材料工程力学复习试题

一．判断题：

1、 如果一个力系的力多边形是封闭的，该力系必然是一个平衡的力系。（ ） 2、 物体的形心和它的重心重合。

3、 一物体受到三个力的作用而处于平衡状态，则这三个力必然汇交于一点。（ ） 4、 外形、尺寸相同的二个杆件分别受到相同大小的单纯拉伸和偏心拉伸的力作用，后者更容易受到破坏 。（ ）

5、 当应力循环系数为r=1时，表明构件承受的是对称循环的交变应力。（ ） 6、 约束条件对于受压杆件的稳定性没有影响。（ ） 7、 材料承受动载荷的能力比起承受静载荷的能力来要小很多。（ ） 8、 机床减速器的转速较高的轴直径总是比转速较低的轴直径要大。（ ） 9、 温度的变化会影响材料的屈服极限、强度极限、冲击韧性和持久极限等性能。（ ） 10、根据载荷集度q、剪力Q和弯矩M 之间的关系可以判定，当Q = 0时 M有极值，当q为正值时M有极小值，q为负值时有极大值。（ ） 11. 两个力大小相等，则二力在同一坐标轴上投影一定相等。（ ） 12. 刚体上五个力，F1、F2、F3、F4、F5所 构成力的力多边形封闭，则刚体平衡。（ ） 13. 图示滑轮架受相互平行力，T1=T2， 则滑轮架处于平衡。（ ）

14. 两根受拉杆件，轴力、截面积相同，杆截面 形状和材料不同，两杆内应力也相同。（ ） 15. 图示铆接件，铆钉直径为d，t1>t2，则 剪切面积A=

2

d，挤压面积为d t1。（ ） 41。（ ） 316. 圆轴扭转时，当直径增大一倍，其他条件不变， 轴内最大剪应力变为原来的

17. 矩形截面梁，截面高度为宽度的2倍，梁内弯曲正应力平放是立放的2倍。（ ） 18. 拉伸与弯曲组合变形构件内某一点会处于单向应力状态。（ ） 19. 构件内任一点处最大正应力与最大剪应力所在截面相互垂直。（ ）

20. 经计算起吊重物需要用直径20mm的钢丝绳一根，但现场只有直径10mm的钢丝绳，要安全起吊至少需要二根10mm的钢丝绳。（ ）

21. 在弹性范围内应力与应变成正比，没有应力也就不会有应变。（ ） 22. 工程实践表明，约束条件对于受压杆件的稳定性没有影响。（ ）

二、单项选择题： 1. F1=F2代表的意义是（ ）。

A.二力大小相等、方向相同 B.二力大小相等、方向和作用线相同 C.二力大小相等 D.二力方向相同

2. 力矩和力偶矩是衡量力和力偶对物体转动效应的物理量，下列说法正确的是（ ）。

A.力矩与矩心的位置有关 B.力偶矩与矩心的位置有关

C.二者均与矩心的位置有关 D.二者均与矩心的位置无关 3. 平面任意力系若采用三力矩式平衡方程，其附加条件是（ ）。

A.三矩心不在同一直线上 B.三矩心的连线不能与任一坐标轴垂直 C.任意二矩心不在所选定的坐标轴上 D.三矩心不受限制 4. 胡克定律的适用条件是（ ）。

A.适用于塑性材料 B.适用于轴向拉、压杆 C.适用于应力不超过比例极限的构件 D.适用于许用应力范围内 5. 两杆横截面、长度及所受拉力均相等，而材料不同，则（ ）。 A、两杆相等，不等 B、 两杆不等，相等 C、、均不等 D、 、均相等 6. 铸铁圆轴扭转破坏时（ ）。

A.沿横截面断裂，由最大拉应力引起 B.沿横截面断裂，由最大切应力引起 C.沿与轴线成45°角的斜截面断裂，由最大拉应力引起 D.沿与轴线成45°角的斜截面断裂，由最大切应力引起

7. 图示矩形截面拉杆，中间开有深度为h/2的缺口，与不开口的拉杆相比，开口处最大正应力将是不开口杆正应力的（ ）。

A. 2倍； B. 4倍 C. 8倍； D. 16倍

h/2FFbh/2h/2

8. 铸铁梁AB弯矩图如图所示，按正应力强度条件，四种截面最合理的是（ ）。

9. 图示矩形截面简支梁，描述A点应力状态正确的是（ ）。

10. 欧拉公式的适用范围是压杆的临界应力不超过材料的比例极限，也就是（ ）。

A. 各种受压杆件 B．短粗压杆 C. 中长压杆 D. 细长压杆 11. 如图四力F1,F2,F3,F4，各力向A、C两点简化结果为（ ）。 A、主矢=0，主矩≠0 B、主矢≠0，主矩= 0 C、主矢、主矩均等于0 D、主矢、主矩均不等于0

12. 如图，力F1、F2对x、z轴的力矩有（ ）。

A、Mx(F1)0 ，Mz(F2)0 B、Mx(F1)0 ，Mz(F2)0 C、Mx(F1)0 ，Mz(F2)0 D、Mx(F1)0 ，Mz(F2)0 13. 平面任意力系三力矩式平衡方程

MA=0、

MB=0、

Mc=0, 适用条件是（ ）。

A、 A、B、C连线平行于x轴 B、 A、B连线垂直于x轴 C、 A、B、C三点不共线 D、 A、B连线不平行于x轴

14. 两根受拉杆件，杆长和截面面积、轴力均相同，但材料不同，两杆内正应力和绝对伸长的关系是（ ）。

A、正应力相同，绝对伸长不同 B、正应力不同，绝对伸长相同 C、都相同 D、都不同

15. 图示圆轴扭转剪应力分布表示正确的是图（ ）。

16. 梁的弯矩图M、截面形状及正应力分布如图示，正应力分布正确的是图（ ）。

17. 按剪切和挤压两个强度条件设计铆钉直径或求连接件许用载荷时，如两条件所得计算结果不同，则（ ）。

A、直径在两者中选大者，载荷在两者中选小者 B、直径选小者，载荷选大者

C、都取大者 D、都取小者

18. 图示单元体内，最大正应力为（ ）。

A、80MPa B、-80 MPa

C、100 MPa D、-100 MPa

19. 图示轮轴上A点应力状态正确的是图（ ）。

20. 图示梁其他条件相同，截面布置方式不同， 如图A、B则（ ）。 A、A合理，B不合理 B、A不合理，B合理 C、A、B都合理 D、A、B都不合理

21. 承受拉、弯、扭组合变形的构件如图示，材料为塑性材料，按第三强度理论校核强度的表达式是 。 A、FM0Me[]

AWMeFMB、[] 04AWWtMeFMC、[] 03AWWt222222M0 Me F FMMeD、[] 0AWWt22222. 图示单元体应力状态，沿x方向的线应变εx可表示为（ ）。

1y(xy) A、 B、EE1(yx) D、 C、EGσx τ

σy 23. 两根材料和柔度都相同的压杆，其（ ）。 Ａ．临界应力一定相等，临界力不一定相等。 B. 临界应力不一定相等，临界力一定相等。

Ｃ．临界应力和临界力都一定相等。 D、临界应力和临界力都不一定相等。 24. 图示梁截面的抗弯模量WZ为（ ）。

11(BH3-bh3) B、(BH2-bh2) 6H61331C、(BH-bh) D、(B2H-b2h)

6B6A、

1．一平面任意力系向平面内任意一点简化，其简化结果一般可以得到（ ）。 三、填空题：

2. 一构件受到三个力作用，其中F1x =6KN, F1y= — 5KN, F1z =0, F2x = 2KN, F2y = 4KN,

F2z

=1KN,

F3x

=2KN,

F3y

=——3KN,

F3z

= —5KN, 则其合力的大小为

（ ）。

3. 一个空间任意力系处于平衡状态，可以得出该力系六个独立的平衡方程，是（ ）。 4. 低碳钢在进行拉伸试验时，其应力—应变曲线会经历弹性阶段、（ ）、

（ ）和局部变形四个阶段，最后在颈缩处被拉断。 5．要在一块厚度为5mm的钢板上冲裁出一个边长为8mm×4mm的矩形方孔，则该钢板的最小冲裁力为（ ）。 6. 影响材料的疲劳极限的主要因素有构件的形状、构件的尺寸、（ ）和构件的工作环境等。

7. 其它条件不变，细长压杆长度增加一倍，临界力变为原来的（ ）。 8. 脉动式应力循环是非对称循环，其应力循环系数为（ ）。 9. 矩形截面受弯梁其横截面上的切应力沿截面高度呈（ ）规律分布，最大切应力在（ ）。

10. 受力构件因其截面的形状、几何尺寸急剧变化而使得横截面上的应力发生陡然上升的现象称为（ ）。

11. 如图三力合力为R，则其在x、y轴上投影 Rx= ，Ry= 。

12. 图示力F对O点的力矩MO（F）= 。

F13. 图示三力F1、F2、3，且F1=F2=F3，则A、B、C

三种情况处于平衡的是 。

14. E钢=210GPa，E铝=70GPa，两拉杆分别由钢、铝制成，当两杆应力相同时，两杆应变= 铝。

15. 左图所示直径为d的轴用一L×b×h的平键与 一齿轮相连，键材料的许用剪应力为，则

钢

此轴通过键传递的最大扭矩M= 。

16. 圆轴扭转时，最大剪应力在 ，方向沿 。

17. 梁内弯曲正应力沿梁截面高度按 分布，最大正应力在 。

18. 铸铁圆轴扭转破坏时其断裂面沿 发生，是由 引起的。

19. 要提高梁的强度和刚度通常可以采取的措施有______________________、 _____________________、 、___________________________ 等。 20. 计算细长压杆临界压力的欧拉公式是____________________________，计算中长压杆临界应力的大小采用的经验公式是_______________________________。

21. 图示木榫联接。横截面为正方形，边长为a，联接处长度为2t。则木榫联接处受剪切面

的面积为 ，名义切应力等于 。

a t

F F

2t

22. 通常按照伸长率的大小将工程材料分为塑性材料和脆性材料，其中延伸率 的称为脆性材料，延伸率 的称为塑性材料。

四．计算题：

1.求图示结构A、B处的约束反力。

2. 一阶梯轴，受力如图，=100MPa，试校核该轴的强度。

3、 求作图示梁的剪力图和弯矩图。 （已知RA=

4. 图示圆截面钢杆，已知=160MPa，试按第三强度理论校核其强度。

5. T型铸铁梁，受力及尺寸如图，IZ=18000cm4，t=30MPa，c=160MPa，试校核梁的强度。

37qa，RB=qa） 44

6. 空气压缩机的活塞杆可简化为两端铰支的压杆，由35#钢制成， P100，s60，

E210GPa，a461MPa，b2.568MPa，长度l700mm，直径d40mm，

最大工作压力F41kN，规定的稳定安全系数nst8，试校核其稳定性。

7．用圆截面试件进行拉伸试验，材料为低碳钢，其p200MPa、s240MPa、

b400MPa，试验机的最大拉力为100kN,试问（1）用试验机做拉断试验时，试件的最

大直径可达多大？（2）若试件直径d10 mm,欲测材料的弹性模量E,则所加载荷最大不可超过多少？

8. 由AC和CD构成的组合梁通过铰链C连接，其支承和受力如图所示。已知均布载荷

q=10KN/m，力偶矩M=40KN.m，不计梁自重。求支座A、B、D的约束力和铰链C处所受的

力。

9. 一传动轴受力如图，已知轴直径d=80mm，材料许用切应力40MPa，试校绘出该

轴的扭矩图并核轴的强度。

10.某矩形截面悬臂梁如图所示，已知l4m，定此梁横截面的尺寸。

b2，q=10KN/m，=10MPa，试确h3

度理论校核该轴的强度。

11. 某钢制圆轴直径D=10cm，F=4KN，转矩m=1500N.m，材料=80MPa，试按第三强

12．当力F直接作用在梁AB中点时，梁内的最大正应力超过许用应力30%。当配置了辅助梁CD后，强度满足要求，已知梁长l6 m，试求此辅助梁的跨度a。(8分)

a/2ACl/2Fa/2Dl/2B