1、2011-2012 材料力学试卷（A 卷） 一、选择题（每题 4 分，共 20 分，机制、农机做 1-5，建环做 1-4，6）1、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为 ，则 450斜截面上的正应力和剪应力。A 分别为 /2 和 B 均为 C 分别为 和 /2 D 均为 /22、图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知 jy2，为充分提高材料的利用率，则铆钉的直径应为。A d=2t B d=4t C d=4t/ D d=8t/3 一点的应力状态如右图所示，则其主应力 1、 2、 3分别为A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、 30MPa、-50MPaC 50 MPa、 0、-5
2、0MPaD -50 MPa、30MPa、50MPa4、两根材料和柔度都相同的压杆，A 临界应力一定相等，临界压力不一定相等B 临界应力不一定相等，临界压力一定相等C 临界应力和临界压力一定相等D 临界应力和临界压力不一定相等5、图示交变应力循环特征 ，应力振幅 a 和平均应力 m 分别为A 2，a20MPa，m10MpaB 2，a40MPa ，m10MpaC 2，a30MPa ，m10MpaD 2，a30MPa， m30MPa6、图示十字架，AB 杆为等直均质杆，o-o 为圆轴。当该十字架绕 o-o 轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆 AB 和轴 o-o 分别发生_A、拉伸变形、压缩变形；B
3、、拉弯组合变形、压弯组合变形；C、拉弯组合变形、压缩变形；D、拉伸变形、压弯组合变形。二、计算题（共 80 分）1、 （15 分）梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。2、 （15 分）已知平面应力状态如图所示（单位为 MPa） ，试用解析法求 1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大切应力。5 02 03、 （10 分）一受扭转的圆轴，直径 d=260mm，材料的的弹性模量 E = 200GPa，泊松比v = 0.3，现用变形仪测得圆轴表面与轴线成 45方向的线应变 =5.210 -4。试求转矩m。4、 （15 分）直径 60dmm 的圆截面折杆， A端固定，受力与其他尺寸
4、如图所示。若材料的许用应力 MPa1，试按最大切（剪）应力强度理论（第三强度理论）校核A端外表面点 b的强度(忽略剪切)。 12515012kNABDxyzb2aABCD0m4 题图 5 题图5、 （15 分）平面刚架如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量 EI, 、0ma，试求点D在铅垂方向的位移 DV。 （忽略截面剪力与轴力）6、 （10 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 I，支座的弹簧刚度为 k（产生单位长度变形所需的力） ，且 3lIk，试求 C点的挠度。2007-2008 材料力学试卷（B 卷） 一、选择题（每题 4 分，共 20 分）1、轴向拉伸杆，正应力
5、最大的截面和剪应力最大的截面( )A 分别是横截面、45 0斜截面 B 都是横截面C 分别是 450斜截面、横截面 D 都是 450斜截面2、图中应力圆 a、b、c 表示的应力状态分别为A 二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态；B 单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态；C 单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态；D 单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。3、对莫尔积分 dxEIMl)(的下述讨论，正确的是。A 只适用于弯曲变形；B 等式两端具有不相同的量纲；C 对于基本变形、组合变形均适用；D 只适用于直杆。4、图示交变应力的循环特征 r、平均应力 m、应力幅值
6、 a的值分别是A 40、20、10B 20、10、20C 0、 20、10D 0、20、20 5、在连接件上，剪切面和挤压面分别于外力方向。A 垂直、平行 B 平行、垂直C 平行 D 垂直二、计算题（共 80 分）1、 （15 分） q、 a已知，试作梁的剪力、弯矩图。 a2q2ABC2、 （15 分）已知平面应力状态如图所示（单位为 MPa） ，试用解析法求 1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大切应力。2、5 02 0 MPaxyyxyx 75)20(520231 8.0yxtg20190Paxy3)2(2max 3、 （15 分）皮带轮传动轴如图所示，皮带轮 1 的重量 ,
7、 直径 ，皮NW801md8.01带轮 2 的重量 , 直径 ，皮带的紧边拉力为松边拉力的二倍，轴传递NW120md2功率为 100kW, 转速为每分钟 200 转。 轴材料为 45 钢， ，试求轴的直径。MPaA B C D0.5m 0.75m0.75m1 2d1d2w1 w2 T1T2t1t2zy4、 （10 分） ）直径 60dmm 的圆截面折杆，受力与其他尺寸如图所示。试计算点 a的第三强度理论的相当应力。5、 （15 分）总长度为 ，抗弯刚度为 EI 的悬臂梁 AB 承受分布载荷 q，试用能量法求截l面 B 的挠度和转角。A BalCq6、 （10 分）重量为 Q的重物以速度 V水平
8、运动，冲击梁的 B点，梁的抗弯刚度 EI为常量，若 、 EI、 l、 均已知，试推出 B的转角 d的表达式。2007-2008 材料力学试卷 A 答案一、选择题1、D2、D3、B4、A5、C6、C二、计算题1、简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。 qaRqaaAc4345).2(223/4qa qa-1/4qaFQM1/2qa3/4qa 222、5 02 0 MPaxyyxyx 75)20(52231 8.020yxtg0190MPaxy32)(2max 3、m=125.7N/m4、 .8xMPa ， 4.16xy MPa ， Pa5.83r MPa1805、 EIa321， 02
9、13mIaF， aX201， 024mEIVD（向下）6、 EIQlhvCd95)8(32007-2008 材料力学试卷 B 答案二、选择题1、A2、C3、C4、D5、B二、计算题1、 q、 a已知，试作梁的剪力、弯矩图。 2qa2C2、5 02 0 MPaxyyxyx 75)20(52231 8.020yxtg0190MPaxyyx32)2(max 3、解：扭矩： =4775NmnNT954皮带拉力 NtTdt 1802,382/11tTt 9,950/2236111WtPy 86502)(,022tTPz内力分析 B 截面4775xM1830yC 截面74y960zM4102zyM轴危险截
10、面为 B 截面轴径计算W=236E-6 =0.134mWyx2 32wd4、 8.1axMPa， .16axz MPa， 4.71aMPa， 02a， 6.53aMPa，53arMPa5、在 B 点作用向下单位力 段 ）ACqxM(2段 ）al)B 点向下位移向下)4(230alEIqdxIMaB求转角：在 B 点作用顺时针单位力偶 段 ）ACqx(21MB 点转角顺时针EIqadxIxEIaa 623006、 IQlgVd32二. 绘制结构的剪力、弯矩图。 （15 分） 三. 如图，左轮沿切线作用水平向前 F1=6kN，右轮沿切线作用铅垂向上F2，a=0.4m，D 1=0.4m，D 2=0.
11、6m，轴的材料许用应力=100MPa， 。试按第三强度理论设计合理的 d。 （15 分）四. 图示结构，梁 AB 的 EI、a、h 和重物的重量 P 已知。试求重物自由下落冲击 C 点所造成梁中的动态最大弯矩。 （15 分）五. 图示结构，各杆材料许用应力 =120MPa；边杆长度l=1m，直径 d1=0.04m；对角线杆的直径 d=0.06m，稳定因数 =0.527。试求该结构合理的允许载荷F 。 （10 分）六.梁 AB 尺寸 a=1m，b=0.1m，h=0.2m；材料的弹性模量E=210GPa，泊松比 =0.28；在 C 截面中间层处测得 45 度方向应变为 110-5。试计算梁上集中力
12、 F。 （10 分）二. 绘制结构的剪力、弯矩图。 （15 分） 约束力 2 分，F Ay=-qa()，F Cy=3qa()，F Dy=2qa()。剪力图 7 分，4 值 3 线；弯矩图 6 分，3 值 3 线。若剪力图对，约束力不写不扣；若图错，约束力对，最多给 4 分。三. 如图，左轮沿切线作用水平向前 F1=6kN，右轮沿切线作用铅垂向上F2，a=0.4m，D 1=0.4m，D 2=0.6m，轴的材料许用应力=100MPa，F 1=6kN。试按第三强度理论设计合理的 d。 （15 分）解：内力： （8 分）m.kN6100.42.2kN11e2aFMDTBzBy AzA危险截面 A（2
13、分）强度： （5 分）m0649.322r TdyAy四. 图示结构，梁 AB 的 EI、a、h 和重物的重量 P 已知。试求重物自由下落冲击 C 点所造成梁中的动态最大弯矩。 （15 分）解：协调： （2 分）0XBPw位移： （2，2 分）EIXaEIa38653结果： （2 分）1X静位移： （4 分）EIPaIEaPIwXCP 96723165333st 动荷因数： （2 分）3std 7921ahhK最大动弯矩： （1 分）83dmaxdPM五. 图示结构，各杆材料许用应力=120MPa；边杆长度 l=1m，直径 d1=0.04m；对角线杆的直径d=0.06m，稳定因数 =0.527。试求该结构合理的允许载荷 F。 （10 分）解：拉杆内力： （2 分）NF拉杆强度： （3 分）kN.21412dF对角线杆压力：F（1 分）杆稳定： （3 分）k8.1742d结论： （1 分）N,3minF六.梁 AB 尺寸 a=1m，b=0.1m，h=0.2m；材料的弹性模量 E=210GPa，泊松比 =0.28；在 C 截面中间层处测得 45 度方向应变为 110-5。试计算梁上集中力 F。 （10 分）解：测量点截面剪力： （3 分）2SF测量点纯剪切： （4 分）bhE145力： （3 分）kN8.2F
