材力试卷

河北工程大学 ～ 学年 第 学期 期末考试 试卷（ ）卷 题号 评分 评卷教师 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 一、结构构件应该具有足够的 、 和 。（本题3分） 二、低碳钢拉伸破坏经历了四个典型阶段： 阶段、 阶段、 阶段和 阶段。

衡量材料强度的指标是 、 。 （本题6分） 三、在其他条件不变的前提下，压杆的柔度越大，则临界应力越 、临界力越 ；

材料的临界柔度只与 有关。 （本题3分） 四、两圆截面杆直径关系为：

则题8分）

五、已知构件上危险点的应力状态，计算第一强度理论相当应力；第二强度理论相当应力；第三强度理论相当应力；第四强度理论相当应力。泊松比

。（本题15分）

；

， ；

；

； （本

六、等截面直杆受力如图，已知杆的横截面积为A=400mm， P=20kN 。试作直杆的轴力图；计算杆内的最大正应力；材料的弹性模量E=200Gpa，计算杆的轴向总变形。（本题15分）

2

七、矩形截面梁，截面高宽比h=2b，l=4米，均布载荷q=30kN/m 许用应力1、画梁的剪力图、弯矩图 2、设计梁的截面 (本题20分)。

，

八、一圆木柱高l=6米，直径D=200mm ，两端铰支，承受轴向载荷F=50kN，校核柱子的稳定性。已知木材的许用应力题15分)

，折减系数与柔度的关系为：

。 (本

九、用能量法计算结构B点的转角和竖向位移，

已知。（本题15分）

一、（5分）图（a）与图（b）所示两个矩形微体，虚线表示其变形后的情况，确定该二微体在A处切应变

的大小。

二、（10分）计算图形的惯性矩

。图中尺寸单位：毫米。

三、（15分）已知构件上危险点的应力状态，计算第三强度理论相当应力；第四强度理论相当应力。

四、（10分）画图示杆的轴力图；计算横截面上最大正应力；计算杆最大轴向应变。已知杆的横截面积A=400 mm2，E=200GPa 。

五、（15分）某传动轴外径

，试校核轴的强度。

六、（15分） 一矩形截面梁，截面宽

，高

，传递的扭矩为：

，材料的许用应力为

，梁的许用应力

，画梁的剪力图、弯矩图，并校核梁的正应力强度。

七、（15分） 两端固定支承圆截面钢压杆，直径

，试用欧拉公式计算压杆的临界应力

。

。

，长

，钢的弹性模量

八、（15分）用能量法计算结构B点的竖向位移，梁的长度为L ，抗弯刚度为

河北工程大学 ~ 学年 第 学期 期末考试 试卷（ ）卷

一、（10分）重量为P的重物自高度h自由落下，冲击梁的自由端B，梁的抗弯刚度EI已知，计算悬臂梁自由端的最大挠度。

二、（15分）画图示杆的轴力图，并求最大正应力。已知杆的横截面积A=8cm2。

三、（15分）某空心传动轴外径，内径

，计算轴的最大、最小扭转切应力。

，传递的扭矩为

四、（15分） 画图示梁的剪力图、弯矩图。设圆截面直杆的直径为D=200mm，求梁的最大弯曲正应力。

五、（15分）已知构件上危险点的应力状态，求该点的主应力以及第三强度理论的相当应力。

六、（15分） 两端铰支圆截面钢压杆，直径，长，钢的弹性模

量，试用欧拉公式计算压杆的临界压力。 七、（15分）用能量法计算结构B点的转角。已知。

河北工程大学 ~ 学年第 学期期末考试试卷 （ ）

一、计算小题

1、圆杆横截面半径增大一倍，其抗拉压刚度、抗扭刚度以及抗弯刚度有何变化？（10分）

2、自由落体物体，重力为P，求B截面的冲击挠度。（10分）

二、作图题：（共20分）

1．试绘图示杆件的轴力图（6分）

2．如图所示，绘出剪力图和弯矩图。（14分

三、 图示圆轴AB的直径d =80mm，材料的[σ]=160MPa。已知P = 5kN，M = 3kN·m，l =1m。

指出危险截面、危险点的位置；试按第三强度理论校核轴的强度。（15分）

四. 图示矩形截面简支梁，材料容许应力[σ]＝10MPa，已知b＝12cm，若采用截面高宽比

为h/b＝5/3，试求梁能承受的最大荷载。（15分）

五、试确定图示轴心压杆的临界力。已知杆长弹性模量

，（经验公式为

，直径为）（15分）

，临界柔度为

，

六、用单位载荷法求刚架C点的水平位移。（EI已知）

河北工程大学 ~ 学年 第 学期 期末考试 试卷（ ）卷

一、图（a）与图（b）所示两个矩形微体，虚线表示其变形后的情况，确定该二微体在A处切应变

的大小。（本题5分）

二、硬铝试样,厚度

，试验段板宽b=20mm，标距长度l=70mm，在轴向拉力F=6kN

，试计算硬铝的弹

的作用下，测得试验段伸长，板宽缩短量性模量E与泊松比。（本题10分）

三、某圆截面钢轴，转速n=250r/min，传递功率P=60kW，许用切应力为位长度许用扭转角

，单

，切变模量G=80GPa，试确定轴的直径。（本题15分）

，许用切

四、图示矩形截面外伸梁，承受载荷F作用，F=20kN，许用应力应力

题20分）。

，截面高宽比

，画梁的剪力图、弯矩图。确定梁的截面尺寸（本

五、已知构件上危险点的应力状态，许用应力

强度。（本题15分）

，用第三强度理论校核该点的

六、图示结构水平横梁AB的弯曲刚度无限大，承受均布载荷q作用，立柱CD直径

，立柱长度

，立柱材料为A3号钢，其临界柔度为：

，弹性模

量，两端可以看作固定铰支，若稳定安全系数nw=2，试确定载荷q的最大值。（本题20分）

七、用能量法计算图示外伸梁C点的竖向位移，已知。（本题15分）

用其他方法解题时具体问题具体分析！

河北工程大学 ~ 学年 第一学期 期末考试 试卷（A）卷

题号 评分 评卷教师 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 -3

一、某材料的应力-应变曲线如图所示，图中水平坐标每一格代表0.5×10，竖坐标每一格代表30Mpa。试确定材料的弹性模量E，屈服极限σs，强度极限σb。（本题10分）

二、硬铝试样,厚度

，试验段板宽b=20mm，标距长度l=70mm，在轴向拉力F=6kN

，试计算硬铝的弹

的作用下，测得试验段伸长，板宽缩短量性模量E与泊松比。（本题10分）

三、某圆截面钢轴，转速n=250r/min，传递功率P=60kW，许用切应力为确定轴的直径。（本题15分）

四、图示矩形截面外伸梁，承受载荷F作用，F=20kN，许用应力宽比

，画梁的剪力图、弯矩图。确定梁的截面尺寸（本题20分）。

，试

，截面高

五、已知构件上危险点的应力状态，许用应力

强度。（本题15分）

，用第三强度理论校核该点的

六、理想轴心压杆直径

，长度

，材料为A3号钢，其临界柔度为：

，

弹性模量，两端可以看作是铰支座，若稳定安全系数nw=2，试确定压杆的容许压力最大值。（本题15分）

七、用能量法计算图示刚架C点的竖向位移，两段杆长度均为l，不考虑轴力及剪力的影响，为常数。（本题15分）

河北工程大学 ～ 学年 第 学期 材料力学 期末考试 试卷（ ） 参考答案

一、（10分）解：弹性模量约为 （4分） ，屈服极限σs＝240Mpa，（3分）强度极限σb＝420Mpa。（3分）

二、（10分）解： （2分）

（2分）

（2分）

三、（15分）解： （2分）

（2分）

（5分）

（2分）

（3分）

四、（20分）解：剪力图、弯矩图（略）（各5分）

（2分）

（2分） （2分）

（5分）

（2分）

（2分）

五、（15分）解： 由 得主应力

（2分）

（2分）

（4分）

（2分）

强度足够！（5分）

（2分）

（5分）

（5分）

（3分）

所以：第三强度理论相当应力六、（15分）解：压杆的惯性半径

压杆的柔度

压杆的临界压力

压杆的最大容许压力七、（15分）解：两个弯矩图（各5分）

利用图乘法得：

（5分）

河北工程大学 ~ 学年 第一学期 期末考试 试卷（ ）

一、概念题（本题22分）

1、 指的是构件抵抗破坏的能力； 指的是构件抵抗弹性变形的能力； 指的是构件在原始状态保持平衡的能力。（3分）

2、由于构件截面急剧变化所引起的应力局部增大的现象称为 。（1分） 3、轴向受力构件在比例极限内，其横向应变与轴向应变成正比，比例系数称为材料的 。（1分）

4、根据下图所示A、B、C、D四种不同材料的应力-应变曲线，可以判断：材料 的弹性模量最大；材料 的强度极限最大；材料 的塑性最好；材料 的强度最小。

（4分）

5、圆杆横截面直径增大一倍，其抗拉压刚度变成原来的 倍、抗扭刚度变成原来的 倍、抗弯刚度变成原来的 倍。（6分）

6、对于大柔度中心压杆，在其它条件都不变的情况下，若将压杆两端的约束由两端铰支改为两端固支，则其临界压力变为原来的 倍。（3分） 7、第二强度理论的相当应力

。（2分）

8、变形能的计算与加载次序有关吗？答： 。（2分）

二、（本题12分）画杆的轴力图。若横截面积为A，弹性模量为E，计算杆的最大正应力和总的变形。

三、（本题12分）如图所示外伸梁，q=30kN/m，a=2m，画梁的剪力图和弯矩图。

四、（本题15分）图示矩形截面简支梁，材料容许应力采用截面高宽比为h/b＝5/3，试求梁能承受的最大荷载。

，已知b＝12cm，若

五、（本题15分）试确定图示轴心压杆的临界力。已知杆长临界柔度为

，弹性模量

，（经验公式为

，直径为

）

，

六、（本题15分）已知构件上危险点的应力状态，许用应力

论校核该点的强度。（本题15分）

，用第三强度理

七、（本题9分）用单位载荷法求刚架B点的竖向位移，刚架各杆长度都是l，抗弯刚度EI为常数。

河北工程大学 ～ 学年 第 学期 材料力学 期末考试 试卷（ ） 参考答案

一、概念题（本题22分） 1、 强度 ； 刚度； 稳定性。（3分） 2、应力集中 （1分） 3、泊松比 （1分） 4、 A ； B ； C ； D （4分） 5、4 倍、16 倍、16 倍。（6分） 6、 4 倍。（3分） 7、二、（本题12分）

。（2分） 8、无关 。（2分）

三、（本题12分）如图所示外伸梁，绘出梁的剪力图和弯矩图。

四、（本题15分）

五、（本题15分）

（5分）

柔度临界压力分）

六、（本题15分）

（5分）

（5

解： 由 得主应力

七、（本题9分） 解：

（4分）

（2分）

（2分）

（2分）

强度足够！（5分）

所以：第三强度理论相当应力

一、结构构件应该具有足够的 强度 、 刚度 和 稳定性 。（本题3分） 二、低碳钢拉伸破坏经历了四个典型阶段： 弹性 阶段、 屈服 阶段、 强化 阶段和 颈缩阶段。

衡量材料强度的指标是 屈服极限 、 强度极限 。 （本题6分） 三、在其他条件不变的前提下，压杆的柔度越大，则临界应力越 小 、临界力越 小 ；

材料的临界柔度只与 材料 有关。 （本题3分） 四、两圆截面杆直径关系为：

则

； ；

五、解：三、（15分）解：主应力第一强度理论相当应力第二强度理论相当应力第三强度理论相当应力

，

；

； （本题8分）

第四强度理论相当应力

六、解：轴力图如图所示 （三段共6分，每一段2分）

由：

（3分） 得：

（5分）

七、解：画梁的受力图 （2分） 由

（2分） （2分）

（6分）

由

梁的剪力图、弯矩图如图所示 （4分）

最大剪力为:Fs=60kN 最大弯矩为：M=60kNm（2分）

（2分）

（2分）

（2分）

所以梁截面尺寸为：

八、解：圆截面的惯性半径和柔度为：

（5分） 由公式

（5分）

（5分）

（5分）

柱子满足稳定性要求。 九、（15分）解：

！（2分）

利用摩尔积分法得：

河北工程大学 ～ 学年 第 学期 材料力学 期末考试 试卷（ ） 参考答案

一、（5分）解：切应变二、（15分）解：形心坐标三、（15分）解：主应力

第一强度理论相当应力第二强度理论相当应力第三强度理论相当应力

第四强度

理

论

相

四、（15分）解：

轴力分别为20kN,5kN， 由胡克定律五

由泊松效应得：

、（15分

得最大应变

）

解

：

抗

扭

强度足够！

六、（15分） 解： 最大弯曲正应力

足！

七、（15分）解：

柔度

临界应力

强度满

截

面

系

数

当

应

力

，

，

八、（15分）解：利用摩尔积分法得：

河北工程大学 ～ 学年 第 学期

材料力学 期末考试 试卷（ ） 参考答案

一、（10分）解：静位移 动荷系数最大挠度

二、（15分）解：最大正应力三、（15分）解：

抗扭截面系数

（图略）

四、（15分）解： 最大弯矩最大弯曲正应力五、（15分）解：

主应力

第三强度理论相当应力六、（15分） 解：

柔度

临界应力临界力

七、（15分）解：

利用摩尔积分法得：

河北工程大学 ～ 学年 第 学期

材料力学 期末考试 试卷（ ） 参考答案

一、计算小题 1、（10分）答：分别变为原来的4倍；16倍；16倍。

2、（10分）解： 二、作图题：（共20分）

1．轴力图如图所示（6分）

2．剪力图和弯矩图如图所示（14分）

三、（15分）解：周左端点上下表面为危险点。

轴安全！

四.（15分）解：

五、（15分）解：

得：

属于中柔度杆，

六、（15分）解：

河北工程大学 ～ 学年 第 学期

材料力学 期末考试 试卷（ ） 参考答案

一、（5分）解：切应变二、（10分）解： （2分）

（2分）

（2分） ，

（2分）

（3分）

（2分）（2分）

三、（15分）解： （2分）

（3分）

四、（20分）解：剪力图、弯矩图（略）（各4分）

（1分）

（2分）

（2分）

（5分）

（5分）

（2分）

（1分）

（2分）

（2分）

五、（15分）解： 由 得主应力

（2分）

（2分）

（4分）

（2分）

强度足够！（5分） （5分）

（5分）

（3分）

（7分）

所以：第三强度理论相当应力六、（20分）解：立柱的柔度

立柱的临界压力

立柱的容许压力

由平衡方程确定外载荷最大值七、（15分）解：两个弯矩图（各5分） 利用图乘法得：

（5分）

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