關於力學第五版期末考試題及答案

篇一：材料力學期末考試複習題及答案

一、填空題：

1.受力後幾何形狀和尺寸均保持不變的物體稱爲 。

2.構件抵抗的能力稱爲強度。

3.圓軸扭轉時，橫截面上各點的切應力與其到圓心的距離成 比。

4.樑上作用着均布載荷，該段樑上的彎矩圖爲 。

5.偏心壓縮爲 的組合變形。

6.柔索的約束反力沿 離開物體。

7.構件保持的能力稱爲穩定性。

8.力對軸之矩在 情況下爲零。

9.樑的中性層與橫截面的交線稱爲 。

10.圖所示點的應力狀態，其最大切應力是 。

11.物體在外力作用下產生兩種效應分別是 。

12.外力解除後可消失的變形，稱爲。

13.力偶對任意點之矩都 。

14.階梯杆受力如圖所示，設AB和BC段的橫截面面積分別爲2A和A，彈性模量爲E，則杆中最大正應力爲。

15.樑上作用集中力處，其剪力圖在該位置有 。

16.光滑接觸面約束的約束力沿 指向物體。

17.外力解除後不能消失的變形，稱爲。

18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有滿足三個矩心 的條件時，才能成爲力系平衡的充要條件。

19.圖所示，樑最大拉應力的位置在點處。

20.圖所示點的應力狀態，已知材料的許用正應力[σ]，其第三強度理論的強度條件是 。

21.物體相對於地球處於靜止或勻速直線運動狀態，稱爲 。

22.在截面突變的位置存在集中現象。

23.樑上作用集中力偶位置處，其彎矩圖在該位置有 。

24.圖所示點的應力狀態，已知材料的許用正應力[σ]，其第三強度理論的強度條件是。

25.臨界應力的歐拉公式只適用於 杆。

26.只受兩個力作用而處於平衡狀態的構件，稱爲 。

27.作用力與反作用力的關係是 。

28.平面任意力系向一點簡化的結果的三種情形是 。

29.階梯杆受力如圖所示，設AB和BC段的橫截面面積分別爲2A和A，彈性模量爲E，則截面C的位移爲 。

30.若一段樑上作用着均布載荷，則這段樑上的剪力圖爲。

二、計算題：

1.樑結構尺寸、受力如圖所示，不計樑重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C處的約束力。

2.鑄鐵T樑的載荷及橫截面尺寸如圖所示，C爲截面形心。已知Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，材料許用壓

應力[σc]=160MPa，許用拉應力[σt]=40MPa。試求：①畫樑的剪力圖、彎矩圖。②按正應力強度條件校

核樑的強度。

3.傳動軸如圖所示。已知Fr=2KN，Ft=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齒輪直徑D=400mm，軸的[σ]=100MPa。試求：①力偶M的大小；②作AB軸各基本變形的內力圖。③用第三強度理論設計軸AB的直徑d。

4.圖示外伸樑由鑄鐵製成，截面形狀如圖示。已知Iz=4500cm，y1=7.14cm，y2=12.86cm，材料許用壓應力4

[σc]=120MPa，許用拉應力[σt]=35MPa，a=1m。試求：①畫樑的剪力圖、彎矩圖。②按正應力強度條件確定樑截荷P。

5.如圖6所示，鋼製直角拐軸，已知鉛垂力F1，水平力F2，實心軸AB的直徑d，長度l，拐臂的長度a。試求：①作AB軸各基本變形的內力圖。②計算AB軸危險點的第三強度理論相當應力。

6.圖所示結構，載荷P=50KkN，AB杆的直徑d=40mm，長度l=1000mm，兩端鉸支。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩定安全係數nst=2.0，[σ]=140MPa。試校覈AB杆是否安全。

7.鑄鐵樑如圖5，單位爲mm，已知Iz=10180cm4，材料許用壓應力[σc]=160MPa，許用拉應力[σt]=40MPa，試求：①畫樑的剪力圖、彎矩圖。②按正應力強度條件確定樑截荷P。

8.圖所示直徑d=100mm的圓軸受軸向力F=700kN與力偶M=6kN·m的作用。已知M=200GPa，μ=0.3，

[σ]=140MPa。試求：①作圖示圓軸表面點的應力狀態圖。②求圓軸表面點圖示方向的正應變。③按第四強度理論校覈圓軸強度。

9.圖所示結構中，q=20kN/m，柱的截面爲圓形d=80mm，材料爲Q235鋼。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩定安全係數nst=3.0，[σ]=140MPa。試校覈柱BC是否安全。

10.如圖所示的平面桁架，在鉸鏈H處作用了一個20kN的水平力，在鉸鏈D處作用了一個60kN的垂直力。求A、E處的約束力和FH杆的內力。

11.圖所示圓截面杆件d=80mm，長度l=1000mm，承受軸向力F1=30kN，橫向力F2=1.2kN，外力偶M=700N·m的作用，材料的許用應力[σ]=40MPa，試求：①作杆件內力圖。②按第三強度理論校覈杆的強度。

12.圖所示三角桁架由Q235鋼製成，已知AB、AC、BC爲1m，桿直徑均爲d=20mm，已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩定安全係數nst=3.0。試由BC杆的穩定性求這個三角架所能承受的外載F。

13.槽形截面樑尺寸及受力圖如圖所示，AB=3m，BC=1m，z軸爲截面形心軸，Iz=1.73×108mm4，q=15kN/m。材料許用壓應力[σc]=160MPa，許用拉應力[σt]=80MPa。試求：①畫樑的剪力圖、彎矩圖。②按正應力強度條件校覈樑的強度。

14.圖所示平面直角剛架ABC在水平面xz內，AB段爲直徑d=20mm的圓截面杆。在垂直平面內F1=0.4kN，在水平面內沿z軸方向F2=0.5kN，材料的[σ]=140MPa。試求：①作AB段各基本變形的內力圖。②按第三強度理論校覈剛架AB段強度。

15.圖所示由5根圓鋼組成正方形結構，載荷P=50KkN，l=1000mm，杆的直徑d=40mm，聯結處均爲鉸鏈。

篇二：材料力學試題及答案

路、橋二本《材料力學B》課程考察試卷(B卷)

試卷 B考試方式 閉 卷 考試時間（120分鐘）

2、強度是指材料或構件抵抗變形的能力。( ) 3、胡克定律的適應範圍是變形在彈性範圍內。（

）

4、用歐拉公式計算細長壓桿的臨界力，當杆兩端鉸支時其長度係數取1。（ ） 5、有正應力作用的方向上，必有線應變；沒有正應力作用的方向上，必無線應變（ ）

一、單項選擇題（本大題共5小題，每小題3分，總計12分）

1、要使構件能安全正常的工作必須滿足（)

A.強度條件B.剛體條件

C.強度和剛度條件D.強度條件、剛度條件和穩定性要求 2、變形固體的基本假設是（）。

A.連續性假設 B.均勻性假設 C.各向同性假設D.以上三種假設

3、設軸向拉伸杆橫截面上正應力爲σ，則45°斜截面上正應力和剪應力（）。

A.分別爲σ/2 B.均爲σ C.分別爲σ和σ/2 D.均爲σ/2 4、樑在集中力作用的截面處（ ）

A.剪力圖有突變，彎矩圖光滑連續 B.剪力圖有突變，彎矩圖連續但不光滑 C.彎矩圖有突變，剪力圖光滑連續 D.彎矩圖有突變，剪力圖連續但不光滑 二、判斷題（本大題共5小題，每小題3分，總計15分）

1、在樑的某一段上，若無荷載作用，則該段樑上的剪力一定爲零。（ ）

三、作圖題（15分）

1、

如下圖所示，伸臂樑受集中荷載F作用，不計樑重。試作該樑的剪力圖及彎矩圖。

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四、計算題（20分） 變截面杆受力如圖所示。已知A1=300mm2，A2=200mm2。已知P=10KN，材料的E=200Gpa，不計杆自重。試求：

(1)繪出杆的軸力圖；（2）計算杆內各截面的應力；(3)計算杆內各段橫截面上應變；(4) 五、計算題（15分）實心圓軸的直徑D=300mm，所受力偶如圖所示，其中

Me=10KNm,材料的剪切模量G=80GPa,試求截面最

計算杆的總變形。

大切應力。

第 2 頁 共 4頁

六計算題（15分）如圖所示，實心圓截面懸臂樑，其橫截面直徑D=200mm，若樑的許用彎曲正應力[σ]=20MPa,試校覈該樑的彎曲

正應力。

q=10KN/m

七、計算題（8分）試確定下圖截面的形心位置，並求對其形心軸X的慣性矩，單位爲mm

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一、選擇題（本大題共 4小題，每小題 3分，總計 12分）

1.B 2.D 3. D4.B

二、判斷題（本大題共 5小題，每小題 3分，總計 15分）

1. ×2. × 3. √4. √5. ×

三、 作圖題（15分）

彎矩圖：

Fa

剪力圖：

F

F/2

四、計算題（20分）

第一步：（4分）軸力圖

2P

P

2P

第二步：(6分) 應力

FAB

AB

A33.33Mp，FBCFBC66.67Mp，CDCD1

AA100Mp

12第三步：（6分）應變

NACAB

FEA1.67104,FF

BCNBCEA3.33104,NBCCDEA

5104 第四步：（4分）

llABlBClCD0.5mm

五、計算題（15分）

第一步：（5分）扭矩力圖

3Me

Me

第二步：（5分）對於AB段Mmax30103

max

W5.66MPa

p

(0.3)316第三步：（5分）對於BC段Mmax10max

W1031.89p

MPa

16

(0.3)3六、計算題（15分）

第一步：（5分）計算出最大彎矩： M=ql2/245KNm

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第二步：（6分）求最大應力:Max

MMaxMMax

57.32MPa 3

Dwx

32

第三步：（4分）校覈強度σ=57.32＞［σ］ 該杆件不滿足強度條

件

七、計算題(8分)

第一步：（2分）y

Ayi

ii1

n

A

i1

n

20100701202010

37.27mm

2010012020

i

第二步：（2分） X

AXi

ii1

n

A

i1

n

20100701202010

37.27mm第三

2010012020

i

步：（4分）

利用IxIxca2A5.3310mm

Ix求得結果IxcaA5.674106mm4

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篇三：大學期末考試材料力學試題及答案

一、判斷題（正確打“√”，錯誤打“X”，本題滿分爲10分）

1、拉桿伸長後，橫向會縮短，這是因爲杆有橫向應力的存在。()

2、圓截面杆件受扭時，橫截面上的最大切應力發生在橫截面離圓心最遠處。() 3、兩樑的跨度、承受載荷及支承相同，但材料和橫截面面積不同，因而兩樑的剪力圖和彎矩圖不一定相同。()

4、交變應力是指構件內的應力，它隨時間作週期性變化，而作用在構件上的載荷可能是動載荷，也可能是靜載荷。()

5、彈性體的應變能與加載次序無關，只與載荷的最終值有關。（） 6、單元體上最大切應力作用面上必無正應力。()

7、平行移軸公式表示圖形對任意兩個相互平行軸的慣性矩和慣性積之間的關係。（） 8、動載荷作用下，構件內的動應力與材料的彈性模量有關。()

9、構件由突加載荷所引起的應力，是由相應的靜載荷所引起應力的兩倍。() 10、包圍一個點一定有一個單元體，該單元體各個面上只有正應力而無切應力。() 二、選擇題（每個2分，本題滿分16分）

F

1．應用拉壓正應力公式N的條件是（ ）。

AA、應力小於比例極限； B、外力的合力沿杆軸線； C、應力小於彈性極限；D、應力小於屈服極限。

(a)(b)

2．樑擬用圖示兩種方式擱置，則兩種情況下的最大彎曲正應力之比 m（ ）。 axmax 爲

A、1/4；B、1/16；C、1/64； D

(a) (b)

3、關於彈性體受力後某一方向的應力與應變關係有如下論述：正確的是

A、有應力一定有應變，有應變不一定有應力； B、有應力不一定有應變，有應變不一定有應力； C、有應力不一定有應變，有應變一定有應力； D、有應力一定有應變，有應變一定有應力。

4、火車運動時，其輪軸橫截面邊緣上危險點的應力有四種說法，正確的是 。 A：脈動循環應力： B：非對稱的循環應力； C：不變的彎曲應力；D：對稱循環應力

5、如圖所示的'鑄鐵製懸臂樑受集中力F作用，其合理的截面形狀應爲圖（ b）

6、對鋼製圓軸作扭轉校覈時，發現強度和剛度均比規定的要求低了20%，若安全因數不變，改用屈服極限提高了30%的鋼材，則圓軸的（c ） A、 強度、剛度均足夠；B、強度不夠，剛度足夠； C、強度足夠，剛度不夠；D、強度、剛度均不夠。

7、圖示拉桿的外表面上有一斜線，當拉桿變形時，斜線將 d。 A：平動 ；B：轉動 C：不動； D：平動加轉動

8、按照第三強度理論，比較圖中兩個應力狀態的相的是（a ）。（圖中應力單位爲MPa） A、兩者相同； B、（a）大； B、C、（b）大；D、無法判斷 一、判斷：

× √ × × √ × × √ √ √二、選擇：B ACDBCDA

三、簡要計算與回答（12分）

1．標距爲100mm的標準試件，直徑爲10mm，拉斷後測得伸長後的標矩爲123mm，頸縮處的最小直徑爲6.4mm，試計算該材料的延伸率和截面收縮率各爲多少。 延伸率：

當應力正確

123100％=23％

1026.42截面收縮率：％=59.04％

1021002．如圖所示圓截面軸，B截面上有2M0作用，C截面有力偶M0作用，圓截面的直徑爲d，試求C截面相對A截面的扭轉角CA和整個圓軸最大扭轉剪應力max。 軸的扭矩圖爲：

(M0)aM0a

則扭轉角CAi0

GIpGIp

整個圓軸最大扭轉剪應力max

max

TmaxM16M0

303

Wtdd

MPa）

3、求圖示單元體指定截面上的正應力和切應力（圖中單位爲

x30MPa y50MPax120MPa30

30503050

cos60(120)sin60138.9MPa 223050sin60(120)cos6068.7MPa

2

四、（12分）繪製此樑的內力圖

五、(14分) 手搖絞車如圖所示，軸AB的d=30mm，材料的許用應力[ζ]=100Mpa，已1000N，試繪出危險點的內力要素，按第三校覈軸的強度。

危險截面：絞車輪所在截面左邊截面 危險截面上危險點的位置：最上、最下兩點

M

P

0.4200Nm 2

直知

P

徑爲

強度理論

TP0.18180Nm

r3

M2T2

Wz

20021802

101.6MPa3

d32

故強度不滿足。

Fl3Fl2

,B六、（14分）圖a所示懸臂樑，自由端的撓度和轉角爲wB。圖b3EI2EI

所示懸臂樑，已知a, b, E, I。重量Q的重物自高度h處自由下落，衝擊樑上的B點處。試求樑在C點處的最大沖擊撓度。

F B B C

b

(a) (b)

當Q作爲靜載荷作用在B點時，C點的撓度爲

Qa3Qa2Qa2

wCwBbBb(2a3b)

3EI2EI6EI

動荷因數 Kd1

2h2h

1

stwB

Qa26hEI

(2a3b)1樑在C點處的最大沖擊撓度爲 dKdwC36EIQa

七、（12分）已知AB爲剛性樑，AC爲兩端鉸接的鋼製圓杆，橫截面直徑d=20mm，

p=200Mpa，s=240Mpa，E=200Gpa，直線經

式的係數a=304Mpa，b=1.118Mpa，P=4kN,穩定係數nst=5，試校覈其穩定性。 對AB：

驗公安全

MD0 FAC2aPa0

解得 對杆AC，

FAC2KN

2Ep99 而ul11000200

pp

i

故杆AC爲大柔度杆，其臨界壓力爲

2Ed2

FCr2

4

校覈其穩定性：解得

FCr

155 故穩定性可以滿足。 FAC

八、（10分）在受集中力F作用的矩形截面簡支樑中，測得中性層上K點處沿45o方向的線應變45o2.610。已知材料彈性常數E=200Gpa，=0.28，h=200mm， b=100mm。試求集中力F。

h

6

F該截面上的剪力爲Fs，中性層上K點的切應力爲

3

F

3FsF1.52Abh2bh

x0 y0x45

45135

135

1（1u）(1u)F

(135u45)

EE2Ebh

故F16.25KN