材料力学部分答案
第一章 绪论
一、是非判断题
1.1 材料力学的研究方法与理论力学的研究方法完全相同。 ( × ) 1.2 内力只作用在杆件截面的形心处。 ( × ) 1.3 杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和。 ( × )
1.4 确定截面内力的截面法，适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任
意截面的普遍情况。 ( ∨ )
1.5 根据各向同性假设，可认为材料的弹性常数在各方向都相同。 ( ∨ ) 1.6 根据均匀性假设，可认为构件的弹性常数在各点处都相同。 ( ∨ ) 1.7 同一截面上正应力ζ与切应力η必相互垂直。 ( ∨ ) 1.8 同一截面上各点的正应力ζ必定大小相等，方向相同。 ( × ) 1.9 同一截面上各点的切应力η必相互平行。 ( × ) 1.10 应变分为正应变ε和切应变γ。 ( ∨ ) 1.11 应变为无量纲量。 ( ∨ ) 1.12 若物体各部分均无变形，则物体内各点的应变均为零。 ( ∨ ) 1.13 若物体内各点的应变均为零，则物体无位移。 ( × ) 1.14 平衡状态弹性体的任意部分的内力都与外力保持平衡。 ( ∨ ) 1.15 题1.15图所示结构中，AD 杆发生的变形为弯曲与压缩的组合变形。 ( ∨ )
1.16 题1.16图所示结构中，AB 杆将发生弯曲与压缩的组合变形。 ( × )
二、填空题
1.1 材料力学主要研究
受力后发生的
1.2 拉伸或压缩的受力特征是 ，变形特征是 。
1.3 剪切的受力特征是 ，变形特征是 。 1.4 扭转的受力特征是 ，变形特征是 。 1.5 弯曲的受力特征是 ，变形特征是 。
1.6 组合受力与变形是指 。 1.7 构件的承载能力包括 ， 和 三个方面。
1.8 所谓 ，是指材料或构件抵抗破坏的能力。所谓 ，是指构件抵抗变形的能力。所
B
题1.15图
题1.16图
外力的合力作用线通过杆轴线
杆件 沿杆轴线伸长或缩短
受一对等值，反向，作用线距离很近的力的作用 沿剪切面发生相对错动 外力偶作用面垂直杆轴线 任意二横截面发生绕
杆轴线的相对转动 外力作用线垂直杆轴线，
外力偶作用面通过杆轴线
梁轴线由直线变为曲线 包含两种或两种以上基本变形的组合 强度 刚度 稳定性 强度 刚度
谓 ，是指材料或构件保持其原有平衡形式的能力。
1.9 根据固体材料的性能作如下三个基本假设 ， ， 。
1.10 认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了组成该物体的物质，这样的假设称为 。根据这
一假设构件的 、 和 就可以用坐标的连续函数来表示。 1.11 填题1.11图所示结构中，杆1发生 变形，
杆2发生 变形，杆3发生 变形。 1.12 下图 (a)、(b)、(c)分别为构件内某点处取出的单元体，变形
后情况如虚线所示，则单元体(a)的切应变γ＝ ；单元体(b)的切应变γ＝ ；单
元体(c)的切应变γ＝ 。
三、选择题
1.1 选题1.1图所示直杆初始位置为ABC ，作用力P 后移至AB ’C ’，但右半段BCDE 的形状不发生变化。
试分析哪一种答案正确。 1、AB 、BC 两段都产生位移。 2、AB 、BC 两段都产生变形。
正确答案是 1 。
1.2 选题1.2图所示等截面直杆在两端作用有力偶，数值为M ，力偶作用面与杆的对称面一致。关于杆中
点处截面 A —A 在杆变形后的位置（对于左端，由 A ’ —A ’表示；对于右端，由 A ”—A ”表示），有四种答案，试判断哪一种答案是正确的。
α＞β α
α
α
α
α
β
(a)
(b)
(c)
填题1.11图
选题1.1图
’ 连续性 均匀性 各向同性 连续性假设 应力 应变 变形等 拉伸 压缩 弯曲 2α α-β0
正确答案是 C 。
1.3 等截面直杆其支承和受力如图所示。关于其轴线在变形后的位置（图中虚线所示），有四种答案，根据
弹性体的特点，试分析哪一种是合理的。
正确答案是 C 。
第二章 拉伸、压缩与剪切
一、是非判断题
2.1
( × ) 2.2 ( × )
2.3 ( × ) 2.4. ( × )
2.5 甲、拉力相同，材料不同，则它们的应力和变形均相同。
( × )
2.6 空心圆杆受轴向拉伸时，在弹性范围内，其外径与壁厚的变形关系是外径增大且壁厚也同时增大。
( × )
选题1.2图
’
选题1.3图
2.7 已知低碳钢的ζp ＝200MPa ，E =200GPa ，现测得试件上的应变ε＝0.002，则其应力能用胡克定律计算为：
ζ＝Eε=200×103×0.002=400MPa 。 ( × ) 2.9 图示三种情况下的轴力图是不相同的。 ( × )
2.10 图示杆件受轴向力F N 的作用，C 、D 、E 为杆件AB 的三个等分点。在杆件变形过程中，此三点的位移
相等。 ( × )
2.11 对于塑性材料和脆性材料，在确定许用应力时，有相同的考虑。 （ × ） 2.12连接件产生的挤压应力与轴向压杆产生的压应力是不相同的。 （ ∨ ） 二、填空题
2.1 轴力的正负规定为 。
2.2 受轴向拉伸或压缩的直杆，其最大正应力位于 横
截面，计算公式为于 450 截面，计算公式为 2.3 拉压杆强度条件中的不等号的物理意义是 最大工作应力σmax 不超过许用应力[σ] ，强度条件主要解
决三个方面的问题是（1） 强度校核 ；
（2） 截面设计 ；（3） 确定许可载荷 。 2.4 轴向拉压胡克定理的表示形式有 2 种，其应用条件是 σmax ≤σp 。 2.5 由于安全系数是一个__大于1_____数，因此许用应力总是比极限应力要___小___。 2.6 两拉杆中，A 1=A 2=A ；E 1＝2E 2；υ1＝2υ2；若ε1′＝ε2′ （横向应变），则二杆轴力F N 1_=__F N 2。
2.7 低碳钢在拉伸过程中依次表现为 弹性 、 屈服 、 强化 、 局部变形 四个阶段，其特征
点分别是 σp ，σe ，σs ，σb 。
2.8 衡量材料的塑性性质的主要指标是 延伸率δ 、 断面收缩率ψ 。 2.9 延伸率δ＝（L 1－L ）/L ×100％中L 1 指的是 拉断后试件的标距长度 。 2.10 塑性材料与脆性材料的判别标准是 塑性材料：δ≥5%， 脆性材料：δ< 5% 。 2.11 图示销钉连接中，2t 2> t 1，销钉的切应力η＝2F/πd 2
，销钉的最大挤压应力ζbs = F/dt 1 。
2.12 螺栓受拉力F 作用，尺寸如图。若螺栓材料的拉伸许用应力为[ζ]，许用切应力为[η]，按拉伸与剪切等强
拉力为正，压力为负
max
)A F N 2
度设计，螺栓杆直径d 与螺栓头高度h 的比值应取d / h = 4[τ]/[σ] 。
2.13木榫接头尺寸如图示，受轴向拉力F 作用。接头的剪切面积A = hb ，切应力η＝ F/hb ；
挤压面积A bs = cb ，挤压应力ζbs = F/cb 。
2.14 两矩形截面木杆通过钢连接器连接(如图示)，在轴向力F 作用下，木杆上下两侧的剪切面积A = 2lb ，
切应力η＝ F/2lb ；挤压面积A bs =2δb ，挤压应力ζbs = F/2δb 。 2.15挤压应力与压杆中的压应力有何不同 挤压应力作用在构件的外表面，一般不是均匀分布；压杆中的压应
力作用在杆的横截面上且均匀分布 。
2.16图示两钢板钢号相同，通过铆钉连接，钉与板的钢号不同。对铆接头的强度计算应
包括： 铆钉的剪切、挤压计算；钢板的挤压和拉伸强度计算 。
若将钉的排列由（a ）改为（b ），上述计算中发生改变的是 。对于（a ）、（b ）两种
排列，铆接头能承受较大拉力的是（a ） 。（建议画板的轴力图分析）
三、选择题
2.1 为提高某种钢制拉（压）杆件的刚度，有以下四种措施：
(A) 将杆件材料改为高强度合金钢； (B) 将杆件的表面进行强化处理（如淬火等）； (C) 增大杆件的横截面面积； (D) 将杆件横截面改为合理的形状。
正确答案是 C 2.2 甲、乙两杆，几何尺寸相同，轴向拉力F 相同，材料不同，它们的应力和变形有四种可能： （A ）应力σ和变形△l 都相同； (B) 应力σ不同，变形△l 相同； （C ）应力σ相同，变形△l 不同； (D) 应力σ不同，变形△l 不同。
正确答案是 C
2.3 长度和横截面面积均相同的两杆，一为钢杆，另一为铝杆，在相同的轴向拉力作用下，两杆的应力与变形有四种情况；
（A ）铝杆的应力和钢杆相同，变形大于钢杆； (B) 铝杆的应力和钢杆相同，变形小于钢杆； （C ）铝杆的应力和变形均大于钢杆； (D) 铝杆的应力和变形均小于钢杆。
正确答案是 A
2.4 在弹性范围内尺寸相同的低碳钢和铸铁拉伸试件，在同样载荷作用下，低碳钢试件的弹性变形为1δ，铸
钢板的拉伸强度计算 ∵ E s > E a
2
F 4
F 4
3F F
F
）
（+）
（+
铁的弹性变形为2δ，则1δ与2δ的关系是；
（A ）1δ>2δ ； （B ）1δ <2δ； （C ）1δ =2δ ； （D ）不能确定。
正确答案是 B
2.5 等直杆在轴向拉伸或压缩时，横截面上正应力均匀分布是根据何种条件得出的。 （A ）静力平衡条件； （B ）连续条件；
（C ）小变形假设； （D 平面假设及材料均匀连续性假设。
正确答案是 D
第三章 扭转
一、是非判断题
3.1 单元体上同时存在正应力和切应力时，切应力互等定理不成立。 （ × ） 3.2 空心圆轴的外径为D 、内径为d ，其极惯性矩和扭转截面系数分别为
16
16
,
32
32
334
4
d D W d D I t p ππππ-=
-
=
（ × ）
3.3 材料不同而截面和长度相同的二圆轴，在相同外力偶作用下，其扭矩图、切应力及相对扭转角都是相同
的。 （ × ）
3.4 连接件承受剪切时产生的切应力与杆承受轴向拉伸时在斜截面上产生的切应力是相同的。
（ × ） 二、填空题
3.1 图示微元体，已知右侧截面上存在与z 方向成θ 角的切应力τ，试根据切应力互等定理画出另外五个面
上的切应力。
3.2 试绘出圆轴横截面和纵截面上的扭转切应力分布图。
填题3.2 填题3.1
3.3 保持扭矩不变，长度不变，圆轴的直径增大一倍，则最大切应力ηmax 是原来的 1/ 8 倍，
单位长度扭转角是原来的 1/ 16 倍。
3.4 两根不同材料制成的圆轴直径和长度均相同，所受扭矩也相同，两者的最大切应力_________相等 __，
单位长度扭转 _不同___ _______。
3.5 公式P I T ρτρ=的适用范围是 等直圆轴； τma x ≤ τp 。
3.6对于实心轴和空心轴，如果二者的材料、长度及横截面的面积相同，则它们的抗扭能
y
力 空心轴大于实心轴 ；抗拉（压）能力 相同 。
3.7 当轴传递的功率一定时，轴的转速愈小，则轴受到的外力偶距愈__大__，当外力偶距一定时，传递的功
率愈大，则轴的转速愈 大 。
3.8两根圆轴，一根为实心轴，直径为D 1，另一根为空心轴，内径为d 2，外径为D 2， 8.02
2==D d α，若两
轴承受的扭矩和最大切应力均相同，则2
1D D
3.9 等截面圆轴上装有四个皮带轮，合理安排应为
D 、
C 轮位置对调 。
3.10 图中T
3.11 由低碳钢、木材和灰铸铁三种材料制成的扭转圆轴试件，受扭后破坏现象呈现为：图（b ），扭角不大即
沿45o螺旋面断裂；图（c ），发生非常大的扭角后沿横截面断开；图（d ），表面出现纵向裂纹。据此判断试件的材料为，图（b ）： 灰铸铁 ；图（c ）： 低碳钢 ， 图（d ）： 木材 。若将一支粉笔扭断，其断口形式应同图 （b ） .
三、选择题
3.1 图示圆轴，已知GI p ，当m 为何值时，自由端的扭转角为零。 （ B ）
A. 30 N ·m ；
B. 20 N ·m ；
C. 15 N ·m ；
D. 10 N ·m 。
3.2 三根圆轴受扭，已知材料、直径、扭矩均相同，而长度分别为L ；2L ；4L ，则单位扭转角θ必为
D 。
A.第一根最大；
B.第三根最大；
C.第二根为第一和第三之和的一半；
D.相同。 3.3
实心圆轴和空心圆轴，它们的横截面面积均相同，受相同扭转作用，则其最大切应力
是 C 。 A .
实空max max ττ>； B. 实空＝max max ττ； C. 实
空max
max ττ<； D. 无法比较。 3.4 一个内外径之比为α = d /D 的空心圆轴，扭转时横截面上的最大切应力为η，则内圆周处的切应力为
B 。
A. η；
B. αη；
C. （1－α3）η；
D. （1－α4）η；
3.5 满足平衡条件，但切应力超过比例极限时，下列说法正确的是 D 。
A B C D
切应力互等定理： 成立 不成立 不成立 成立 剪切虎克定律： 成立 不成立 成立 不成立
3.6 在圆轴扭转横截面的应力分析中，材料力学研究横截面变形几何关系时作出的假设
是 C 。
A ．材料均匀性假设；
B ．应力与应变成线性关系假设；
C ．平面假设。
3.7 图示受扭圆轴，若直径d 不变；长度l 不变，所受外力偶矩M 不变，仅将材料由钢变为铝，则轴的最大
切应力（E ），轴的强度（B ），轴的扭转角（C ），轴的刚度（B ）。 A ．提高 B ．降低 C ．增大 D ．减小 E ．不变
第四章 弯曲内力
实
空）（）（t t W W > [][]A
S A S G G >>ττ
一、是非判断题
4.1 杆件整体平衡时局部不一定平衡。（×）
4.2 不论梁上作用的载荷如何，其上的内力都按同一规律变化。（×）
4.3 任意横截面上的剪力在数值上等于其右侧梁段上所有荷载的代数和，向上的荷载在该截面产生正剪力，
向下的荷载在该截面产生负剪力。（×）
4.4 若梁在某一段内无载荷作用，则该段内的弯矩图必定是一直线段。（∨）
4.5简支梁及其载荷如图所示，假想沿截面m－m将梁截分为二，若取梁的左段为研究对象，则该截面上的
剪力和弯矩与q、M无关；若取梁的右段为研究对象，则该截面上的剪力和弯矩与F无关。
（×）
二、填空题
4.1 外伸梁ABC承受一可移动的载荷如图所示。设F、l均为已知，为减小梁的
最大弯矩值则外伸段的合理长度
a= l /5。
4.2 图示三个简支梁承受的总载荷相同，但载荷的分布情况不同。在这些梁中，最大剪力F Qmax= F/ 2；发生
在三个梁的支座截面处；最大弯矩M max= F l/4；发生在(a)梁的C截面处。
三、选择题
4.1 梁受力如图，在B截面处D。
A. F s图有突变，M图连续光滑；
B. F s图有折角（或尖角），M图连续光滑；
C. F s图有折角，M图有尖角；
D. F s图有突变，M图有尖角。
4.2 图示梁，剪力等于零截面位置的x之
值为D。
∵Fa = F(l - a) / 4
A. 5a /6；
B. 5a /6；
C. 6a /7；
D. 7a /6。
4.3 在图示四种情况中，截面上弯矩 M 为正，剪力F s 为负的是 ( B ) 。
4.4 在图示梁中，集中力 F 作用在固定于截面B 的倒 L 刚臂上。梁上最大弯矩 M max 与 C 截面上弯矩M C 之
间的关系是 B 。
4.5 在上题图中，如果使力 F 直接作用在梁的C 截面上，则梁上max
M 与max s F 为 C 。
A ．前者不变，后者改变
B ．两者都改变
C ．前者改变，后者不变
D ．两者都不变
附录I 平面图形的几何性质
一、是非判断题
I.1 静矩等于零的轴为对称轴。 （ × ）
I.2 在正交坐标系中，设平面图形对y 轴和z 轴的惯性矩分别为I y 和I z ，则图形对坐标原点的极惯性矩为I p =
I y 2+ I z 2。 （ × ）
I.3 若一对正交坐标轴中，其中有一轴为图形的对称轴，则图形对这对轴的惯性积一定为零。（ ∨ ） 二、填空题
I.1 任意横截面对形心轴的静矩等于___0________。
I.2 在一组相互平行的轴中，图形对__形心_____轴的惯性矩最小。
三、选择题
I.1 矩形截面，C 为形心，阴影面积对z C 轴的静矩为(S z )A ， 其余部分面积对z C 轴的静矩为(S z )B ，(S z )A 与(S z )B 之
(A)
(B)
(C)
(D)
∵M C =F D a = 2 a F/ 3 M max = F D 2a = 4 a F/ 3 2F/3
F/3
间的关系正确的是 D 。
A. (S z )A >(S z )B ；
B. (S z )A <(S z )B ；
C. (S z )A =(S z )B ；
D. (S z )A =－(S z )B 。
I.2 图示截面对形心轴z C 的W Zc 正确的是
B 。
A. bH 2/6-
bh 2/6；
B. （bH 2/6）〔1-（h /H ）3〕；
C. （bh 2/6）〔1-（H /h ）3〕；
D. （bh 2/6）〔1-（H /h ）4
〕。 I.3 已知平面图形的形心为C ，面积为 A ，对z 轴的
惯性矩为I z ，则图形对在z 1轴的惯性矩正确的是 D 。 A. I z +b 2A ；
B. I z +(a +b )2A ；
C. I z +(a 2-b 2) A ；
D. I z +( b 2-a 2) A 。
第五章 弯曲应力
一、是非判断题
5.1 平面弯曲变形的特征是，梁在弯曲变形后的轴线与载荷作用面同在一个平面内。 （ ∨ ） 5.2 在等截面梁中，正应力绝对值的最大值│ζ│max 必出现在弯矩值│M │max 最大的截面上。（ ∨ ） 5.3 静定对称截面梁，无论何种约束形式，其弯曲正应力均与材料的性质无关。 （ ∨ ） 二、填空题
5.1 D 的圆筒上，若钢丝仍处于弹性范围内，此时钢丝的最大弯曲正应力ζmax
___钢丝___的直径或增大 圆筒 的直径。
5.2 圆截面梁，保持弯矩不变，若直径增加一倍，则其最大正应力是原来的 1/8 倍。
5.3 横力弯曲时，梁横截面上的最大正应力发生在 截面的上下边缘 处，梁横截面上的最大切应力发
生在 中性轴 处。矩形截面的最大切应力是平均切应力的 3/2 倍。
5.4 矩形截面梁，若高度增大一倍（宽度不变），其抗弯能力为原来的 4 倍；若宽度增大一倍（高度
不变），其抗弯能力为原来的 2 倍；若截面面积增大一倍（高宽比不变），其抗弯能力为原来的 倍。
5.5 从弯曲正应力强度的角度考虑，梁的合理截面应使其材料分布远离 中性轴 。 5.6 两梁的几何尺寸和材料相同，按正应力强度条件，（B ）的承载能力是（A ）的 5 倍。
选题I.2图
P140,(b)式
2
2
见P159
(A) (B)
5.7 图示“T ”型截面铸铁梁，有（A ）、（B ）两种截面放置方式，较为合理的放置方式为 。
第六章 弯曲变形
一、是非判断题
6.1 正弯矩产生正转角，负弯矩产生负转角。 ( × ) 6.2 弯矩最大的截面转角最大，弯矩为零的截面上转角为零。 ( × ) 6.3 弯矩突变的地方转角也有突变。 ( × ) 6.4 弯矩为零处，挠曲线曲率必为零。 ( ∨ ) 6.5 梁的最大挠度必产生于最大弯矩处。 ( × ) 二、填空题
6.1 梁的转角和挠度之间的关系是
6.2 梁的挠曲线近似微分方程的应用条件是 等直梁、线弹性范围内和小变形 。
6.3 画出挠曲线的大致形状的根据是 约束和弯矩图 。判断挠曲线的凹凸性与拐点位置的根据是
弯矩的正负；正负弯矩的分界处 。
6.4 用积分法求梁的变形时，梁的位移边界条件及连续性条件起 确定积分常数的 作用。 6.5 梁在纯弯时的挠曲线是圆弧曲线，但用积分法求得的挠曲线却是抛物线，其原因是
用积分法求挠曲线时，用的是挠曲线近似方程 。
6.6 两悬臂梁，其横截面和材料均相同，在梁的自由端作用有大小相等的集中力，但一
梁的长度为另一梁的2倍，则长梁自由端的挠度是短梁的 8 倍，转角又是 短梁的 4 倍。
6.7 应用叠加原理的条件是 线弹性范围内和小变形 。
6.8 试根据填题6.8图所示载荷及支座情况，写出由积分法求解时，积分常数的数目及确定积分常数的条件。
积分常数 6 个；
支承条件 w A = 0，θA = 0，w B = 0 。 连续条件是 w CL = w CR ，w BL = w BR ，θBL = θBR 。 6.9 试根据填题6.9图用积分法求图示挠曲线方程时，
需应用的支承条件是 w A = 0，w B = 0，w D = 0 ； 连续条件是 w CL = w CR ，w BL = w BR ，θBL = θBR 。
（a ）
(b)
第七章应力和应变分析强度理论
一、是非判断题
7.1 纯剪应力状态是二向应力状态。（∨）
7.2一点的应力状态是指物体内一点沿某个方向的应力情况。（×）
7.3轴向拉（压）杆内各点均为单向应力状态。（∨）
7.4单元体最大正应力面上的切应力恒等于零。（∨）
7.5单元体最大切应力面上的正应力恒等于零。（×）
7.6等圆截面杆受扭转时，杆内任一点处沿任意方向只有切应力，无正应力。（×）
7.7单元体切应力为零的截面上，正应力必有最大值或最小值。（×）
7.8主方向是主应力所在截面的法线方向。（∨）
7.9 单元体最大和最小切应力所在截面上的正应力，总是大小相等，正负号相反。（×）
7.10一点沿某方向的正应力为零，则该点在该方向上线应变也必为零。（×）
二、填空题
7.1 一点的应力状态是指过一点所有截面上的应力集合，一点的应力状态可以用单元
体和应力圆表示，研究一点应力状态的目的是解释构件的破坏现象；
建立复杂应力状态的强度条件。
7.2 主应力是指主平面上的正应力；主平面是指τ=0的平面；主方向是指主平面
的法线方向；主单元体是指三对相互垂直的平面上τ= 0的单元体。
7.3 对任意单元体的应力，当时是单向应力状态；当时是二向应力状态；当
时是三向应力状态；当时是纯剪切应力状态。
7.4 在二个主应力相等的情况下，平面应力状态下的应力圆退化为一个点圆；
在纯剪切情况下，平面应力状态下的应力圆的圆心位于原点；
在单向应力状态情况下，平面应力状态下的应力圆与η轴相切。
7.5 应力单元体与应力圆的对应关系是：点面对应；转向相同；转角二倍。
7.6 对图示受力构件，试画出表示A点应力状态的单元体。
272.51
填题6.8图填题6.9图
三个主应力中
只有一个不为0三个主应力中
有二个不为0三个主应力
都不为0
单元体各侧面
上只有切应力
三、选择题
7.1 图示单元体所描述的应力状态为平面应力状态，该点所有斜方向中最大的切应力为
C。
A. 15 MPa
B. 65 MPa
C. 40 MPa
D. 25 MPa
7.2图示各单元体中（d）为单向应力状态，（a）为纯剪应力状态。
(a) (b) (c) (d)
7.3 单元体斜截面上的正应力与切应力的关系中A。
A. 正应力最小的面上切应力必为零；
B.最大切应力面上的正应力必为零；
C. 正应力最大的面上切应力也最大；
D.最大切应力面上的正应力却最小。
第八章组合变形
一、是非判断题
8.1材料在静荷作用下的失效形式主要有脆性断裂和塑性屈服两种。（∨）
8.2砖、石等脆性材料的试样在压缩时沿横截面断裂。（×）
8.3 在近乎等值的三向拉应力作用下，钢等塑性材料只可能发生断裂。（∨）
8.4 不同的强度理论适用于不同的材料和不同的应力状态。（∨）
8.5 矩形截面杆承受拉弯组合变形时，因其危险点的应力状态是单向应力，所以不必根据强度理论建立相应
的强度条件。( ∨)
8.6 圆形截面杆承受拉弯组合变形时，其上任一点的应力状态都是单向拉伸应力状态。( ×)
8.7拉（压）弯组合变形的杆件，横截面上有正应力，其中性轴过形心。（×）
8.8设计受弯扭组合变形的圆轴时，应采用分别按弯曲正应力强度条件及扭转切应力强度条件进行轴径设计
计算，然后取二者中较大的计算结果值为设计轴的直径。（×）
8.9弯扭组合圆轴的危险点为二向应力状态。（∨）
8.10 立柱承受纵向压力作用时，横截面上只有压应力。 ( ×）
二、填空题
偏心压缩呢？
8.1 铸铁制的水管在冬天常有冻裂现象，这是因为 σ1>0且远远大于σ2,σ3；σbt 较小 。 8.2 将沸水倒入厚玻璃杯中，如果发生破坏，则必是先从外侧开裂，这是因为
外侧有较大拉应力产生且σbt 较小 。
8.3
8.4 点在 A 截面的上下边缘 ，对应的强度条件为 第九章 压杆稳定 一、是非判断题
9.1 所有受力构件都存在失稳的可能性。 （ × ） 9.2 在临界载荷作用下，压杆既可以在直线状态保持平衡，也可以在微弯状态下保持平衡。（ × ） 9.3 引起压杆失稳的主要原因是外界的干扰力。 （ × ） 9.4 所有两端受集中轴向力作用的压杆都可以采用欧拉公式计算其临界压力。 （ × ） 9.5 两根压杆，只要其材料和柔度都相同，则他们的临界力和临界应力也相同。 （ × ） 9.6 临界压力是压杆丧失稳定平衡时的最小压力值。 （ ∨ ） 9.7 用同一材料制成的压杆，其柔度（长细比）愈大，就愈容易失稳。 （ ∨ ）
9.8 只有在压杆横截面上的工作应力不超过材料比例极限的前提下，才能用欧拉公式计算其临界压力。
（ × ）
9.9 满足强度条件的压杆不一定满足稳定性条件；满足稳定性条件的压杆也不一定满足强度条件。
（ ∨ ） 9.10 低碳钢经过冷作硬化能提高其屈服极限，因而用同样的方法也可以提高用低碳钢制成的细长压杆的临
界压力。 （ × ）
二、填空题
9.1 压杆的柔度λ综合地反映了压杆的 对临界应力的影响。 9.2 柔度越大的压杆，其临界应力越 小 ，越 容易 失稳。 9.3 影响细长压杆临界力大小的主要因素有 E ， I ， μ ， l 。 9.4 如果以柔度λ的大小对压杆进行分类，则当 λ≥λ1 的杆称为大柔度杆，
当 λ
2
<λ<λ1 的杆称为中柔度杆，当 λ≤λ2 的杆称为短粗杆。
471.77
(b)
471.77
(a)
下∴A 截面满足强度条件。
长度(l )，约束(μ)，横截面的形状和大小（i ） 有应力集中时
22)(l EI F cr μπ=8学时
9.6 两端为球铰支承的压杆，其横截面形状分别如图所示，试画出压杆失稳时横截面绕其转动的轴。
9.7 两根细长压杆的材料、长度、横截面面积、杆端约束均相同，一杆的截面形状为正方（矩）形，另一杆
的为圆形，则先丧失稳定的是 圆 截面的杆。
三、选择题
9.1 图示a ，b ，c,d 四桁架的几何尺寸、圆杆的横截面直径、材料、加力点及加力方向均相同。关于四行架
所能承受的最大外力F Pmax 有如下四种结论，则正确答案是 A 。
（A ）)()()()(max max max max d F b F c F a F P P P P =<=
（B ）)()()()
(max max max max d F b F c F a F P P P P ===
（C ）)()()()(max max max max c F b F d F a F P P P P =<= （D ）)()()()(max max max max d F c F b F a F P P P P =<=
9.2同样材料、同样截面尺寸和长度的两根管状细长压杆两端由球铰链支承，承受轴向压缩载荷，其中，管a
内无内压作用，管b 内有内压作用。关于二者横截面上的真实应力σ（a ）与σ（b ）、临界应力σcr （a ）与σcr （b ）之间的关系，有如下结论。则正确结论是 。
（A ）σ（a ）>σ（b ）,σc r （a ）=σc r （b ）;（B ）σ（a ）=σ（b ）,σc r （a ）<σc r （b ） （C ）σ（a ）<σ（b ）,σc r （a ）<σc r （b ）; （D ）σ（a ）<σ（b ）,σc r （a ）=σc r （b ）
9.3 提高钢制细长压杆承载能力有如下方法。试判断哪一种是最正确的。
（A ）减小杆长，减小长度系数，使压杆沿横截面两形心主轴方向的长细比相等； （B ）增加横截面面积，减小杆长； （C ）增加惯性矩，减小杆长； （D ）采用高强度钢。
正确答案是 A 。
9.4 圆截面细长压杆的材料及支承情况保持不变，将其横向及轴向尺寸同时增大1倍，压杆的 A 。 （A ）临界应力不变，临界力增大；（B ）临界应力增大，临界力不变； （C ）临界应力和临界力都增大； （D ）临界应力和临界力都不变。
I min 的轴 A
P
F P
F P
F P
F P
F P
F P
F P
F P
F P
F 2
2λπσE cr =l l ?=
?=μμλ4
第十章 动载荷
一、是非题
10.1 只要应力不超过比例极限，冲击时的应力和应变仍满足虎克定律。 ( ∨ ) 10.2 凡是运动的构件都存在动载荷问题。 ( × ) 10.3 能量法是种分析冲击问题的精确方法。 ( × ) 10.4 不论是否满足强度条件，只要能增加杆件的静位移，就能提高其抵抗冲击的能力。
( × ) 二、填空题
10.1 图示各梁的材料和尺寸相同，但支承不同，受相同的冲击载荷，则梁内最大冲击应力由大到小的排列顺序是 (a) 、 (c) 、 (b) 。
10.2 图示矩形截面悬臂梁，长为L ，弹性模量为E ，截面宽为b ，高为h =2b ，受重量为P 的自由落体的冲击，则此梁的冲击动荷系数K d
，若st H ?>>，当P 值增大一倍时，梁内的最大动
H L 增大一倍时，梁内的最大动应b
第十一章 交变应力
一、是非判断题
(a)
(b)
(c)
应在弹性范围内
1）P 增大一倍时：
m a x
m a x 'd d σσ2=2）H 增大一倍时：
m a x m a x 'd d σσ2=m a x
m a x 'd d σσ2
1
=9学时
11.1 构件在交变应力下的疲劳破坏与静应力下的失效本质是相同的。
（
× ） 11.2 通常将材料的持久极限与条件疲劳极限统称为材料的疲劳极限。
（ ∨ ） 11.3 材料的疲劳极限与强度极限相同。 （ × ） 11.4 材料的疲劳极限与构件的疲劳极限相同。 （ × ） 一、填空题
11.1表示交变应力情况的有5个量值：σ m (平均应力)，σ a （应力幅），r (循环特征)，及σ max 和σ min ，其中
只有＿2＿个是独立的。
11.2 某构件内一点处的交变应力随时间变化的曲线如图所示， 则该交变应力的循环特征是 -0.5 , 最大
应力是 100MPa ，最小应力是 -50MPa ,平均应力是 25MPa 。
11.3 疲劳破坏的三个阶段: 裂纹的产生 , 裂纹扩展 , 脆性断裂 。
11.4 疲劳破坏的主要特征有 1）破坏时σmax <σs (σb )；2）破坏前经过一定的应力循环次数; 3）破坏为
脆性断裂 ; 4）断口有光滑区和粗糙区 。
11.5 提高构件疲劳强度的主要措施: 减缓构件的应力集中 ,
降低构
件表面粗糙度 ; 增加构件表层强度 。
11.6 有效应力集中系数不仅与构件的形状、尺寸有关，而且与 材料的强度极限σb 有关。
11.7 三根材料相同的试件，分别在循环特征r =－1，r = 1，r = 0.5的交变应力下进行疲劳试验，则：（1）
r = 1 的持久极限最大;（2）r = -1 的持久极限最小。
11.8 如零件的规定安全系数为n ，疲劳工作安全系数为n σ ，则用安全系数表示的疲劳强度条件为 n
σ
≥ n 。
11.9 螺栓受轴向的最大拉力P max = 6kN ，最小拉力P min = 5 kN 作用; 螺栓直径 d = 12 mm ，则其交变应力的
循环特征 r = 5/6 ，应力幅值 σa = 4.42 MPa ，平均应力σm = 48.63 MPa 。
11.10下列做法是否能够提高构件的持久极限（填“能”或“不能”）？
(1) 表面滚压硬化（ 能 ）；(2) 增加构件直径（ 不能 ）； (3) 表面抛光（ 能 ）。
三、选择题
11.1 分别受图示四种不同交变应力作用的试件，哪种情况最先会发生疲劳破坏？
正确答案是 （d ） 。
11.2 可以提高构件持久极限的有效措施有如下四种答案：
（A ）增大构件的几何尺寸； （B ）提高构件表面的光洁度;
（C ）减小构件连结部分的圆角半径;
（D ）尽量采用强度极限高的材料。 正确答案是 (B) 。 11.3 图示四种交变应力，哪一种同时满足条件：r ＞0和σ m +σ a ＜0。
（ r: 循环特征，σ m ：平均应力，σ a ：应力幅 ） 正确答案是 (c) 。
11.4 材料在对称循环下的持久极限为σ－1，脉动循环下的持久极限为σ0，静载荷下的强度极限为σb , 它们之
间的关系有如下四种答案： （A ）σ－1＞σ0＞σb ；（B ）σb ＞σ0＞σ－1; (C ) σ0＞σ－1＞σb ；(D ) σb ＞σ－1＞σ0 。
正确答案是 (B) 。
11.5 已知材料的σ－1、κ σ、ε σ、β，规定安全系数n ，则构件在对称循环下的许用应力为：
（A ）β σ－1／（n ε σ κ σ）； （B ）κ σ σ－1／（n ε σ β）； （C ）ε σ κ σσ－1／（n β）； （D ）ε σ β σ－1／（n κ σ）
正确答案是 (D) 。
11.6 已知材料的σ－1、κ σ、ε σ、β，构件的最大应力σ max ，构件在对称循环下的疲劳工作安全系数n 有四种
答案：
（A ） σ－1／［β σ max ／（ε σ κ σ）］； （B ） σ－1／［κ σ σ max ／（ε σ β）］； （C ） σ－1／（ε σ κ σ σ max ／β）; （D ） σ－1／（ε σ β σ max ／κ σ）。正确答案是 (B) 。
第十三章 能量方法及其应用
一、是非判断题
13.1外力功与外力的终值和加载次序有关。 ( × ) 13.2计算弹性变形能可以应用叠加原理。 ( × ) 13.3弹性变形能恒为正值。 ( ∨ ) 13.4 如图所示结构，在应用单位荷载法求位移时，下述施加单位力的做法是否正确？
（1）欲求图（a ）中CD 两点的相对线位移，则在C 、D 两点加一对反向并沿CD 连线的单位力。 ( ∨ )
（2）欲求图（b ）中C 点左右截面的相对角位移；则在C 点加一单位力偶。 ( × )
（3）欲求图（c ）中AE 两点的相对线位移，则在A 、E 两点加一对反向并沿AE 连线的单位力。 ( ∨ )
(b) (a) (c)
(d)
13.5 静不定结构的相当系统和补充方程不是唯一的，但其解答结果是唯一的。 （ ∨ ） 13.6 对于各种静不定问题，力法正则方程总可以写为11110F X δ+?= （ × ） 二、选择题
13.1 图（a ）示静不定桁架，图(b)、图(c)、图(d)、图(e)表示其四种相当系统，其中正确的(e)。
13.2 图示静不定桁架，能选取的相当系统最多有 D 。
A ．三种
B ．五种
C ．四种
D ．六种
三、填空题
13.1 判别图示各结构的静不定次数：图(a)是 0 ；图(b)是 0 ；图(c) 3 ；图(d) 1 。
13.2 图（a ）所示静不定结构取相当系统如图(b)所示，其变形协调条件用变形比较法可表达为 △B = 0 ；用力法正则方程可表达为 δ
11X 1+△1F = 0
。
为一次内力超静定
材料力学答案单辉祖版全部答案
第二章轴向拉压应力与材料的力学性能 2-1试画图示各杆的轴力图。 题2-1图 解：各杆的轴力图如图2-1所示。 图2-1 2-2试画图示各杆的轴力图，并指出轴力的最大值。图a与b所示分布载荷均 沿杆轴均匀分布，集度为q。 题2-2图 (a)解：由图2-2a(1)可知， qx qa x F- =2 ) ( N 轴力图如图2-2a(2)所示， qa F2 m ax , N = 图2-2a (b)解：由图2-2b(2)可知， qa F= R qa F x F= = R 1 N ) ( 2 2 R 2 N 2 ) ( ) (qx qa a x q F x F- = - - =
轴力图如图2-2b(2)所示， qa F= m ax N, 图2-2b 2-3图示轴向受拉等截面杆，横截面面积A=500mm2，载荷F=50kN。试求图 示斜截面m-m上的正应力与切应力，以及杆内的最大正应力与最大切应力。 题2-3图 解：该拉杆横截面上的正应力为 100MPa Pa 10 00 .1 m 10 500 N 10 508 2 6 3 = ? = ? ? = = － A F σ 斜截面m-m的方位角， 50 - = α故有 MPa 3. 41 ) 50 ( cos MPa 100 cos2 2= - ? = = α σ σ α MPa 2. 49 ) 100 sin( MPa 50 2 sin 2 - = - ? = = α σ τ α 杆内的最大正应力与最大切应力分别为 MPa 100 max = =σ σ MPa 50 2 max = = σ τ 2-5某材料的应力-应变曲线如图所示，图中还同时画出了低应变区的详图。 试确定材料的弹性模量E、比例极限 p σ、屈服极限 s σ、强度极限 b σ与伸长率δ，并 判断该材料属于何种类型（塑性或脆性材料）。 题2-5 解：由题图可以近似确定所求各量。 220GPa Pa 10 220 0.001 Pa 10 220 Δ Δ9 6 = ? = ? ≈ = ε σ E MPa 220 p ≈ σ, MPa 240 s ≈ σ MPa 440 b ≈ σ, % 7. 29 ≈ δ 该材料属于塑性材料。
材料力学试卷及答案
成绩 材料力学试题A 教研室工程力学开卷闭卷适用专业班级08机自1、2、3、4班提前期末 班级___________________________ 姓名________________ 学号_____________________ 一、单选题（每小题2分，共10小题，20分） 1、工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（）项，其他各项是必须满足的条件。 A、强度条件 B、刚度条件 C、稳定性条件 D、硬度条件 2、内力和应力的关系是（） A、内力大于应力 B、内力等于应力的代数和 C、内力是矢量，应力是标量 D、应力是分布内力的集度 3、根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（）。 A、形状尺寸不变，直径线仍为直线。 B、形状尺寸改变，直径线仍为直线。 C、形状尺寸不变，直径线不保持直线。 D、形状尺寸改变，直径线不保持直线。 4、建立平面弯曲正应力公式My*,需要考虑的关系有（）。 A、平衡关系，物理关系，变形几何关系； B、变形几何关系，物理关系，静力关系; C、变形几何关系，平衡关系，静力关系； D、平衡关系，物理关系，静力关系; 5、利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件（）来确定积分常数。 A、平衡条件。 B、边界条件。 C、连续性条件。 D、 光滑性条件。 6、图示交变应力的循环特征r、平均应力m、应力 幅度a分别为（）。 A -10、20、10； B 30、10、20； 1 丄 C 3、20、10； D 3、10、20。 考生注意：舞弊万莫做，那样要退学，自爱当守诺，最怕错上错，若真不及格，努力下次过试题共 3页 第1页 （屁力单伸为MP2
(完整版)土力学与地基基础习题集与答案第5章
第5章土的压缩性 一简答题 1．通过固结试验可以得到哪些土的压缩性指标？如何求得？【答】压缩系数压缩指数压缩模量 , 压缩系数压缩指数 压缩模量 2．通过现场（静）载荷试验可以得到哪些土的力学性质指标？【答】可以同时测定地基承 载力和土的变形模量 3．室内固结试验和现场载荷试验都不能测定土的弹性模量，为什么？【答】土的弹性模量是指土体在侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。他的变形包括了可恢复的弹性变形和不可恢复的残余变形两部分。而室内固结实验和现场载荷试验都不能提供瞬时荷载，它们得到的压缩模量和变形模量时包含残余变形在内的。和弹性模量由根本区别。 4．试从基本概念、计算公式及适用条件等方面比较压缩模量、变形模量与弹性模量，它们与材料力学中杨氏模量有什么区别？5．根据应力历史可将土（层）分为那三类土（层）？试述它们的定义。【答】正常固结土（层）在历史上所经受的先期固结压力等于现有覆盖土重。超固结土（层）历史上曾经受过大于现有覆盖土重的先期固结压力。欠固结土（层）先期固结压力小于现有覆盖土重。 6．何谓先期固结压力？实验室如何测定它？【答】天然土层在历史上受过最大固结压力（指土体在固结过程中所受的最大竖向有效应力），称为先期固结压力，或称前期固结压力。先进行高压固结试验得到曲线，在用A.卡萨格兰德的经验作图法求得。 7．何谓超固结比？如何按超固结比值确定正常固结土？【答】在研究沉积土层的应力历史时，通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固结比。 8．何谓现场原始压缩曲线？三类土的原始压缩曲线和压缩性指标由实验室的测定方法有河不同？【答】现场原始压缩曲线是指现场土层在其沉积过程中由上覆盖土重原本存在的压缩曲线，简称原始压缩曲线。室内压缩试验所采用的土样与原位土样相比，由于经历了卸荷的过程，而且试件在取样、运输、试件制作以及试验过程中不可避免地要受到不同程度的扰动，因此，土样的室内压缩曲线不能完全代表现场原位处土样的孔隙比与有效应力的关系。施黙特曼提出了根据土的室内压缩试验曲线进行修正得到土现场原始压缩曲线。 9．应力历史对土的压缩性有何影响？如何考虑？ 二填空题 1．压缩系数= ，表示压力范围=，= 的压缩 系数，工程上常用评价土的压缩性的高低。 2．可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有压缩系数、压缩指数、压缩模量。
材料力学习题答案1
材料力学习题答案1 2.1试求图各杆1-1、2-2、3-3截面上的轴力，并作轴力图 40 30 20 50 kN，F2 2 30 20 10 kN ，F3 320 kN 解：⑻F 11 (b)F1 1 F，F2 2 F F 0，F3 3 F (c)F 0，F2 2 4F，F3 3 4F F 3F 1 1 轴力图如题2. 1图（a）、（ b ）、（ c）所示 2.2作用于图示零件上的拉力F=38kN，试问零件内最大拉应力发生在哪个截面上？并求其值。 解截面1-1的面积为 A 50 22 20 560 mm2 截面2-2的面积为
A 15 15 50 22 840 mm 2 因为1-1截面和2-2截面的轴力大小都为F , 1-1截面面积比2-2截面面积小, 故最大拉应力在截面1-1上，其数值为: 由 h 1.4，得 h 16 2.9 mm b 所以，截面尺寸应为 b 116.4 mm ， h 162.9 mm 。 2.12在图示简易吊车中，BC 为钢杆, AB 为木杆。木杆AB 的横截面面积 A , 100cm 2，许用应力 1 7MPa ；钢杆 BC 的横截面面积A 6cm 2，许用拉应 max F N A F 38 103 A 560 67.9 MPa 2.9冷镦机的曲柄滑块机构如图所示。镦压工件时连杆接近水平位置，承受的 镦压力F=1100kN 。连杆截面是矩形截面，高度与 宽度之比为h 1.4。材料为45钢，许用应力 b 58MPa ，试确定截面尺寸h 及b 。 解 连杆内的轴力等于镦压力F ,所以连杆内 正应力为 匚。 A 根据强度条件，应有 F — ，将h 1.4 A bh b 代入上式，解得 0.1164 m 116.4 mm 1100 103 1.4 58 106 (a)
材料力学试题及答案
一、判断题（正确打“√”，错误打“X ”，本题满分为10分） 1、拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。( ) 2、圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。( ) 3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。( ) 4、交变应力是指构件内的应力，它随时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，也可能是静载荷。( ) 5、弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。（ ） 6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。( ) 7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。（ ） 8、动载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关。( ) 9、构件由突加载荷所引起的应力，是由相应的静载荷所引起应力的两倍。( ) 10、包围一个点一定有一个单元体，该单元体各个面上只有正应力而无切应力。( ) 二、选择题（每个2分，本题满分16分） 1．应用拉压正应力公式A F N =σ的条件是（ ）。 A 、应力小于比例极限； B 、外力的合力沿杆轴线； C 、应力小于弹性极限； D 、应力小于屈服极限。 2．梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大弯曲正应力之比 ) (m ax )(m ax b a σσ 为 （ ）。 A 、1/4； B 、1/16； C 、1/64； D 3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述：正确的是 。 A 、有应力一定有应变，有应变不一定有应力； B 、有应力不一定有应变，有应变不一定有应力； C 、有应力不一定有应变，有应变一定有应力； D 、有应力一定有应变，有应变一定有应力。 4、火车运动时，其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法，正确的是 。 A ：脉动循环应力： B ：非对称的循环应力； C ：不变的弯曲应力；D ：对称循环应力 5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F 作用，其合理的截面形状应为图（ ） (a) (b)
土力学地基基础章节计算题及答案
章节习题及答案 第一章 土的物理性质 1 有一块体积为60 cm 3的原状土样，重 N, 烘干后 N 。 已只土粒比重（相对密度）s G =。求土的天然重度、天然含水量w 、干重度d 、饱和重度 sat 、浮 重度 ’、孔隙比e 及饱和度S r 解：分析：由W 和V 可算得，由W s 和V 可算得d ，加上G s ，共已知3个指 标，故题目可解。 36 3kN/m 5.1710601005.1=??==--V W γ 3 6 3s d kN/m 2.1410601085.0=??==--V W γ 3w s w s kN/m 7.261067.2=?===∴γγγγs s G G %5.2385 .085 .005.1s w =-== W W w 884.015 .17) 235.01(7.261)1(s =-+=-+= γγw e (1-12) %71884 .06 .2235.0s =?=?= e G w S r (1-14) 注意：1．使用国际单位制； 2． w 为已知条件， w =10kN/m 3； 3．注意求解顺序，条件具备这先做； 4．注意各的取值范围。 2 某工地在填土施工中所用土料的含水量为5%，为便于夯实需在土料中加水，
使其含水量增至15%，试问每1000 kg 质量的土料应加多少水 解：分析：加水前后M s 不变。于是： 加水前： 1000%5s s =?+M M （1） 加水后： w s s 1000%15M M M ?+=?+ （2） 由（1）得：kg 952s =M ，代入（2）得： kg 2.95w =?M 注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg ，另外，s w M M w = 。 3 用某种土筑堤，土的含水量w ＝15％，土粒比重G s ＝。分层夯实，每层先填0.5m ，其重度等＝16kN/ m 3，夯实达到饱和度r S ＝85%后再填下一层，如夯实时水没有流失，求每层夯实后的厚度。 解：分析：压实前后W s 、V s 、w 不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为h s ，则压实前后h s 不变，于是有： 2 211s 11e h e h h +=+= （1） 由题给关系，求出： 919.0116 ) 15.01(1067.21)1(s 1=-+??=-+= γγw e 471.085 .015.067.2s 2=?== r S w G e 代入（1）式，得： m 383.05.0919 .01471 .011)1(1122=?++=++= e h e h
材料力学试题及答案[1]
浙江省2001年10月高等教育自学考试 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在 题干的括号内。每小题2分， 共20分) 1.轴的扭转剪应力公式τρ=T I P ρ适用于如下截面轴( ) A.矩形截面轴 B.椭圆截面轴 C.圆形截面轴 D.任意形状截面轴 2.用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴，若长度和横截面面积均相同，则抗扭刚度较大的是哪个?( ) A.实心圆轴 B.空心圆轴 C.两者一样 D.无法判断 3.矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、宽度减小一半时，从正应力强度考虑，该梁的承载能力的变化为( ) A.不变 B.增大一倍 C.减小一半 D.增大三倍 4.图示悬臂梁自由端B 的挠度为( ) A.ma a EI ()l -2 B. ma a EI 32()l - C.ma EI D. ma a EI 22()l - 5.图示微元体的最大剪应力τmax 为多大?( ) A. τmax =100MPa B. τmax =0 C. τmax =50MPa D. τmax =200MPa 6.用第三强度理论校核图示圆轴的强度时，所采用的强 度条件为( ) A. P A M W T W Z P ++()()242≤［σ］ B.P A M W T W Z P ++≤［σ］ C. ()()P A M W T W Z P ++22≤［σ］ D. ()()P A M W T W Z P ++242≤［σ］ 7.图示四根压杆的材料、截面均相同，它 们在纸面内失稳的先后次序为( ) A. (a),(b),(c),(d) B. (d),(a),(b),(c) C. (c),(d),(a),(b) D. (b),(c),(d),(a) 8.图示杆件的拉压刚度为EA ， 在图示外力
材料力学习题答案
材料力学习题答案2 7.3 在图示各单元体中，试用解析法和图解法求斜截面ab 上的应力。应力的单位为MPa 。 解 (a) 如受力图(a)所示 ()70x MPa σ=，()70y MPa σ=-，0xy τ=，30α= (1) 解析法计算（注：P217） () cos 2sin 222 70707070 cos 6003522x y x y xy MPa ασσσσσατα +-=+--+=+-= ()7070sin cos 2sin 60060.622 x y xy MPa ασστατα-+=+=-= (2) 图解法 作O στ坐标系, 取比例1cm=70MPa, 由x σ、xy τ定Dx 点, y σ、yx τ定Dy 点, 连Dx 、Dy , 交τ轴于C 点, 以C 点为圆心, CDx 为半径作应力圆如图(a1)所示。由CDx 起始, 逆时针旋转2α= 60°,得D α点。从图中可量得 D α点的坐标, 便是ασ和ατ数值。 7.4 已知应力状态如图所示，图中 应力单位皆为MPa 。试用解析法及图解 法求: (1) 主应力大小，主平面位置； (2) 在单元体上绘出主平面位置及主应力方向；
(3) 最大切应力。 解 (a) 受力如图(a)所示 ()50x MPa σ=，0y σ=，()20xy MPa τ= (1) 解析法 （数P218） 2max 2min 22x y x y xy σσσσστσ+-?? ? =±+? ?? ?? () ( )2 25750050020722MPa MPa ?+-???=±+=? ?-???? 按照主应力的记号规定 ()157MPa σ=，20σ=，()37MPa σ=- 022 20 tan 20.8500xy x y τασσ?=-=-=---，019.3α=- ()13max 577 3222MPa σστ-+=== (2) 图解法 作应力圆如图(a1)所示。应力圆 与σ轴的两个交点对应着两个主应 力1σ、3σ 的数值。由x CD 顺时针旋 转02α，可确定主平面的方位。应力 圆的半径即为最大切应力的数值。 主应力单元体如图(a2)所示。 (c) 受力如图(c)所示 0x σ=，0y σ=，()25xy MPa τ= (1) 解析法
材料力学试卷及答案套完整版
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材料力学4 一、选择题（每小题2分，共计10分。） １、应力和内力有何不同。（） a、应力等于内力。 b、应力等于内力的代数和。 c、应力是矢量。 d、应力是内力的集度。 2、实心圆轴受扭，当其直径增加一倍时，则最大剪应力是原来的 （）
a 、21倍。 b 、41倍。 c 、81倍。 d 、 16 1倍。 3、关于剪力、弯矩的正负号与坐标的选择有无关系有以下四种说法，那种方法正确。（ ） a 、它们都与坐标系的选择无关。 b 、它们都与坐标系的选择有关。 c 、剪力正负号与坐标系的选择无关；而弯矩则有关。 d 、剪力正负号与坐标系的选择有关；而弯矩则无关。 4、弯曲正应力公式的应用条件是：（ ） a 、适用所有弯曲问题。 b 、纯弯曲、等截面直梁。 c 、平面弯曲、弹性范围。 d 、平面弯曲、剪应力为零。 5、在压杆稳定问题中，临届力什么时候可以用P cr =π2EI /(μl )2计算。（ ） a 、很长的杆。 b 、很细的杆。 c 、弹性模量小的杆。 d 、柔度大于一定数值的杆。
二、简答题（每题4分，共计8分） 1、切应力τ正应力σ分别表示什么？ 2、试叙述求解静不定梁的变形比较法。 三、两钢杆如图所示，已知截面积A 1=1cm 2, A 2=2cm 2；材料的弹性模量 E=210GPa,线膨胀系数α＝12.5×10-61/o C 。当温度升40o C 时，试求两杆内的最大应力。（18分） ·m ，m B ＝7.20kN ·m ，m C ＝4.21kN ·m ，许 [θ]＝1o /m,剪切模量G ＝80Gpa 。确定该轴的直径。（16分） 五、绘制图示静定梁的弯矩图和剪力图。（12分） m m m
材料力学1[答案解析]
材料力学 请在以下五组题目中任选一组作答，满分100分。第一组： 计算题（每小题25分，共100分） 1. 梁的受力情况如下图，材料的a。 若截面为圆柱形，试设计此圆截面直径。 10 m q/ kN
2. 求图示单元体的： （1）图示斜截面上的应力； （2）主方向和主应力，画出主单元体； （3）主切应力作用平面的位置及该平面上的正应力，并画出该单元体。 60x 解： （1）、斜截面上的正应力和切应力：MPa MPa o 95.34,5.6403030=-=--τσ （2）、主方向及主应力：最大主应力在第一象限中，对应的角度为0067.70=α，则主应力为：MPa MPa 0.71),(0.12131-==σσ （3）、主切应力作用面的法线方向：0/ 20/167.115,67.25==αα 主切应力为：/ 2/104.96ααττ-=-=MPa 此两截面上的正应力为：)(0.25/ 2/1MPa ==αασσ，主单元体如图3-2所示。 x
图 3-1 MPa 0.0 0.25 图3-2 3. 图中所示传动轴的转速n=400rpm ，主动轮2输入功率P2=60kW,从动轮1，3，4和5的输出功率分别为P1=18kW,P3=12kW,P4=22kW,P5=8kW 。试绘制该轴的扭矩图。
4. 用积分法求图所示梁的挠曲线方程和转角方程，并求最大挠度和转角。各梁EI均为常数。 第二组： 计算题（每小题25分，共100分） 1. 简支梁受力如图所示。采用普通热轧工字型钢，且已知= 160MPa。试确定工字型钢型号，并按最大切应力准则对梁的强度作全面校核。（已知选工字钢No.32a： W = 69 2.2 cm3，Iz = 11075.5 cm4） 解： 1．F RA = F RB = 180kN（↑）
材料力学试题及答案
一、回答下列各题（共4题，每题4分，共16分） 1、已知低碳钢拉伸试件，标距mm l 1000=，直径mm d 10=，拉断后标距的长度变为mm l 1251=，断口处的直 径为mm d 0.61 =，试计算其延伸率和断面收缩率。 答：延伸率%25%100100 100 125%100001=?-=?-= l l l δ 断面收缩率%64%100))(1(%100211=?-=?-= d d A A A δ 2、试画出图示截面弯曲中心的位置。 3、梁弯曲剪应力的计算公式z z QS = τ，若要计算图示矩形截面A 点的剪应力，试计算z S 。 232 3 )84(41bh h h hb S z =+= 4、试定性画出图示截面截面核心的形状（不用计算）。 二、绘制该梁的剪力、弯矩图。（15分） 矩形 圆形 矩形截面中间 挖掉圆形 圆形截面中间 挖掉正方形 4
三、图示木梁的右端由钢拉杆支承。已知梁的横截面为边长等于0.20m 的正方形,q=4OKN/m,弹性模量 E 1＝10GPa ；钢拉杆的横截面面积A 2＝250mm 2 ,弹性模量E 2=210GPa 。试求拉杆的伸长l ?及梁中点沿铅垂方向的位移?。（14分） 解：杆受到的拉力kN q F N 402 2== m EA l F l N 00228.010 25010210310406 93=?????==?- 梁中点的挠度： m I E ql A E l F w l N c 00739.012 2 .0101038421040500114.0384521214 94 314122=? ?????+ =+=+?=?四、砖砌烟窗高m h 30=，底截面m m -的外径m d 31=，内径m d 22=，自重kN P 20001=，受 m kN q /1=的风力作用。试求：（1）烟窗底截面m m -的最大压应力；（2）若烟窗的基础埋深m h 40=， 基础及填土自重按kN P 10002=计算，土壤的许用压应力MPa 3.0][=σ，圆形基础的直径D 应为多大？（20分） 注：计算风力时，可略去烟窗直径的变化，把它看成是等截面的。 F s M m kN q /20=kN 20m kN ?160A B C m 10m 2112kN 88kN 20kN 5.6m 40kNm 150.3kNm 160kNm
土力学课后练习册答案
第一章：土的物理性质及工程分类 名词解释 1、土粒级配：是指土中各粒组的相对百分含量，或土中中各粒组占总质量的百分数。 2、不均匀系数：用来描述土粒的不均匀性大小的指标。用公式表示 10 60 d d C u = 3、曲率系数：用来反映颗分曲线的整体形状和细粒含量多少的指标。用公式表示 10 602 30)(d d d C c = 4、液限：是指土体处于可塑态和流动态的界限含水率，用w l 表示。 5、塑限：是指土体处于可塑态和半固态的界限含水率。用w p 表示。 6、塑性指数：表示粘性土呈可塑状态的含水率的变化围，其大小等于液限与塑限的差值（去百分号）。用公式表示100)(?-=p l p w w I 7、液性指数：表征了粘性土的天然含水率和界限含水率之间的相对关系，用来区分天然土所处的状态。用公式表示p p p l p l I w w w w w w I -= --= 8、最大干密度：在击实曲线中，当土的含水率增加到某一值时，干密度可以达到了最大 值，这一干密度称为最大干密度，用ρdmax 表示。 9、最优含水率：在击实曲线中，当土的含水率增加到某一值时，干密度可以达到了最大值，这一含水率称为最优含水率，用w op 表示。 10、灵敏度：原状土的单轴抗压强度与重塑土的单轴抗压强度之比。用公式表示u u t q q S = 简答 1、A 土样的孔隙比小于B 土样的孔隙比，那么A 土样一定比B 土样密实么？为什么？ 答：不一定；如果对于同一种土来说，孔隙比的大小可以反映出土的密实程度；而对于不同土来说，仅仅用孔隙比是无法判断土的密实程度的，还与土样的物理性质有关。 2、什么是颗分试验？有几种方法？适用围是什么？ 答：测定土体中各粒组的质量占总土重百分数，确定各粒径分布围的试验。常用方法有：筛分法，适用于粒径d ≥0.075mm 且P ≥90%的粗粒土；密度计法，适用于粒径d ≤0.075mm 且P ≥90%的细粒土。对于粗细混合土可采用联合测定法。 3、在土的物理性质指标中，哪些是基本（直接）指标？如何测定？ 答：土的基本指标有密度（湿密度或天然密度）ρ，采用环刀法测定；土粒比重G s ，采用比重瓶法测定；含水率w ，采用烘干法测定。
材料力学1-(答案)
材料力学 请在以下五组题目中任选一组作答，满分100分。 第一组： 计算题（每小题25分，共100分） 1. 梁的受力情况如下图，材料的a 。 若截面为圆柱形，试设计此圆截面直径。 m kN q /10= 2. 求图示单元体的： （1）图示斜截面上的应力； （2）主方向和主应力，画出主单元体； （3）主切应力作用平面的位置及该平面上的正应力，并画出该单元体。 60x 解： （1）、斜截面上的正应力和切应力：MPa MPa o 95.34,5.6403030=-=--τσ （2）、主方向及主应力：最大主应力在第一象限中，对应的角度为0067.70=α，则主应力为：MPa MPa 0.71),(0.12131-==σσ （3）、主切应力作用面的法线方向：0/ 2 0/167.115,67.25==αα
主切应力为：/ 2/104.96ααττ-=-=MPa 此两截面上的正应力为：)(0.25/ 2/1MPa ==αασσ，主单元体如图3-2所示。 y x 67.700 33 .19O MPa 0.1211=σMPa 0.713=σ 图3-1 MPa 0.25MPa 4.96MPa 0.250 67.25MPa 0.25MPa 04.96MPa 0.25O 图3-2 3. 图中所示传动轴的转速n=400rpm ，主动轮2输入功率P2=60kW,从动轮1，3，4和5的输出功率分别为P1=18kW,P3=12kW,P4=22kW,P5=8kW 。试绘制该轴的扭矩图。
4. 用积分法求图所示梁的挠曲线方程和转角方程，并求最大挠度和转角。各梁EI均为常数。 第二组： 计算题（每小题25分，共100分） 1. 简支梁受力如图所示。采用普通热轧工字型钢，且已知= 160MPa。试确定工字型钢型号，并按最大切应力准则对梁的强度作全面校核。（已知选工字钢No.32a：W = 69 2.2 cm3，Iz = 11075.5 cm4）
材料力学答案
第一章 包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载，弹性极限（ζP）或屈服强度（ζS）增加；反向加载时弹性极限（ζP）或屈服强度（ζS）降低的现象。 解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面－－解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。 解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。 韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）。静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。 解理断裂是典型的脆性断裂的代表，微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。 5.影响屈服强度的因素 与以下三个方面相联系的因素都会影响到屈服强度 位错增值和运动 晶粒、晶界、第二相等 外界影响位错运动的因素 主要从内因和外因两个方面考虑 （一）影响屈服强度的内因素 1．金属本性和晶格类型（结合键、晶体结构） 单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力，其值与位错运动所受到的阻力（晶格阻力－－派拉力、位错运动交互作用产生的阻力）决定。 派拉力： 位错交互作用力
（a是与晶体本性、位错结构分布相关的比例系数，L是位错间距。） 2．晶粒大小和亚结构 晶粒小→晶界多（阻碍位错运动）→位错塞积→提供应力→位错开动→产生宏观塑性变形。 晶粒减小将增加位错运动阻碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，使屈服强度降低（细晶强化）。 屈服强度与晶粒大小的关系： 霍尔－派奇（Hall-Petch) ζs= ζi+kyd-1/2 3．溶质元素 加入溶质原子→（间隙或置换型）固溶体→（溶质原子与溶剂原子半径不一样）产生晶格畸变→产生畸变应力场→与位错应力场交互运动→使位错受阻→提高屈服强度（固溶强化）。 4．第二相（弥散强化，沉淀强化） 不可变形第二相 提高位错线张力→绕过第二相→留下位错环→两质点间距变小→流变应力增大。 不可变形第二相 位错切过（产生界面能），使之与机体一起产生变形，提高了屈服强度。 弥散强化： 第二相质点弥散分布在基体中起到的强化作用。 沉淀强化： 第二相质点经过固溶后沉淀析出起到的强化作用。 （二）影响屈服强度的外因素 1.温度 一般的规律是温度升高，屈服强度降低。 原因：派拉力属于短程力，对温度十分敏感。 2.应变速率 应变速率大，强度增加。
(完整版)土力学简答题答案2..
一、简答题 1.什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？ 2.土中水按性质可以分为哪几类？ 3.土是怎样生成的？有何工程特点？ 4.什么是土的结构？其基本类型是什么？简述每种结构土体的特点。 5.什么是土的构造？其主要特征是什么？ 6.试述强、弱结合水对土性的影响。 7.试述毛细水的性质和对工程的影响。在那些土中毛细现象最显著？ 8.土颗粒的矿物质按其成分分为哪两类？ 9.简述土中粒度成分与矿物成分的关系。 10.粘土的活动性为什么有很大差异？ 11.粘土颗粒为什么会带电？ 第1章参考答案 一、简答题 1.【答】 土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土的颗粒级配（粒度成分）。根据颗分试验成果绘制的曲线（采用对数坐标表示，横坐标为粒径，纵坐标为小于（或大于）某粒径的土重（累计百分）含量）称为颗粒级配曲线，它的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。 2. 【答】 3. 【答】 土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。与一般建筑材料相比，土具有三个重要特点：散粒性、多相性、自然变异性。 4. 【答】 土的结构是指由土粒单元大小、矿物成分、形状、相互排列及其关联关系，土中水的性质及孔隙特征等因素形成的综合特征。基本类型一般分为单粒结构、蜂窝结（粒径0.075~0.005mm）、絮状结构（粒径< 0.005mm）。 单粒结构：土的粒径较大，彼此之间无连结力或只有微弱的连结力，土粒呈棱角状、表面粗糙。 蜂窝结构：土的粒径较小、颗粒间的连接力强，吸引力大于其重力，土粒停留在最初的接触位置上不再下沉。
材料力学习题与答案
材料力学习题一 一、计算题 1．（12分）图示水平放置圆截面直角钢杆（2 ABC π = ∠），直径mm 100d =，m l 2=， m N k 1q =，[]MPa 160=σ，试校核该杆的强度。 2．（12分）悬臂梁受力如图，试作出其剪力图与弯矩图。 3．（10分）图示三角架受力P 作用，杆的截面积为A ，弹性模量为E ，试求杆的力和A 点的铅垂位移Ay δ。 4．（15分）图示结构中CD 为刚性杆，C ，D 处为铰接，AB 与DE 梁的EI 相同，试求E 端约束反力。 5. (15分) 作用于图示矩形截面悬臂木梁上的载荷为：在水平平面P 1=800N ，在垂直平面 P 2=1650N 。木材的许用应力[σ]=10MPa 。若矩形截面h/b=2，试确定其尺寸。
三．填空题 （23分） 1．（4分）设单元体的主应力为321σσσ、、，则单元体只有体积改变而无形状改变的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；单元体只有形状改变而无体积改变的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2．（6分）杆件的基本变形一般有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿四种；而应变只有＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿两种。 3．（6分）影响实际构件持久极限的因素通常有＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿，它们分别用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来加以修正。 4.（5分）平面弯曲的定义为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_。 5.（2分）低碳钢圆截面试件受扭时，沿 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 截面破 坏；铸铁圆截面试件受扭时，沿 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 面破坏。 四、选择题（共2题，9分） 2．（5分）图示四根压杆的材料与横截面均相同，试判断哪一根最容易失稳。答案：（ ） 材料力学习题二 二、选择题：（每小题3分，共24分） 1、危险截面是______所在的截面。 A.最大面积； B ．最小面积； C ． 最大应力； D ． 最大力。 2、低碳钢整个拉伸过程中，材料只发生弹性变形的应力围是σ不超过______。 A ．σb ； B ．σe ； C ．σp ； D ．σs
材料力学试题及答案-全
江 苏 科 技 大 学 学年第二学期材料力学试题(A 卷) 一、 选择题（20分） 1、图示刚性梁AB 由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为A 1和A 2，若载荷P 使刚梁平行下移，则其横截面面积（ ）。 A 、A 1〈A 2 B 、A 1 〉A 2 C 、A 1=A 2 D 、A 1、A 2为任意 题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分 工程技术学院 _______________专业 班级 姓名____________ 学号
2、建立圆周的扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中的哪几个答：（） （1）扭矩M T与剪应力τρ的关系M T=∫AτρρdA （2）变形的几何关系（即变形协调条件） （3）剪切虎克定律 （4）极惯性矩的关系式I T=∫Aρ2dA A、（1） B、（1）（2） C、（1）（2）（3） D、全部 3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（） A、σ B、2σ C、3σ D、4σ 4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形 截面梁，承受垂直方向的载荷，若
仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（） A、提高到原来的2倍 B、提高到原来的4倍 C、降低到原来的1/2倍 D、降低到原来的1/4倍 5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI相同，若二者自由端的挠度相等，则P1/P2=（） A、2 B、4 C、8 D、16 二、作图示梁的剪力图、弯矩图。（１５分）
三、如图所示直径为d 的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m 的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m 之值、材料的弹性常数E 、μ均为已知。（15分） 四、电动机功率为9kW ，转速为715r/min ，皮带轮直径 D =250mm ，主轴外伸部分长度为l =120mm ，主轴直径d =40mm ， 〔σ〕=60MPa ，用第三强度理论校核轴的强度。（15分） ______专业 班级 姓名____________
材料力学试题及答案完整版
材料力学试题及答案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
材料力学-模拟试题 一、单项选择题 1. 截面上的全应力的方向（ ） A 、平行于截面 B 、垂直于截面 C 、可以与截面任意夹角 D 、与截面无关 2. 脆性材料的延伸率（ ） A 、小于5% B 、小于等于5% C 、大于5% D 、大于等于5% 3. 如图所示简支梁，已知C 点转角为θ。在其它条件不变的情况下，若将荷载F 减小一半，则C 点的转角为（ ） A 、θ B 、θ C 、θ D 、2θ 4.危险截面是（）所在的截面。 A 、最大面积 B 、最小面积 C 、最大应力 D 、最大内力 5. 图示单元体应力状态，沿x 方向的线应变εx 可表示为（ ） A 、E y σ B 、)(1 y x E μσσ- C 、)(1x y E μσσ- D 、G τ 6. A 、线位移 B 、转角 C 、线应变 D 7. 塑性材料的名义屈服应力使用（ ） A 、σS 表示 B 、σb 表示 C 、σp 表示 D 、σ表示 8.拉（压）杆应力公式A F N =σ的应用条件是（） A 、应力在比例极限内 B 、应力在屈服极限内 C 、外力合力作用线必须沿着杆的轴线 D 、杆件必须为矩形截面杆 9.下列截面中，弯曲中心与其形心重合者是（） A 、Z 字形型钢 B 、槽钢 C 、T 字形型钢 D 、等边角钢 10. 如图所示简支梁，已知C 点转角为θ。在其它条件不变的情况下，若将杆长增加一倍，则C 点的转角为（ ） A 、2θ B 、4θ C 、8θ D 、16θ x
土力学课后习题答案(中国铁道出版社)
第三章 土中应力和地基应力分布 3-1 取一均匀土样，置于 x 、y 、z 直角坐标中，在外力作用下测得应力为： x σ＝10kPa ， y σ＝10kPa ，z σ＝40kPa ，xy τ＝12kPa 。试求算：① 最大主应力 ，最小主应力 ，以及最大剪应力τmax ？② 求最大主应力作用面与 x 轴的夹角θ? ③根据1σ和3σ绘出相应的摩尔应力圆，并在圆上标出大小主应力及最大剪应力作用面的相对位置？ 3-1 分析：因为0==yz xz ττ，所以z σ为主应力。 解：由公式（3-3），在xoy 平面内，有： kPa 2 22121012)21010()1010(5.0)2()(215 .0222 /12231-= ±=? ? ? ???+-±+?=?? ????+-±+='xy y x y x τσσσσσσ 比较知，kPa 2kPa 22kPa 403121-=='===σσσσσz ，于是： 应力圆的半径： k P a 21))2(40(5.0)(21 31=--?=-=σσR 圆心坐标为： k P a 19))2(40(5.0)(2 1 31=-+?=+σσ 由此可以画出应力圆并表示出各面之间的夹角。易知大主应力面与x 轴的夹角为90?。 注意，因为x 轴不是主应力轴，故除大主应力面的方位可直接判断外，其余各面的方位须经计算确定。有同学还按材料力学的正负号规定进行计算。 3-2 抽取一饱和黏土样，置于密封压力室中，不排水施加围压30kPa （相当于球形压力），并测得孔隙压为30 kPa ，另在土样的垂直中心轴线上施加轴压Δ1σ＝70 kPa （相当于土样受到?1σ—?3σ 压力），同时测得孔隙压为60 kPa ，求算孔隙压力系数 A 和B ？ 3-3 砂样置于一容器中的铜丝网上，砂样厚25cm ，由容器底导出一水压管，使管中水面高出容器溢水面 。若砂样孔隙比e ＝0.7，颗粒重度s γ＝26.5 kN/m 3 ，如图3－42所示。求： （1） 当h ＝10cm 时，砂样中切面 a －a 上的有效应力？ （2） 若作用在铜丝网上的有效压力为0.5kPa ，则水头差h 值应为多少？ 图3－42 习题3－3图 3-3 解：（1）当cm 10=h 时，4.025 10 ==?= L h i ，3w s kN/m 70.97.01105.26e 1=+-=+-='γγγ kPa 57.0)4.0107.9(1.0)(w 2a =?-?=-'='i h γγσ
最新材料力学答案1
第二章 轴向拉伸和压缩 2-1 试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力，并作轴力图。 （a ）解： ； ； （b ）解： ； ； （c ）解： ； 。 (d) 解： 。 2-2 一打入地基内的木桩如图所示，沿杆轴单位长度的摩擦力为f=kx 2（k 为常数），试作木桩的轴力图。 解：由题意可得： ?0 l Fdx=F,有1/3kl 3=F,k=3F/l 3 F N （x 1）=? 1x 3Fx 2/l 3dx=F(x 1 /l) 3
2-3 石砌桥墩的墩身高l=10m ，其横截面面尺寸如图所示。荷载F=1000KN ，材料的密度ρ=2.35×103kg/m 3，试求墩身底部横截面上的压应力。 解：墩身底面的轴力为： g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图 )(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=????+?--= 墩身底面积：)(14.9)114.323(2 2 m A =?+?= 因为墩为轴向压缩构件，所以其底面上的正应力均匀分布。 MPa kPa m kN A N 34.071.33914.9942.31042 -≈-=-== σ 2-4 图示一混合屋架结构的计算简图。屋架的上弦用钢筋混凝土制成。下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成，其截面均为两个75mm ×8mm 的等边角钢。已知屋面承受集度为 的竖 直均布荷载。试求拉杆AE 和EG 横截面上的应力。 解： = 1） 求内力 取I-I 分离体
得 （拉） 取节点E 为分离体 ， 故 （拉） 2） 求应力 75×8等边角钢的面积 A =11.5 cm 2 (拉) （拉） 2-5 图示拉杆承受轴向拉力 ，杆的横截面面积 。如以 表示斜截面与横 截面的夹角，试求当 ，30 ，45 ，60 ，90 时各斜截面上的正应力和切应力，并用图 表示其方向。 解：
材料力学答案(1)
2-1 （a ） 解：（1）求指定截面上的轴力 F N 211=- 02222=+-=-F F N （2）作轴力图 F F F F N =+-=-2233 轴力图如图所示。 （b ） 解：（1）求指定截面上的轴力 F N =-11 F F a a F F F qa F N 22222-=+?- -=+--=- （2）作轴力图 中间段的轴力方程为： x a F F x N ?- =)( ]0,(a x ∈ 轴力图如图所示。 [习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l 10=，其横截面面尺寸如图所示。荷载kN F 1000=，材料的密度3 /35.2m kg =ρ，试求墩身底部横截面上的压应力。 解：墩身底面的轴力为： g Al F G F N ρ--=+-=)( ) (942.31048.935.210)114.323(10002kN -=????+?--= 8.935.210)114.323(10002 ????+?--= )(942.3104kN -= 墩身底面积：)(14.9)114.323(2 2 m A =?+?= 因为墩为轴向压缩构件，所以其底面上的正应力均匀分布。
MPa kPa m kN A N 34.071.33914.9942.31042 -≈-=-== σ [习题2-5] 图示拉杆承受轴向拉力kN F 10=，杆的横截面面积2 100mm A =。如以α表示斜截面与横截面的夹角，试求当o o o o o 90,60,45,30,0=α时各斜截面上的正应力和切应力，并用图表示其方向。 解：斜截面上的正应力与切应力的公式为： ασσα20cos = αστα2sin 2 = 式中，MPa mm N A N 100100100002 0===σ，把α的数值代入以上二式得： 轴向拉/压杆斜截面上的应力计算 题目 编号 习题2-5 1000 0 100 0 100 100.0 0.0 10000 100 30 100 75.0 43.3 10000 100 45 100 50.0 50.0 10000 100 60 100 25.0 43.3 10000 100 90 100 0.0 0.0 合胡克定律，其弹性模量GPa E 10=。如不计柱的自重，试求： （1）作轴力图； （2）各段柱横截面上的应力； （3）各段柱的纵向线应变； （4）柱的总变形。 解：（1）作轴力图 kN N AC 100-= )(0MPa σ)(MPa ασ)(MPa ατ) (o α)(N N )(2mm A