大学材料力学习题及答案考试专用题型.docx

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1、一是非题：（正确的在括号中打“”、错误的打“” ） （ 60 小题）1 材料力学研究的主要问题是微小弹性变形问题，因此在研究构件的平衡与运动时，可不计构件的变形。( )2 构件的强度、刚度、稳定性与其所用材料的力学性质有关，而材料的力学性质又是通过试验测定的。( )3在载荷作用下，构件截面上某点处分布内力的集度，称为该点的应力。( )4在载荷作用下，构件所发生的形状和尺寸改变，均称为变形。( )5截面上某点处的总应力p 可分解为垂直于该截面的正应力和与该截面相切的剪应力，它们的单位相同。 ( )6线应变和剪应变都是度量构件内一点处变形程度的两个基本量，它们都是无量纲的量。( )7材料力学性质是

2、指材料在外力作用下在强度方面表现出来的性能。( )8在强度计算中，塑性材料的极限应力是指比例极限p ，而脆性材料的极限应力是指强度极限b 。()9低碳钢在常温静载下拉伸，若应力不超过屈服极限s ，则正应力与线应变成正比，称这一关系为拉伸（或压缩）的虎克定律。()10当应力不超过比例极限时，直杆的轴向变形与其轴力、杆的原长成正比，而与横截面面积成反比。( )11铸铁试件压缩时破坏断面与轴线大致成450 ，这是由压应力引起的缘故。 ( )12低碳钢拉伸时， 当进入屈服阶段时， 试件表面上出现与轴线成45o 的滑移线， 这是由最大剪应力max 引起的，但拉断时截面仍为横截面，这是由最大拉应力max引

3、起的。 ( )13杆件在拉伸或压缩时，任意截面上的剪应力均为零。()14 EA 称为材料的截面抗拉（或抗压）刚度。( )15解决超静定问题的关键是建立补充方程，而要建立的补充方程就必须研究构件的变形几何关系，称这种关系为变形协调关系。 ( )16因截面的骤然改变而使最小横截面上的应力有局部陡增的现象，称为应力集中。( )17对于剪切变形，在工程计算中通常只计算剪应力，并假设剪应力在剪切面内是均匀分布的。( )18挤压面在垂直挤压平面上的投影面作为名义挤压面积，并且假设在此挤压面积上的挤压应力为均匀分布的。 ( )19挤压力是构件之间的相互作用力是一种外力，它和轴力、剪力等内力在性质上是不同的。

4、()20挤压的实用计算，其挤压面积一定等于实际接触面积。()21园轴扭转时，各横截面绕其轴线发生相对转动。( )22薄壁圆筒扭转时，其横截面上剪应力均匀分布，方向垂直半径。()23空心圆截面的外径为 D，内径为 d，则抗扭截面系数为PD3d 3。 ( )W161624静矩是对一定的轴而言的，同一截面对不同的坐标轴，静矩是不相同的，并且它们可以为正，可以为负，亦可以为零。 ( )25截面对某一轴的静矩为零，则该轴一定通过截面的形心，反之亦然。()26截面对任意一对正交轴的惯性矩之和，等于该截面对此两轴交点的极惯性矩，即Iz + y= P。()II27同一截面对于不同的坐标轴惯性矩是不同的，但它们

5、的值衡为正值。()28组合截面对任一轴的惯性矩等于其各部分面积对同一轴惯性矩之和。()29惯性半径是一个与截面形状、尺寸、材料的特性及外力有关的量。( )30平面图形对于其形心主轴的静矩和惯性积均为零，但极惯性矩和轴惯性矩一定不等于零。()31有对称轴的截面，其形心必在此对称轴上，故该对称轴就是形心主轴。()32梁平面弯曲时，各截面绕其中性轴z 发生相对转动。 ()33在集中力作用处，剪力值发生突变，其突变值等于此集中力；而弯矩图在此处发生转折。()34在集中力偶作用处，剪力值不变；而弯矩图发生突变，其突变值等于此集中力偶矩。()35中性轴是通过截面形心、且与截面对称轴垂直的形心主轴。( )3

6、6梁弯曲变形时，其中性层的曲率半径与 EI z 成正比。 ()37纯弯曲时，梁的正应力沿截面高度是线性分布的，即离中性轴愈远，其值愈大；而沿截面宽度是均匀分布的。 ( )38计算梁弯曲变形时，允许应用叠加法的条件是：变形必须是载荷的线性齐次函数。()39叠加法只适用求梁的变形问题，不适用求其它力学量。()40合理布置支座的位置可以减小梁内的最大弯矩，因而达到提高梁的强度和刚度的目的。()41单元体中最大正应力( 或最小正应力42单元体中最大正应力( 或最小正应力43单元体中最大剪应力( 或最小剪应力o) 的截面与最大剪应力( 或最小剪应力 ) 的截面成 90 。 () 的截面上的正应力一定为零

7、。()44圆截面铸铁试件扭转时，表面各点的主平面联成的倾角为450 的螺旋面拉伸后将首先发生断裂破坏。()45二向应力状态中，通过单元体的两个互相垂直的截面上的正应力之和必为一常数。()46三向应力状态中某方向上的正应力为零，则该方向上的线应变必然为零。()47不同材料固然可能发生不同形式的破坏，就是同一材料，当应力状态的情况不同时，也可能发生不同形式的破坏。()48强度理论的适用范围决定于危险点处的应力状态和构件的材料性质。()49若外力的作用线平行杆件的轴线，但不通过横截面的形心，则杆件将引起偏心拉伸或压缩。()50因动力效应而引起的载荷称为动载荷，在动载荷作用下，构件内的应力称为动应力。

8、()51当圆环绕垂直于圆环平面的对称轴匀速转动时，环内的动应力过大，可以用增加圆环横截面面积的办法使动应力减小。 ( )52冲击时构件的动应力，等于冲击动荷系数与静应力的乘积。()53自由落体冲击时的动荷系数为K d1 2H。( )j54在交变应力作用下，材料抵抗破坏的能力不会显著降低。()55交变应力中，应力循环特性r =-1 ，称为对称应力循环。()r 有关，56在交变应力作用下，构件的持久极限是指构件所能承受的极限应力，它不仅与应力循环特性而且与构件的外形、尺寸和表面质量等因素有关。()57构件的持久极限与材料的持久极限是同一回事，均为定值。()58压杆的长度系数 代表支承方式对临界力的

9、影响。两端约束越强，其值越小，临界力越大；两端约束越弱，其值越大，临界力越小。 ()59压杆的柔度 综合反映了影响临界力的各种因素。 值越大，临界力越小；反之， 值越小，临界力越大。 ( )60在压杆稳定性计算中经判断应按中长杆的经验公式计算临界力时，若使用时错误地用了细长杆的欧拉公式，则后果偏于危险。( )二填空题 ： （60 小题）1材料力学是研究构件强度、刚度、稳定性的学科。2强度是指构件抵抗破坏的能力；刚度是指构件抵抗变形的能力；稳定是指构件维持其原有的直线平衡状态的能力。3在材料力学中，对变形固体的基本假设是连续性、均匀性、各向同性。4随外力解除而消失的变形叫弹性变形；外力解除后不能

10、消失的变形叫塑性变形。5截面法是计算内力的基本方法。6应力是分析构件强度问题的重要依据；应变是分析构件变形程度的基本量。7构件每单位长度的伸长或缩短， 称为线应变 , 单元体上相互垂直的两根棱边夹角的改变量，称为切应变。8轴向拉伸与压缩时直杆横截面上的内力，称为轴力9应力与应变保持线性关系时的最大应力，称为比例极限。10材料只产生弹性变形的最大应力称为弹性极限 ；材料能承受的最大应力称为强度极限。11伸长率是衡量材料的塑性指标；的材料称为塑性材料；的材料称为脆性材料。12应力变化不大，而应变显著增加的现象，称为屈服。13材料在卸载过程中，应力与应变成线性关系。14在常温下把材料冷拉到强化阶段，

11、然后卸载，当再次加载时，材料的比例极限提高，而塑性降低，这种现象称为冷作硬化。15使材料丧失正常工作能力的应力，称为极限应力。16在工程计算中允许材料承受的最大应力，称为许用应力。17当应力不超过比例极限时，横向应变与纵向应变之比的绝对值，称为泊松比。18约束反力和轴力都能通过静力平衡方程求出，称这类问题为静定问题；反之则称为超静定问题；未知力多于平衡方程的数目称为超静定次数。19构件因强行装配而引起的内力称为装配力，与之相应的应力称为装配应力。20构件接触面上的相互压紧的现象称为挤压，与构件压缩变形是不同的。21凡以扭转变形为主要变形的构件称为轴。22功率一定时，轴所承受的外力偶矩M与其转速

12、n 成反比。o23已知圆轴扭转时， 传递的功率为 P=15KW，转速为=150r/min ，则相应的外力偶矩为o=9549N?m。nM24圆轴扭转时横截面上任意一点处的剪应力与该点到圆心间的距离成正比。25当剪应力不超过材料的时，剪应力与剪应变成正比例关系，这就是剪切胡克定律。26 GIP称为材料的截面抗扭刚度。27材料的三个弹性常数是；在比例极限内，对于各向同性材料，三者关系是。28 合截面 任一 的静矩，等于其各部分面 同一 静矩的代数和。29在一 相互平行的 中，截面 各 的 性矩以通 形心 的 性矩 最小。30通 截面形心的正交坐 称 截面的形心 。31恰使截面的 性 零的正交坐 称

13、截面的主 ，截面 此正交坐 的 性矩， 称 主 性矩。32有一正交坐 ，通 截面的形心、且恰使截面的 性 零， 此正交坐 称 截面的形心主 ，截面 正交坐 的 性矩称 形心主 性矩。33在一般情况下，平面弯曲梁的横截面上存在两种内力，即剪力和弯矩，相 的 力也有两种，即切 力和正 力。34 元体截面上，若只有剪 力而无正 力， 称此情况 剪切。35若在梁的横截面上，只有弯矩而无剪力， 称此情况 弯曲。36 EI z 称 材料的抗弯 度。37矩形截面梁的剪 力是沿着截面高度按抛物 律 化的，在中性 上剪 力 最大，且最大 截面上平均剪 力的1.5倍。38若 截面梁的每一横截面上的最大正 力等于材

14、料的 用 力， 称 种梁 等 度梁。39横截面的形心在垂直梁 方向的 位移称 截面的 度，横截面 中性 的角位移称 截面的 角； 曲 上任意一点 切 的斜率，等于 点 横截面的 角。40根据梁的 界条件和 曲 光滑条件，可确定梁的 度和 角的 分常数。41受力构件内任意一点在各个截面上的 力情况，称 点 的 力状 ，在 力分析 常采用取单元体的研究方法。42 切 力 零的面称 主平面； 主平面上的正 力称 主 力；各个面上只有主 力的 元体称 主 元体。43只有一个主 力不等于零的 力状 ，称 向 力状 ，有二个主 力不等于零的 力状 ，称 二向 力状 ，三个主 力均不等于零的 力状 ，称 三

15、向 力状 。44通 元体的两个互相垂直的截面上的剪 力，大小，方向指向或背离两截面交 。45 用 应 力 园 来 寻 求 单 元 体 斜 截 面 上 的 应 力 ， 这 种 方 法 称 为 图 解 法 。 应 力 园 园 心 坐 标 ，半径 。46材料的破坏主要有断裂破坏和屈服破坏两种。47构件在 荷作用下同 生两种或两种以上的基本 形称 合 形。48园 弯曲与扭 的 合 形，在 度 算 通常采用第三或第四 度理 。 M和 T 危 面上的弯矩和扭矩， W 截面抗弯截面系数， 用第三 度理 表示 ；第四 度理 表示 。49冲 力 算，静 形越大， 系数就越小，所以增大静 形是减小冲 的主要措施。

16、50突加 荷 的 荷系数 2。51增大构件静 形的二种方法是降低构件 度，安装 冲器。52冲 度是衡量材料抗冲冲 能力的相 指 ，其 越大，材料的抗冲 能力就越 。53随 作周期性 化的 力，称 交 力。54在交 力作用下， 构件所 生的破坏， 称 疲 破坏；其特点是最大 力 小于材料的 度极限，且表 突然的脆性断裂。55 杆从 定平衡状 渡到不平衡状 ， 荷的 界 称 界力，相 的 力称 临界 力。56 于相同材料制成的 杆，其 界 力 与柔度有关。57当 杆的 力不超 材料的比例极限 ，欧拉公式才能使用。58 界 力与工作 力之比，称 杆的工作安全系数，它 大于 定的 定安全系数，故 杆的

17、 定条件 。59两端 支的 杆的 度系数 1；一端固支，一端自由的 杆的 度系数 2。60 杆的 界 力随柔度 化的曲 ，称 界 力 。三单项选择题： （50 小 ）1 材料的力学性 通 （C） 得。(A)理 分析(B)数 算(C) 定(D)数学推 2 内力是截面上分布内力系的合力，因此内力（D）。(A)可能表达截面上各点 受力 弱(B)不能表达截面上各点 受力 弱(C)可以表达截面某点受到的最大力(D)可以表达截面某点受到的最小力3 正方形桁架如 所示。 NAB、 NBC、分 表示杆AB、BC、的 力。 下列 中（A）正确。(A)NABN ADNBCNCD22P, NACP(B)NABN A

18、DNBCNCD2P, N ACP(C)NABN ADNBCNCD2P, N AC0(D)NABN ADNBCNCD0,N AC P4 正方形桁架如 所示。 NAB、NBC、分 表示杆AB、 BC、的 力，各杆横截面面 均 A。 下列 中（ A）正确。(A)ABADBCCD2P2 A,BD2P2A(B)ABADBCCD2P2 A,BDPA(C)(D)ABADBCCDABADBCCD2 P2 A 2 PA,BDBDPAPA5 示 吊桁架30o ， 拉杆 AB 的 用 力 ， 其横截面的最小 （D ）。(A)3P(B)4.5P(C)6P(D)9P6 示矩形截面杆两端受 荷P 作用， 杆件横截面 A，

19、和分 表示截面m- n 上的正 力和剪 力，和分 表示截面 m- n上的正 力和剪 力， 下述 （D）正确。(1)P cos2，P sincosAA(2)P sin 2，P sincos(3)AA无 取何 ，(A)(1)正确(B)(2)正确(C)(1)、 (2) 均正确(D)全正确7 和分 向受力杆的 向 和横向 ， 材料的泊松比， 下面 正确的是（）。(A)，(B)，(C)，(D)，8 度、横截面面 相同的两杆，一杆 杆，另一杆 杆，在相同拉力作用下，下述 正确的是（）。(A)钢 =铜，L 钢 L 铜(C)钢 铜，L 钢 L 铜(D)钢 L 铜9 梯杆 ABC受拉力 P 作用，如 所示，AB

20、段横截面 A1 ，BC段横截面 A2 ，各段杆 度均 L，材料的 性模量 E，此杆的最大 （）。PPPP(A)(B)2 EA12EA2EA1EA2PP(C)(D)EA2EA110 接的正方形 构，如 所示，各杆材料及横截面 相同， 性模量 E，横截面 A，在外力 P 作用下， A、C 两点 距离的改 量 （D ）。(A)2Pa(B)2PaEAEA(C)(2 2 )Pa(D)PaEA(2 2 )M TEA11建立圆轴的扭转应力公式时，“平面假设”起到什么作用？（）I P(A) “平面假设”给出了横截面上内力与应力的关系(B) “平面假设”给出了圆轴扭转时的变化规律(C) “平面假设”使物理方程得

21、到简化(D) “平面假设”是建立剪应力互等定理的基础M T不适用的杆件是（D ）。12扭转应力公式(A)I P(B)等截面直杆实心圆截面杆(C)实心或空心圆截面杆(D)矩形截面杆13空心圆轴扭转时横截面上的剪应力分布如下图所示，其中正确的分布图是（C ）。(A)(B)(C)(D)14圆轴受扭如图所示，已知截面上A 点的剪应力为5MPa，则 B 点的剪应力是（ B ）。(A) 5MPa (B) 10MPa (C) 15MPa (D) 015材料相同的两根圆轴，一根为实心轴，直径为D1 ；另一根为空心轴，内直径为d2 ，外直径为2， d2。若两圆轴横截面上的扭矩和最大剪应力均相同，则两轴横截DD2

22、面积之比A1 为（ D ）。A242222(1) 3(A)1(B)(14)3(C)(12)(14)3(D)1216某传动轴的直径d=80mm，转速 n=70(r/min)，材料的许用剪应力50MPa ，则此轴所能传递的最大功率为（） kW。(A) 73.6(B)65.4(C)42.5(D)36.817实心圆轴受扭，当轴的直径d 减小一半时，其扭转角 则为原来轴扭转角的（）。(A) 2倍(B)4倍(C) 8倍(D) 16倍18由直径为 d 的圆截面杆组成的T 型刚架，受力如图。设材料的许用剪应力为，则刚架的剪应力强度条件为（）。(A)32Pa(B)64Pad 3d 3(C)96Pa(D)24Pa

23、d 3d 319图示截面的面积为 A，形心位置为C， 1 轴平行2 轴，已知截面对1轴的惯性矩为Ix1 ，则截面对于2XXXX的惯性矩为（）。(A)I X 2I(B)I X 2I(C)I X 2IX 1( ab)2 AX 1( a2b2 ) AX 1( a2b2 ) A(D)I X 2I X 1( b2a2 ) A20多跨静定梁的两种受载情况如图。下列结论正确的是（ D ）。(A) 两者的 Q图和 M图均相同(B) 两者的 Q图相同， M图不同(C) 两者的 Q图不同， M图相同(D) 两者的 Q图和 M图均不同21图示固定的悬臂梁，长L=4m，其弯矩图如图所示。则梁的剪力图图形为（ D）。(

24、A)矩形(B)三角形(C)梯形(D)零线 ( 即与 x 轴重合的水平线 )22已知外径为，内径为d的空心梁，其抗弯截面系数是（B）。D(A)Wz(44 )(B)WzD3(1d 4)64Dd32D 4(C)Wz( D 3d 3 )(D)Wz( D 3d 3 )326423要从直径为d 的圆截面木材中切割出一根矩形截面梁，并使其截面抗弯系数比 h 应为（）。b(A)2(B)3(C) 1.5(D)224下面四种形式的截面，其横截面积相同，从抗弯强度角度来看，哪种最合理？Wz为最大，则矩形的高宽( A )。(A)(B)(C)(D)25在应用弯曲正应力公式时，最大正应力应限制在（A ）以内。(A) 比例

25、极限p(B)弹性极限 e (C)屈服极限s (D)强度极限b26图示四种受均布载荷q 作用的梁，为了提高承载能力，梁的支座应采用哪种方式安排最合理。（ D）27梁的变形叠加原理适用的条件是： 梁的变形必须是载荷的线性齐次函数。 要符合此条件必须满足 （ D ）要求。(A)梁的变形是小变形(B)梁的变形是弹性变形(C) 梁的变形是小变形，且梁内正应力不超过弹性极限(D) 梁的变形是小变形，且梁内正应力不超过比例极限28悬臂梁上作用有均布载荷q，则该梁的挠度曲线方程y( x) 是（ D）。(A)x 的一次方程(B)x 的二次方程(C)x 的三次方程(D)x 的四次方程29圆轴扭转时，轴表面上各点处

26、于（B ）。(A)单向应力状态(B)二向应力状态(C)三向应力状态(D)各向应力状态30图 A、 B、C、D 分别为四个单元体的应力圆，其中只有图（B ）为单向应力状态。(A)(B)(C)(D)31一个二向应力状态与另一个单向应力状态叠加，结果是（C）。(A) 为二向应力状态(B) 为二向或三向应力状态(C) 为单向，二向或三向应力状态(D) 可能为单向、二向或三向应力状态，也可能为零向应力状态。32图示单元体中，主应力是（B ）组。 ( 应力单位为MPa)(A)(B)(C)(D)1555， 25 55， 301555， 20， 35 5510， 25 5 5， 35 551555， 25 5

27、5， 31033图示为单元体的应力圆，其中最大剪应力为（A）。( 应力单位为 MPa)(A)25(B)20(C)15(D)534图示为单元体的应力圆，点D1(10 ， 10) ，D2 (10 ，10) 分别为单元体中0o和90o两个截面的应力情况，那么45o 的截面的应力情况是（ D）。( 应力单位为 MPa)(A)( 0，0 )(B)(10，10)(C)(10， 10)(D)(20，0 )35某单元体的三个主应力为 1、 2、 3 ，那么其最大剪应力为（D）。(A)( 1 2)/2 (B)( 2 3 )/2(C)(3 1 )/2(D) ( 1 3)/236图示直角刚性折杆，折杆中哪段杆件为组

28、合变形？（）。(A)杆、(B)杆、(C)杆(D)杆37图示正方形截面短柱承受轴向压力 P 作用，若将短柱中间开一槽如图所示，开槽所消弱的面积为原面积的一半，则开槽后柱中的最大压应力为原来的（ C）倍。(A)2(B)4(C)8(D)1638已知圆轴的直径为d，其危险截面同时承受弯矩M，扭矩 MT 及轴力 N的作用。试按第三强度理论写出该截面危险点的相当应力（D）。(A)16224N(B)32224Nr 33MM Td 2r 33MM Td 2dd(32M4N2(16M T)2(32M4 N2(32M T)2(C)r 3d3d2)d3(D)r 3d3d2)d339图示桁架受集中力P 作用，各杆的弹性模量均为E，横截面面积均为A，则桁架的变形能U 是（）。32a2(A)2 )P(B)(32 ) P a(2EA22EA(C)3P2a(D)( 32 )P 2 a(2 )EAEA240起重机起吊重物Q，由静止状态开始以等加速度上升，经过时间t ，重物上升的高度为H，则起吊过程中，吊绳内的拉力为（）。(A)H2 )(B)Q(12H(C)H2 )(D)Q(12H)Q(1gt2 )Q(1gt2