資料力學試卷與包含答案資料力學試卷與包含答案36/36資料力學試卷與包含答案一、低碳鋼試件的拉伸圖分為、、、四個階段。(10分)二、三角架受力以下列圖。已知F拉桿BC采用Q235圓鋼，［鋼］=140MPa,壓桿AB采用=20kN,橫截面為正方形的松木，[木]=10MPa，試用強度條件選擇拉桿BC的直徑d和壓桿AB的橫截面邊長a。(15分)CBAF三、實心圓軸的直徑D＝60mm。傳達功率P＝70kW，軸的轉速n＝180r/min，資料的許用切應力[]＝100MPa，試校核該軸的強度。（10分）四、試繪制圖示外伸梁的剪力求和彎矩圖，q、a均為已知。（15分）q

qa2

qaA

BC2aa1五、圖示為一外伸梁，l=2m，荷載F=8kN，資料的許用應力[]=150MPa，試校核該梁的正應力強度。(15分)60mm4FFmADBmC001lll100mm六、單元體應力以下列圖，試計算主應力，并求第四強度理論的相當應力。(10分)＝100MPa＝100MPax＝100MPa七、圖示矩形截面柱承受壓力F1=100kN和F2=45kN的作用，F2與軸線的獨愛距e=200mm。b=180mm，h=300mm。求max和min。（15分）2八、圖示圓桿直徑d=100mm，資料為Q235鋼，E=200GPa，p=100，試求壓桿的臨界力Fcr。(10分)Fcrm3d《資料力學》試卷（1）答案及評分標準一、彈性階段、信服階段、增強階段、頸縮斷裂階段。評分標準：各2.5分。二、d=15mm;a=34mm．3評分標準：軸力5分，d結果5分，a結果5分。三、=87.５ＭＰa,強度足夠．評分標準：T3分，公式4分，結果3分。四、+FS圖——qa2圖qa2／2FS圖1..5qa評分標準：受力求、支座反力5分，剪力求5分，彎矩圖5分。M圖五、max＞［］=100MPa，但沒高出許用應力的5%，安全．評分標準：彎矩5分，截面幾何參數3分，正應力公式5分，結果2分。六、（1）１＝１４１.42MPa，＝０，３＝１４１.42MPa；（2）r4=245MPa。評分標準：主應力5分，相當應力5分。七、max=０.64MPa，min=-6.04MPa。評分標準：內力5分，公式6分，結果4分。4八、Ｆcr評分標準：柔度q3分，公式5分，結果2分。一、什么是強度無效、剛度無效和牢固性無效？二、如圖中實線所示構件內正方形微元，受力后變形為圖中虛線的菱形，則微元的剪應變成？A、B、900C、9002D、2答案：D三、資料力學中的內力是指（）。A、物體內部的力。B、物體內部各質點間的相互作用力。C、由外力作用引起的各質點間相互作用力的改變量。D、由外力作用引起的某一截面兩側各質點間相互作用力的合力的改變量。答案：B四、為保證機械和工程結構的正常工作，其中各構件一般應滿足、和三方面的要求。答案：強度、剛度、牢固性五、截面上任一點處的全應力一般可分解為方向和方向的重量。前者稱為該點的，用表示；后者稱為該點的，用表示。5答案：略畫出圖示各梁的Q、M圖。qACaaqa/4qaqa/42

第二章內力解析qaqqaqa2DaaaBa9qa/4qaQ圖5qa/4qa22qa/4

qaqa2

M圖63qa2P=10kNM=5kNm2qaqACBD1m1m1m2aa2qaqa24qa2qa25qa2第三章拉伸與壓縮一、看法題1、畫出低碳鋼拉伸時曲線的大體形狀，并在圖上標出相應地應力特色值。2、a、b、c三種資料的應力～應變曲線以下列圖。其中強度最高的資料是；彈性模量最小的資料是；塑性最好的資料是。7abcO答案：a、c、c3、延伸率公式l1l/l100%中l1指的是?答案：DA、斷裂時試件的長度；B、斷裂后試件的長度；C、斷裂時試驗段的長度；D、斷裂后試驗段的長度。4、影響桿件工作應力的因素有（）；影響極限應力的因素有（）；影響許用應力的因素有（）。A、載荷B、資料性質C、截面尺寸D、工作條件答案：ACBBD5、關于資料，平時以產生0.2%的時所對應的作為信服極限，稱為資料的信服強度，并用記號表示。答案：無明顯信服階段的塑性資料、塑性應變、應力、0.2。二、圖示為簡單懸臂式吊車簡圖，斜桿由兩根50×50×5的等邊角鋼組成，橫截面面積為961mm2；水平桿由兩根10號槽鋼組成，橫截面面積為2548mm2。資料都是A3鋼，許用應力120MPa。不計兩桿的自重，求允許的最大起吊重量G。GNACC4mNACG2msin2NBCNACGG3NABAcossincosBNAC[]AAC115.32kNG1NAC55.766kNG2NAB[]AAC305.76kNG23NAB[G]{G1,G2}min8三、圖示變截面桿由兩種資料制成。AE段為銅質，EC段為鋼質。鋼的許用應力鋼160MPa，銅的許用應力為銅120MPa。AB段橫截面面積是BC段橫截面面積的兩倍，AAB1000mm2。外力作用線沿桿軸線方向，P60kN。試對此桿進行強度校核。又若已知E鋼210GPa，E銅100GPa。試計算桿的縱向變形和AB截面的相對位移。NAD2PNDENEBPNBCP銅桿max120MPa壓應力鋼桿max120MPa拉應力lAC0.94mmAB1.8mm四、圖示結構，矩形截面梁AB和圓形截面桿CD所用資料相同，已知資料許用應力[]160MPa。CD桿的直徑d=20mm，試求（1）結構的同意載荷[P]；D（2）畫出梁危險截面的正應力分布圖。NCDPP12[NCD]2[]A33510NAC120B33M1000P2m1m70Mmax1000P[]WWP2[]W16070120226880N100010006[P]{P1,P2}min剪切一、判斷剪切面和擠壓面時應注意：剪切面是構件的兩部分有發生的平面；擠壓面是構件的表面。答案：相互錯動、接觸二、圖示螺釘桿穿過剛度較大的水平梁并由螺帽懸掛，螺桿下端懸掛一重為P的物體。試分別寫出螺釘的9剪切應力；擠壓應力；拉伸應力。答案：拉伸強度：剪切強度：擠壓強度：P4PQPPbs4PAd2AbsAbs(D2d2)dh三、拉桿頭部尺寸以下列圖，已知接頭的許用切應力D=40mm100MPa，許用擠壓應力[bs=200MPa。試校核拉桿頭部的強度Pdhbs4P2d2D四、以下列圖，厚度為t的基礎上有一方柱，柱受軸向壓力壓面積為答案：A=2atAbs=a2五、以下列圖兩板用圓錐銷聯系，則圓錐銷的受剪切面積為A、12B、12Dd4410

h=10mmh=10mmd=20mmP=40kNP作用，則基礎的剪切面面積為，擠Pta（）；計算擠壓面積為（）。DhPPh1D2d2C、4D、1Dd2E、hDdF、h3dD答案：D、F4244第五章扭轉一、實心圓軸1和空心圓軸2橫截面面積相同，受相同的扭矩作用，若空心圓軸的內、外徑之比=0.6，求空心圓軸與實心圓軸最大切應力之比max2。max1答案：二、試畫出以下各圓截面上的扭轉剪應力分布MM答案：略三、在圖示受扭圓軸橫截面上的剪應力分布圖中，正確答案是。TTTT(A)(B)(C)(D)11答案：D四、一內外徑之比為=d/D的空心圓軸，當兩端承受扭轉力偶矩時，橫截面上的最大剪應力為，則內圓周處的剪應力有四種答案：（A）；（B）；（C）(1-3)；（D）(1-4)正確答案是。答案：B五、兩根直徑相同而長度及資料不相同的圓軸，在相同扭矩作用下，其最大切應力和單位長度扭轉角之間的關系是（）。A、max1max2，12B、max1max2，12C、max1max2，12D、max1max2，12答案：B六、在扭轉損壞實驗中，低碳鋼圓試樣沿剪斷；鑄鐵圓試樣沿拉斷。答案：橫截面、近似450斜截面第六章波折應力一、看法題1、圖示鑄鐵簡支梁，當梁的橫截面面積一準時，最合理的截面形狀是?PABaaABCD12答案：D2、畫出懸臂梁任一截面上波折正應力及剪應力分布。答案：略3、為了提高梁的承載能力，梁的支座有圖示四種方案，合理方案是。qql(A)(B)l/54l/qqll/53l/l/5(C)(D)答案：D134、以下列圖圓截面懸臂梁，而直徑增加一倍，則其最大正應倍。答案：八分之一5、梁的橫截面形狀以下列圖。圓截面上半部有一圓孔。在xoy平面內作用有正彎矩M，(1)試畫出正應力分布圖；(2)絕對值最大的正應力地址有以下四種答案：A、a點B、b點C、c點D、d點正確答案是。

若梁的其他條件不變，P力是本來的dlyabcozd答案：1、略；2、a點。二、圖示簡支梁AB，若梁長l，抗彎截面模量Wz和許用應力[]均為已知。試求：1）當載荷P直接作用在主梁AB上時（圖a），求梁的同意載荷[P1]。2）若加一長為a的輔助梁CD，如圖b所示。不考慮輔助梁的強度，求梁的許用載荷（3）若輔助梁CD的抗彎截面模量Wz和許用應力[]與主梁AB相同，求a的合理長度PPCDABABl/2l/2a/2l/2(a)(b)14

[P2]。。4W[][P1]4W[]al/2答案：[P1]lal三、鑄鐵梁載荷及反力以下列圖，。已知：Iz=188×106mm4。求：（1）畫出梁的彎矩圖及危險截面的正應力分布圖，（2）求該梁的最大拉應力及最大壓應力max，并指出發生在哪個截面及哪些點。RA=25kN100kN50kNy1=180mmA形y2=80mm1m1m1my答案：1、略2、maxCmaxmaxBmax

23.94MPa（C截面的上邊沿各點）47.87MPa（B截面的上邊沿各點）四、圖示T形截面簡支梁,[]=30Mpa,[]=60Mpa,Iz=763×104mm4,E=120Gpa。求：（1）梁的許用載荷[]；（2）若梁倒置，[]=？。PPPB80A20521m1mz12020（單位：mm）答案：由maxMmaxymax[]MmaxPl[P]4IZ[]IZ4ymaxl（1）[P]5.2kN（2）[P][P]五、圖示矩形截面木梁。已知P10kN，a1.2m，木材的許用應力[]10MPa。設梁橫截面的高、寬比為h2。試計算橫截面的尺寸。bP2PPbh15aaaa答案：由maxMmax[]MmaxPaWZbh22b3WZ63[b]3Pa3122mm2[]第七章波折變形一、圖示連續梁中，梁AB與BC用鉸鏈聯接，A處為固定端拘束，CD為直桿。梁的抗彎剛度為EI，桿CD的抗拉（壓）剛度為EA。試寫出積分法求梁變形時的界線條件和圓滑連續條件。Dq答案：ABCyA0A0l2l1yClCDC左C右二、懸臂梁以下列圖，畫出撓曲線的大體形狀。mm答案：aaa左段各點無位移；中段上彎，且張口向上；右段不波折，但有涉及位移。三、簡支梁以下列圖,試寫出當用積分法求梁的撓度時確定積分常數的支承條件和連續條件。yPCBA答案：xakaPbyA0yBk(ab)yC左yC右C左C右四、等截面直梁在波折變形時，撓曲線曲率最大發生在（）處。A、撓度最大B、轉角最大C、剪力最大D、彎矩最大答案：D五、用疊加法求梁的位移時，應滿足的條件是：1.；2.。答案：線彈性、小變形16第九章應力狀態與強度理論一、看法題關于圖示三種應力狀態(a)、(b)、(c)之間的關系,有以下四種答案：A、三種應力狀態等價；B、三種應力狀態均不等價；C、(b)和(c)D、(a)和(c)等價。正確的答案是。

等價；45°45°-答案：D（a）（b）（c）2.圖示單元體的三個主應力為：；；。答案：、、3.承受軸向拉壓的等截面桿，在桿內任一點處（）。A、無切應力B、無切應變C、縱截面無正應力D、無橫向線應變答案：C4.若單元體任一截面上的切應力均為零，試繪出該單元體可能有的平面應力狀態。答案：略5.第一和第二強度理論只適用于脆性資料；第三和第四強度理論只適用于塑性資料。這種說法可否正確，為什么？二、受力構件內某點處，原始單元體應力以下列圖。試求主應力、主平面方向角和最大切應力。（單位20MPa）40答案：1740x40y20xy40maxmin1203單位：MPatan122xy40200xymaxmaxmin2三、已知平面應力狀態以下列圖（單位MPa），試求：（1）主應力；（2）該平面內的最大切應力。答案：20max57507min1572037maxmaxmin322四、鋼構件內某點的應力狀態以下列圖（應力單位MPa），資料彈性模量E=200GPa，泊松比0.3。試求對角線AC的長度改變。15C30035.5MPa05.5MPa3030025120ACACAC50100103mmAE30120五、兩端封閉的鑄鐵圓筒，其內徑d=100mm，壁厚t=10mm，承受內壓p=5MPa，并且在兩端受軸向壓力P=100kN的作用，資料的許用拉應力[]=40MPa，試用第三強度理論校核其強度。（可近似地看作薄壁圓筒）答案：PPDp環向徑向第三相當應力不滿足強度條件。第九章組合變形一、看法題1.圖示結構中，桿1發生變形；桿2發生變形；桿3發生變形。18答案：拉伸、壓縮、波折2.應用疊加原理解析組合變形桿內的應力，應滿足的條件為：1.；2.。答案：線彈性、小變形3.斜波折時危險點處于向應力狀態；拉（壓）與波折組合變形時危險點處于向應力狀態；扭轉與波折組合變形時危險點處于向應力狀態。答案：單、單、雙4.構件受獨愛壓力作用時，外力作用點離截面形心愈近，則中性軸距形心愈；當外力作用點位于截面形心周邊一地域內時，可保證截面上不產生拉應力，這一地域成為。答案：近、壓力中心5.在斜波折中，橫截面上危險點的最大正應力、截面撓度都分別等于兩相互垂直平面內的波折正應力、撓度的疊加，這兩種疊加有何不相同。答案：代數疊加、矢量疊加二、圖示ABC折桿，C=1kN，資料為鋼質，[]=160MPa。試用第三強度理論計算圓軸端受平行于y軸的力PPAB的直徑d。Cy50mmABx100mmz答案：危險截面：固定端TPaMPla50mml100mm1932M213M2T2d3T2WZWZ32d19.2mm三、等截面鋼軸以下列圖。主動輪C上的力Ph為水平方向，直徑為500，從動輪的直徑為800，鋼軸資料的許用應力[]65MPa。若軸傳達的功率為20馬力，轉速150rpm，PV12PV2，試按形狀改變比能理論確定軸的直徑。PhOxAByCPV1DPV2z300350300答案：m936.5NmPh3799NPV22375NPV12PV24650N(MZ)maxPh500949750Nmm(My)max3PV28002850000Nmm22危險截面為B處橫截面。d332(My)max2m276.44mm[]四、圖示為中間開有切槽的板，已知P80kN，h80mm，b10mm，a10mm。試求板內最大應力，并與沒有張口時比較。PPhab答案：20張口MaNPP2MN163.3MPaNmaxWA不張口100MPaA五、已知圖示鋼桿的P14πkN，P260πkN，m=4kNm，l=0.5m，直徑d=100mm，[]=160Mpa。校核該桿的強度。P1m答案：P2lMP288MPaWAm64MPar3242155.3MPaWp六、圖示銑刀C的直徑D=90mm，切削力Pz=2.2kN，圓截面刀桿AB長l=320mm，許用應力[=80MPa，Me為繞x軸外力偶矩，AB處于平衡狀態。試用第三強度理論求刀桿AB的直徑d。yyMeABxCCMzDzPZPZl/2l/2答案：21DPl32M2T2d29.5mmTMePZ2MZr3d3[]4第十章壓桿牢固一、看法題1.影響壓桿臨界力大小的因素有、、、。2.關于壓桿臨界力的含義，以下幾種說法正確的有（）。A、壓桿橫截面上應力達到比率極限時的壓力值；B、壓桿能保持牢固直線平衡形態時的最大壓力值；C、壓桿喪失牢固直線平衡形態時的最小壓力值；D、壓桿在波折平衡形態時的壓力值；E、壓桿由牢固平衡過渡到不牢固平衡時的壓力值；F、壓桿喪失承載能力時的最小壓力值。3.一端固定、一端為彈性支撐的壓桿以下列圖，其長度系數的范圍為

（

）。A、

0.7；

B、

2；

PC、

2；

D、不能夠確定。答案：C

l

EI4.若壓桿滿足牢固條件

，可否必然滿足強度條件

？又若壓桿滿足強度條件

，可否必然滿足牢固條件

？5.圖示兩根修長壓桿，l、EI相同。（a）桿的牢固安全系數

nst=4；則（b）桿實質的牢固安全系數

nst有四種答案,

正確答案是

。A、1；B、2；C、3；D、4。2P2P2PPlEIlEI(a)22(b)答案：B二、結構如圖示。AB斜桿為圓截面，d40mm，l800mm，兩端鉸支；CAD為邊長100mm的正方形橫截面梁，資料皆為A3鋼。p200MPa，s235MPa，b400MPa，E=206GPa，強度安全系數ns，nb，牢固安全系數nst2.5，Q40kN。試校核該結構可否安全。Q600300答案：CAD牢固解析：lsin80026002B800600NABsin900QNAB90.7kNpEsas4l中長桿b80pdNABcrnwnst強度解析：危險截面：A處截面Mmax300Qmax72MPasmaxns三、某型號飛機起落架中承受軸向壓力的斜撐桿為修長桿以下列圖。兩端為鉸支拘束，桿為空心圓管，外徑23D=52mm，內徑d＝44mm，l＝950mm。資料的b=1600MPa，p=1200MPa，E。試求該斜撐桿的=210CPa臨界壓力PLj。答案：piID2)A(14lPLj401.716kNpi四、圖示結構，AB和BC均為圓截面桿，兩桿直徑相同d40mm，資料相同，資料的彈性模量E200GPa，比率極限P200MPa，信服極限s240MPa，P99，s60，a304MPa，b1.12MPa。若兩桿的安全系數均取為3，P70kN，試校核此結構的安全性。400P答案：AB0NBC2PNAB1P60壓拉3324CAB32.16MPa[]s80MPanBC80屬中長桿(NBC)cr339.131kNnstn3五、圓截面壓桿d=40mm，p=200MPa，s=235MPa，E=200GPa，μ=0.25，δ=25%。求：能夠用歐拉公式計算臨界應力時的最小桿長P。L答案：izE1.419mLminp第十一章能量法一、圓軸以下列圖，資料的彈性模量為EGT及軸向拉力P，剪切彈性模量，在自由端承受扭矩，試求圓軸所儲蓄的變形能。dTPLTP答案：略25二、圖示連續梁，AC和CB的抗彎剛度EI相等且為常數。試用能量法求C點的撓度。APBCl答案：靜定結構如圖變形條件(fC)AC(fC)CBAPC由圖乘法N11Nl22lNl31.5(P-N)lN(fC)CBBCEI233EI(fC)AC9(PN)3Nl8EIl27P代入變形方程得fC(fC)CB13NPl35EI三、求圖示結構的總變形能，并用卡氏定理求C點的鉛垂位移。PaaPAC答案：EI45BEI令PC=PB=PEANBD22PCPBDUBD2PCPB2922a2aPEAEA26aP2x2P2a3UAC2UBC2CdxC2EI3EI0UUBDUAC92P2aP2a33EIEAfCUBD42PCPBa1222Pa3PC2EAEAPa3EI四、結構受力以下列圖，剛架各段的抗彎剛度已于圖中標出。若不計軸力和剪力對位移的影響，計算B截面的轉角B。aPBAEI1lEI2C答案：BPal1PalEI2EI227五、懸臂梁AB長l，抗彎剛度EI，受力P。求：用卡氏定理確定A截面撓度及轉角。y答案：UlP2x2P2l302EIdx6EIfAUPl3U1P3EIAU1lPxMfMf0EI

ABxPllPxMf2dx2EIlPxPl2dxdx0EI2EI六、（20分）圖示剛架，各段桿的抗彎剛度EI相等且為常數，忽略軸力的影響。試用力法正則方程求解B、C處的支反力。lllPBC2lA28第十二章靜不定系統一、試判斷圖示結構可否為靜不定？若為靜不定，是幾次靜不定？并繪出基本靜定系。答案：一次靜不定二、圖示結構，1、2、3三根桿抗拉壓剛度相同，由于加工原因，2號桿短了一個微量，AB梁視為剛體，試建立此結構的變形協調方程。1a2b3clAB答案：Pl1l3l2三、以下列圖平面剛架，各桿EI相等，均為常數，受分布力q和力偶m作用。求A、C處拘束力。Paam=PaAB2aC2a29答案：PA2Pa32a33EI由11X11P0其他拘束力YCPYA

m=PaBPaAX01=1C1P29Pa36EIX129PYA6435P向上64

2aB2aC向上MA35Pa順時針32四、圖示剛架，各段桿的抗彎剛度EI相等且為常數，忽略軸力的影響。試用力法正則方程求解B、C處的支反力。答案：PPX1X2PlPlAA

lllBPC2lAlX1=1A30B2lC力法正則方程X2=111X112X21P012X122X22P0A各系數111(1l22l2l2l)8l3EI233EI221(14l222l4l22l)32l3122114l2l4l3EI233EIEIEI1P12Pl2l2Pl32P1(2Pl22l1Pl252l)17Pl3EIEIEI233EI代入正則，得X13PX24P287五、圖示靜不定剛架的EI為常量。試用力法正則方程求鉸支座的反力。（不考慮軸力和剪力的影響）BBCCqX1qlAAl答案：11X11P011PEI

lq2ldx01ql4x026EI311ll4l31ql11x2dxl2dxX1EI003EI8六、圖示結構，AB和BC均為圓截面桿，兩桿直徑相同d40mm，資料相同，資料的彈性模量E200GPa，比率極限P200MPa，信服極限s240MPa，P99，s60，a304MPa，b1.12MPa。若兩桿的安全系數均取為3，P70kN，試校核此結構的安全性。400P400PA0B60AB060C2PCI2hPIIhb1、低碳鋼拉伸經冷作硬化后，以下哪項指標獲取提高。強度極限；(B)比