 分

评卷人

一、简单计算题（共38分）
1．如图所示是一枚被称为“孔方兄”的中国古钱币，设圆的直径为，挖去的正方形边长为，若，求该截面的弯曲截面系数。（6分）

2. 已知某点处的应力状态如图所示，弹性模量，泊松比，求该点处的三个主应力及最大正应变。
（6分）

3．试画出低碳钢的拉伸应力－应变曲线，并在图上标出4个极限应力。（4分）

4．已知交变应力的， 求其应力循环特征及应力幅度。（4分）

5．如图所示为矩形截面悬臂梁，在梁的自由端突然加一个重为的物块，求梁的最大弯曲动应力。（4分）

6．如图所示为两根材料相同的简支梁，求两梁中点的挠度之比。（4分）

7．两块相同的钢板用5个铆钉连接如图所示，已知铆钉直径d，钢板厚度t，宽度b，求铆钉所受的最大切应力，并画出上钢板的轴力图。（6分）

8．超静定结构如图所示，所有杆件不计自重，AB为刚性杆，试写出变形协调方程。（4分）

二、作图示梁的剪力图与弯矩图。（10分）

三、不计剪力的影响，已知EI，试用能量法求图示悬臂梁自由端的挠度。
（12分）

四、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示，其中。已知许用拉应力，许用压应力。试按正应力条件校核梁的强度。若载荷不变，但将截面倒置，问是否合理？为什么？
（14分）

五、圆截面直角弯杆ABC放置于图示的水平位置，已知，水平力，铅垂均布载荷，材料的许用应力，试用第三强度理论设计杆的直径。（14分）

六、 如图所示的结构中，各杆的重量不计，杆AB可视为刚性杆。已知，杆CD长，横截面为边长的正方形，材料的弹性模量比例极限，稳定安全系数。求结构的许可外力。（12分）

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……………………………………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………线………………………………………

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《材料力学》试卷（2022级 A卷）
注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚；
2. 所有答案请直接答在试卷上；
3．考试形式：闭卷；
4. 本试卷共 六 大题，满分100分， 考试时间120分钟。
题 号
一
二
三
四
五
六
总 分
得 分

评卷人

一、简单计算题（共38分）
1．如图所示是一枚被称为“孔方兄”的中国古钱币，设圆的直径为，挖去的正方形边长为，若，求该截面的弯曲截面系数。（6分）

2. 已知某点处的应力状态如图所示，弹性模量，泊松比，求该点处的三个主应力及最大正应变。
（6分）

3．试画出低碳钢的拉伸应力－应变曲线，并在图上标出4个极限应力。（4分）

画图2分，标应力值4分

4．已知交变应力的， 求其应力循环特征及应力幅度。（4分）

5．如图所示为矩形截面悬臂梁，在梁的自由端突然加一个重为的物块，求梁的最大弯曲动应力。（4分）

6．如图所示为两根材料相同的简支梁，求两梁中点的挠度之比。（4分）

7．两块相同的钢板用5个铆钉连接如图所示，已知铆钉直径d，钢板厚度t，宽度b，求铆钉所受的最大切应力，并画出上钢板的轴力图。（6分）

（3分）

Å

8．超静定结构如图所示，所有杆件不计自重，AB为刚性杆，试写出变形协调方程。（4分）

，， （2分）
，， （2分）

二、作图示梁的剪力图与弯矩图。（10分）

三、不计剪力的影响，已知EI，试用能量法求图示悬臂梁自由端的挠度。
（12分）

四、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示，其中。已知许用拉应力，许用压应力。试按正应力条件校核梁的强度。若载荷不变，但将截面倒置，问是否合理？为什么？
（14分）

画出正确的弯矩图，
或写出B、E截面的弯矩值 （3分）

B截面

E截面

如倒置，则不合理。 （1分）

五、圆截面直角弯杆ABC放置于图示的水平位置，已知，水平力，铅垂均布载荷，材料的许用应力，试用第三强度理论设计杆的直径。（14分）

作出内力图或求出内力值 （4分）

六、 如图所示的结构中，各杆的重量不计，杆AB可视为刚性杆。已知，杆CD长，横截面为边长的正方形，材料的弹性模量比例极限，稳定安全系数。求结构的许可外力。（12分）

∴可以使用Euler 公式 （1分）

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《材料力学》试卷（2022级 B卷）
注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚；
2. 所有答案请直接答在试卷上；
3．考试形式：闭卷；
4. 本试卷共 六 大题，满分100分， 考试时间120分钟。
题 号
一
二
三
四
五
六
总 分
得 分

评卷人

一、简单计算题（共30分）
1． 重量为的重物自由下落冲击梁的点，梁的抗弯刚度为常量，若、、、均已知，试推出的转角的表达式。（6分）

2．试求图示交变应力的循环特征、应力幅值。（4分）

3．图示为某构件内危险点的应力状态（图中应力单位为MPa），试分别求其第二、第四强度理论的相当应力、（）。（6分）

4． 直径为d的圆柱放在直径为D =3d、厚为t的圆形基座上，地基对基座的支反力为均匀分布，圆柱承受轴向压力P，试求基座剪切面的剪力。（6分）

5. 试求图示悬臂梁自由端B的挠度。（4分）

C

6．如下结构中，OA为刚性杆，杆2的长度短了，现强行将三杆装配，试写出变形协调方程。（4分）

2
1
C
B
A
O
D

二、已知、，试作梁的剪力图和弯矩图。（12分）

三、平面刚架如图所示，为常量，试用能量法求出A、C处的约束力。
（16分）

四、横截面为b×h的矩形截面梁如图所示，已知：h＝2b＝5.2cm，F＝1kN，q＝1kN/m，材料的许用应力为[]＝140MPa。试校核该梁的正应力强度。
（10分）

五、圆截面杆，受横向外力F和绕轴线的外力偶作用。由实验测得杆表面A点处沿轴线方向的线应变，杆表面B点处沿与轴线成45°方向的线应变。材料的弹性模量E = 200GPa，泊松比v = 0.25，许用应力[s] = 180MPa。试按第三强度理论校核杆的强度。（16分）

六、图示支架，斜杆BC为圆截面杆，直径d = 45mm、长度l =1.25m，材料为优质碳钢，比例极限=200MPa，弹性模量E=200GPa。若[n]st= 4，试按BC杆的稳定性确定支架的许可载荷。（16分）

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《材料力学》试卷（2022级 B卷）
注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚；
2. 所有答案请直接答在试卷上；
3．考试形式：闭卷；
4. 本试卷共 六 大题，满分100分， 考试时间120分钟。
题 号
一
二
三
四
五
六
总 分
得 分

评卷人

一、简单计算题（共30分）
1． 重量为的重物自由下落冲击梁的点，梁的抗弯刚度为常量，若、、、均已知，试推出的转角的表达式。（6分）
（2分）
（1分）
（1分）
（顺时针） （2分）

2．试求图示交变应力的循环特征、应力幅值。（4分）

3．图示为某构件内危险点的应力状态（图中应力单位为MPa），试分别求其第二、第四强度理论的相当应力、（）。（6分）

MPa，（1分） MPa ，（1分）
MPa（1分）
MPa ，（1分） MPa（2分）

4． 直径为d的圆柱放在直径为D =3d、厚为t的圆形基座上，地基对基座的支反力为均匀分布，圆柱承受轴向压力P，试求基座剪切面的剪力。（6分）

， （1分）
， （2分）
（2分）

作图1分

5. 试求图示悬臂梁自由端B的挠度。（4分）

C

；（1分） （1分）
（2分）

6．如下结构中，OA为刚性杆，杆2的长度短了，现强行将三杆装配，试写出变形协调方程。（4分）

2
1
C
B
A
O
D

二、已知、，试作梁的剪力图和弯矩图。（12分）

（6分）

（6分）

三、平面刚架如图所示，为常量，试用能量法求出A、C处的约束力。
（16分）

支座A处的约束反力：
(®) （1分）
（1分）
（顺时针） （2分）

四、横截面为b×h的矩形截面梁如图所示，已知：h＝2b＝5.2cm，F＝1kN，q＝1kN/m，材料的许用应力为[]＝140MPa。试校核该梁的正应力强度。
（10分）

画出正确的弯矩图，
或写出B、D截面的弯矩值。
（1分）
（1分）1kN
2.25kN
1.75kN
x
1kN·m
1.53kN·m
D

（1分）
（1分）
（2分）

（1分）

（3分）
该梁符合正应力强度要求。

五、圆截面杆，受横向外力F和绕轴线的外力偶作用。由实验测得杆表面A点处沿轴线方向的线应变，杆表面B点处沿与轴线成45°方向的线应变。材料的弹性模量E = 200GPa，泊松比v = 0.25，许用应力[s] = 180MPa。试按第三强度理论校核杆的强度。（16分）

中间段为纯弯曲和扭转的组合变形，画出A、B点处的单元体：

（A点处的单元体） （2分） （B点处的单元体） （2分）

； （2分）
， （2分）
A点为危险点 （1分）

则有：
（2分）
（2分）
（3分）

六、图示支架，斜杆BC为圆截面杆，直径d = 45mm、长度l =1.25m，材料为优质碳钢，比例极限=200MPa，弹性模量E=200GPa。若[n]st= 4，试按BC杆的稳定性确定支架的许可载荷。（16分）

（3分）

（3分）
（3分）
∴ 可以使用Euler 公式 （1分）
（3分）
（3分）

《 材料力学 》2022级80学时A卷第 32 页 共 8页