《材料力学》模拟测试卷及答案2套.doc

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( 密 封 线 内 不 答 题 )
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《材料力学》模拟测试卷及答案
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20分）
1．图示某材料的应力-应变曲线如图，、两点的应力应变值已知。求（1）材料的弹性模量。（2）当试样变形至点时，产生的弹性应变和塑性应变各为多少。（5分）

2. 求图示图形对形心轴的惯性矩，半圆直径为。
（5分）

3．两矩形截面杆用钢板连接，尺寸如图。现两杆受拉力作用。试指出图中右杆上部的剪切面和挤压面（图上示出）,并求剪切应力和挤压应力。（5分）

4．木质悬臂梁横截面是高为，宽为的矩形。端部作用，在点木材纤维语水平线夹角为。求通过点沿纤维方向得截面上的正应力何切应力。（5分）

二、作图示梁的剪力图与弯矩图。（15分）

–

三、不计剪力的影响，已知各杆的EI相同，试用单位荷载法求、两点的相对位移。（15分）

四、圆轴直径，长，左端固定，右端有一直径的鼓轮。轮上绕以钢绳，绳的端点悬挂重物，轴发生扭转变形。绳长，横截面面积，弹性模量。重量。轴的切变模量。求轴内最大扭转切应力和重物下降的距离。（15分）

五、如图工字钢悬臂梁受均布载荷和集中力的作用，在平面内，。工字钢的截面参数为，。已知，。求辆的危险截面及其最大拉应力和最大压应力。（15分）

六、钢梁在C如端固定，A图端铰接于柱AB，B端亦为铰接。当梁端上方H=5mm处自由落下的重物G对梁冲击时，若稳定安全系数，，试校核柱AB的稳定性是否满足。已知梁长，横截面惯性矩。柱长横截面为园形，直径，梁、柱材料弹性模量。（20分）

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《材料力学》测验-5
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20分）
1．图示某材料的应力-应变曲线如图，、两点的应力应变值已知。求（1）材料的弹性模量。（2）当试样变形至点时，产生的弹性应变和塑性应变各为多少。（5分）

2. 求图示图形对形心轴的惯性矩，半圆直径为。
（5分）

3．两矩形截面杆用钢板连接，尺寸如图。现两杆受拉力作用。试指出图中右杆上部的剪切面和挤压面（图上示出）,并求剪切应力和挤压应力。（5分）

剪切面
挤压面

4．木质悬臂梁横截面是高为，宽为的矩形。端部作用，在点木材纤维与水平线夹角为。求通过点沿纤维方向得截面上的正应力何切应力。（5分）
1．A横截面剪力
2．A点剪应力
3．A点应力状态如图，纤维方向的截面上的应力

二、作图示梁的剪力图与弯矩图。（15分）

–

三、不计剪力的影响，已知各杆的EI相同，试用单位荷载法求、两点的相对位移。（15分）----本题超工程力学范围
1．内力
2．A、B两点相对位移

四、圆轴直径，长，左端固定，右端有一直径的鼓轮。轮上绕以钢绳，绳的端点悬挂重物，轴发生扭转变形。绳长，横截面面积，弹性模量。重量。轴的切变模量。求轴内最大扭转切应力和重物下降的距离。（15分）
1．AB轴受常扭矩作用
2．AB轴截面参数

3．轴内最大扭转切应力、AB间相对转角

4．重物下降的距离

五、如图工字钢悬臂梁受均布载荷和集中力的作用，在平面内，。工字钢的截面参数为，。已知，。求辆的危险截面及其最大拉应力和最大压应力。（15分）

1．内力如图所示，属弯扭组合变形
2．A为危险截面

3．危险截面上的最大拉应力和最大压应力

六、 钢梁在C如端固定，A图端铰接于柱AB，B端亦为铰接。当梁端上方H=5mm处自由落下的重物G对梁冲击时，若稳定安全系数，，试校核柱AB的稳定性是否满足。已知梁长，横截面惯性矩。柱长横截面为园形，直径，梁、柱材料弹性模量。（20分）
1． 求静变形。属超静定问题，
解除A约束，有

2．动荷系数

3．AB杆的柔度

属大柔度杆，可用欧拉公式

4．AB杆的工作安全系数
不稳定
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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20分）
1．图示直杆材料为低碳钢，弹性模量。杆的横截面面积为，杆长。加拉力后，测得，求卸载后杆的残余应变。。（5分）
加力后截面应力为：
该应力卸载恢复的弹性变形：

卸载后的残余变形为：

2. 求图示图形对形心轴的惯性矩（4分）

（单位：cm）

3． 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切应力，第三强度相当应力，以及三个主应变。（7分）
该单元体已知一个主应力：
另两个主应力有纯剪平面状态确定：

最大切应力：
第三强度相当应力：
三个主应变：
4．求图示梁在突变荷载作用下梁内得最大弯矩。（4分）
突然加载，动荷系数为：
静载作用时：
静载作用时最大弯矩：

突然加载时最大弯矩：

5. 如图所示简支梁，已知截面转角为，保持其它条件不变，分别求在以下两种情况下截面转角：（1）若将荷载减少一半；（2）若将梁长增加一倍且与梁长的比值保持不变。（4分）
截面转角可表为：
其中： 是常数，，

所以：减少一半时：
梁长增加一倍时：

6. 图示转动轴，已知两段轴的最大切应力相等，求（1）直径比；（2）两段轴的相对转角比。（8分）

解：1 轴的内力
2 抗扭结面系数
3 当两段轴的最大切应力相等时，有

7. 图示螺栓受拉力作用，已知材料的剪切许用应力是拉伸许用应力的0.6倍。求当螺栓中的最大切应力和拉应力同时达到许用应力时直径和螺栓头高度的比值。（4分）

8．超静定结构如图所示，所有杆件不计自重，为刚性杆，试问该结构属于几次超静定，并写出变形协调方程。（4分）

二、作图示梁的剪力图与弯矩图。（10分）

三、平面钢架如图，已知，试用能量法求出、处的约束力，并作出刚架的内力图。 (12分)

四、图示矩形截面梁受均布荷载作用，当梁内最大弯曲正应力为时，试计算梁内的最大切应力。（10分）
（单位：mm）

五、直径为的圆截面杆处于水平面内，为固定端约束，受力如图，两力均通过截面形心。已知：杆的，，，，，。试用第三强度理论校核该杆的强度。（12分）

六、图示结构，、CB均为钢制，为圆截面杆，直径；为方截面杆，边长为，材料弹性模量。许用应力，取稳定安全系数，求结构的许用值。（16分）

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( 密 封 线 内 不 答 题 )
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《材料力学》测验-5
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40分）
1．图示直杆材料为低碳钢，弹性模量。杆的横截面面积为，杆长。加拉力后，测得，求卸载后杆的残余应变。。（5分）
加力后截面应力为：
该应力卸载恢复的弹性变形：

卸载后的残余变形为：

2. 求图示图形对形心轴的惯性矩（4分）

（单位：cm）

3． 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切应力，第三强度相当应力，以及三个主应变。（7分）
该单元体已知一个主应力：
另两个主应力有纯剪平面状态确定：

最大切应力：
第三强度相当应力：
三个主应变：
4．求图示梁在突变荷载作用下梁内得最大弯矩。（4分）
突然加载，动荷系数为：
静载作用时：
静载作用时最大弯矩：

突然加载时最大弯矩：

5. 如图所示简支梁，已知截面转角为，保持其它条件不变，分别求在以下两种情况下截面转角：（1）若将荷载减少一半；（2）若将梁长增加一倍且与梁长的比值保持不变。（4分）
集中力作用时，截面转角可表为：
其中：
是常数，，
所以：减少一半时：
梁长增加一倍时：

6. 图示转动轴，已知两段轴的最大切应力相等，求（1）直径比；（2）两段轴的相对转角比。（8分）

解：1 轴的内力
2 抗扭截面系数
3 当两段轴的最大切应力相等时，有

7. 图示螺栓受拉力作用，已知材料的剪切许用应力是拉伸许用应力的0.6倍。求当螺栓中的最大切应力和拉应力同时达到许用应力时直径和螺栓头高度的比值。（4分）
拉应力：
剪切面积：
剪切应力：，
式（2）除式（2）：

8．超静定结构如图所示，所有杆件不计自重，为刚性杆，试问该结构属于几次超静定，并写出变形协调方程。（4分）
1利用切线代圆弧法作出变形图如图。
2 由变形图几何关系得变形协调方程：

3 该结构属于一次超静定问题

二、作图示梁的剪力图与弯矩图。（10分）

三、平面钢架如图，已知，试用能量法求出、处的约束力，并作出刚架的内力图。 (12分)

解：1 解除处约束，以代之
2 杆件的内力方程

3 在沿方向作用单位集中力，有

4 由单位荷载法（莫尔积分法）

5 变形协调条件

5 已知后，可以方便求出处约束力

四、图示矩形截面梁受均布荷载作用，当梁内最大弯曲正应力为时，试计算梁内的最大切应力。（10分）
（单位：mm）

解：1 梁的最大弯矩在梁的中截面，大小为，所以

2 梁的最大剪力在截面，，所以

五、直径为的圆截面杆处于水平面内，为固定端约束，受力如图，两力均通过截面形心。已知：杆的，，，，，。试用第三强度理论校核该杆的强度。（12分）

解：1 作出梁的内力图，危险面
2 对于圆截面，由第三强度理论有

安全

六、图示结构，、CB均为钢制，为圆截面杆，直径；为方截面杆，边长为，材料弹性模量。许用应力，取稳定安全系数，求结构的许用值。（16分）

解 1. 研究杆

2. 为压杆，一端铰支一端固支，所以

3. 属细长杆，可用欧拉公式计算临界载荷

3. 稳定性条件

4. 杆弯曲变形，最大弯矩在截面，大小为

截面系数为

强度条件

《 材料力学 》船海2010级80学时测验A卷第 30 页 共 8页