西安建筑科技大学材料力学考题（答案）

西安建筑科技大学考试试卷（答案）一

选择题

1. (5分)

变截面杆受集中力P作用，如图。设F1，F2和F3分别表示杆件中截面1-1，2-2和3-3上沿轴线方向的内力值，则下列结论中哪个是正确的？ (A)F1=F2=F3； (B)F1=F2≠F3； (C)F1≠F2=F3； (D)F1≠F2≠F3。

正确答案是 (A) 。

123P231

2. (5分)

低碳钢试件拉伸时，其横截面上的应力公式?=N/A (A)只适用于?≤?p； (B)只适用于?≤?e； (C)只适用于?≤?s； (D)在试件拉断前都适用。

正确答案是 D 。 3. (5分)

梁的内力符号与坐标系的关系是: (A)剪力、弯矩符号与坐标系有关； (B)剪力、弯矩符号与坐标系无关；

(C)剪力符号与坐标系有关，弯矩符号与坐标系无关； (D)弯矩符号与坐标系有关，剪力符号与坐标系无关。

正确答案是 B 。 4. (5分)由惯性矩的平行移轴公式，Iz2的答案有四种: (A)Iz2=Iz1+bh3/4； (B)Iz2=Iz+bh3/4； (C)Iz2=Iz+bh3； (D)Iz2=Iz1+bh3。

正确答案是 (C) 。

1

yh/2zh/2z1h/2b/2b/2z2

二． (15分)

图示轴向拉压杆A=1000mm，P=10kN，纵向分布载荷q=10kN/m，a=1m。求1-1截面的应力?

2

和杆中?max。

D答案 ?1=5MPa， (5分)； ?max=10MPa。 (10分)

1Pq1aa/2a/2

三． (15分)

钢制圆轴的直径为d，材料的许用剪应力[?]=30MPa。求:(1)选择轴的直径；(2)将m3和m4互换重

选直径。

m1=0.2m2=0.3m3=0.5m4=1.0(kNm)0.60.50.6(m)

(1)16Tmax/(?d3)≤[?] (5分) ； d=55.4mm (5分)； (2)互换后 Tmax=0.5kN?m d=43.9mm (5分)

2

1.0T图0.2(1)0.50.20.5(2)0.5

四． (15分)

作梁的Q、M图。

PPaaaa

答案如图示

（7分)

P㈩Q㈠PM㈠PaPa (8分)

五． (15分)

圆截面悬臂梁受载如图。当梁长为l，直径为d时，最大弯曲正应力达到许用值。今欲将梁增长至

2l，为满足强度要求，直径应增为d的多少倍。

3

qdl

五． (15分)

[?]=(ql/2)/(?d/32) (5分)

2

3

设梁长增倍后直径应增为nd，则

[?]=[q?(2l)2/2]/[??(nd)3/32] (5分) 解得 n=1.6倍。 (5分)

六． (20分)

图示T形截面铸铁梁，已知[?t]=30MPa，[?c]=60MPa，试计算许用载荷[P]之值。(C为形心)

4

2.5PADBCP52C88z12080201m1m1m20(单位:mm)Iz=7.6310m-64 B截面:

?=106?52P/(763.7?104)=30MPa，

[P]=4.4kN (5分) ?=106?88P/(763.7?104)=60MPa，

[P]=5.2kN (5分) D截面:

?=0.75P?106?88/(763.7?104)=30MPa，

[P]=3.47kN (5分) ∴ [P]=3.47kN (5分)

西安建筑科技大学考试试卷(答案)二

一． 选择题

1．(5分)

图示受自由落体冲击的两个立柱，其材料和长度均相同，只是粗细不同(D>d)，其动应力?d的关系为:

(A)(?d)a=(?d)b； (B)(?d)a<(?d)b； (C)(?d)a>(?d)b； (D)无法比较。 正确答案是 。

5

hPdPhldDl(a)(b)

2．(5分)

两端球铰的正方形截面压杆，当失稳时，截面将绕哪个轴转动，有四种答案: (A)绕y轴弯曲； (B)绕z1轴弯曲；

(C)绕z轴弯曲； (D)可绕过形心C的任何轴弯曲。

yz1aCz

a

二． 填空题

1．(5分)

等直杆(a)及(b)的EA相同，受力情况如图。杆内的变形能分别是: (a)杆，Ua= ；(b)杆，Ub= 。

(a)(b)llq=P/lP2．(5分)

某构件内一点处的交变应力随时间变化的图线如图所示，则该交变应力的循环特征

6

是 ，最大应力是 ，最小应力是 。

(MPa)100O-50t(s)

三． 计算题

1. 图示单元体，已知?y=50MPa，?yx=10MPa。求??和??。(10分)

yyx30

2. 已知简支木梁受载荷如图所示，若木梁采用h:b=3:2的矩形截面，其容许应力为[?]=10MPa，试设计木梁截面尺寸。.(20分)

byqzq=0.96kN/mBl=3.6mh=30A

3. 已知梁的抗弯刚度EI为常数，试用卡氏第二定理求图示外伸梁D点的挠度和B截面的转角。

7

(20分)

PABDl3l

4. 等截面刚架的抗弯刚度为EI，抗弯截面系数为W，重物Q自由下落时，求刚架内?dmax(不计轴力)。 (15分)

Qaha

5. 图示压杆，当截面绕z轴失稳时，两端视为铰支；绕y轴失稳时，两端为固定端。已知:[?]=160MPa，试校核压杆的稳定性。(15分)

P=140kNz100y2.3m60mm11012013014020mm40mm0.6040.5360.4660.4010.349

材 料 力 学 答 案 (A 卷)

8

一． 选择题

1．(B) 2．(D)

二．填空题

1．(5分)

U2a=Pl/(6EA)， Ub=P2l/(2EA)

2．(5分)

r=-0.5， ?max=100MPa， ?min=-50MPa，?m=25MPa，

三． 计算题

1．(10分)

??=3.84MPa，(5分) ??=-16.65MPa (5分) 2．(20分)

?max=Mmax[cos?+(Wz/Wy)sin?]/Wz≤[?] Wz/Wy=h/b=3/2 W2 z=bh/6=2.52?10-4 m3 h=0.131m，b=0.0876m

取b=90mm，h=135mm

3．(20分)

U=2P2l3/(3EI) fD=4Pl3/(3EI) (↓) U'=(Pl+m)2l/(2EI)+P2l3/(6EI) ?B=Pl/(EI) (顺时针)

(5分) (5分) (5分) (5分) (5分) (5分) (5分) (5分) 9

4．(15分)

?st=4Qa3/(3EI) (5分) Kd=1+[1+3EIH/(2Qa3)]1/2 (5分) ?d=Kd??st

={1+[1+3EIH/(2Qa3)]1/2}Qa/W (5分)

5．(15分)

A=2086mm2，Iy=31.2?104mm4， (2分) Iz=71.2?104mm4，?y=94，?z=124.5=?max， (3分) ?=0.4368，N/(?A)=153.6MPa<[?]，稳定 （10分)

西安建筑科技大学考试试卷(答案)三

一．选择题

1. (5分)

两根梁尺寸、受力和支承情况完全相同，但材料不同，弹性模量分别为E1和E2且E1=7E2，则两根梁的挠度之比y1/y2为:

(A)1/14； (B)1/7；(C)1/49； (D)1/71/2。

正确答案是 。 2. (5分)

一内、外直径分别为d、D的空心圆轴，其抗扭截面系数有四种答案: (A)Wt=(?D3/16)-(?d3/16)； (B)Wt=(?D3/32)-(?d3/32)； (C)Wt=[?/(16D)](D4-d4)； (D)Wt=(?D4/32)-(?d4/32)。

正确答案是 。 3. (5分)

已知平面图形的形心为C，面积为A，对z轴的惯性矩为Iz，则图形对z1轴的惯性矩有四种答案: (A)Iz+b2A； (B)Iz+(a+b)2A；(C)Iz+(a2-b2)A； (D)Iz+(b2-a2)A。

正确答案是 。

10

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