材料力学(哈尔滨工业大学) 中国大学MOOC答案2024版100分完整版

5、 如图所示，杆件的抗拉刚度为, 杆件总拉力。若杆件总伸长为杆件长度的千分之五，则载荷和之比为（ ）

答案: 1.5

6、 如图所示两端固定的一个整体的阶梯状杆件，初始时杆中无应力。AB和BC段材料相同，长度也相等，但AB段的横截面面积大于BC段，当整个杆件的温度升高了 时，则B截面( )

答案: 往右移动

7、 有两个圆管（标记为1和2）排在一根轴线上，分别固支在左右两边墙上。初始时两管中无相互作用，但之间存在一个间隙 两管的长度，横截面积，杨氏模量，和线性热膨胀系数分别标为 , 如果管1存在温升 (升温) ,管2温升为 (降温), 求解两管中最后的轴向应力。忽略两管接触小台阶的长度及变形。各参数取值：, , 以及 

答案:

8、 如图所示的杆件，左端固支，其上作用有若干集中力。则截面1-1和截面2-2上的轴力代数值之和为（ ）

答案: 2F

9、 如图所示，三根长度均为的平面二力杆铰接在同一点。它们的抗拉/压刚度均为EA。以三者的应变表示其相容条件，应为( )。

答案:

第四讲：剪切与挤压 第四讲单元测试

1、 图示两杆卯式连接，左侧的挤压面积和剪切面积分别为( )

答案:

2、 图中虚线为单元体变形后的形状，则在A处由两实线表达的直角坐标系中，A点的切应变为( )

答案:

3、 边长为的正方形截面键，长度为 ，其它结构尺寸如图所示。已知许用切应力为 ，许用挤压应力为 。手柄右端的等于( )

答案:

4、 图示受拉螺杆的挤压面积为（ ）

答案:

5、 关于安全系数，以下表述正确的是（ ）

答案: 安全系数表达的是安全裕度

6、 如图所示，若板和铆钉为同一材料，且已知，为了充分提高材料的利用率，则铆钉的直径应该为 ( ) 

答案:

7、 剪切胡克定律的表达式为( )

答案:

8、 轴和齿轮用平键连接，已知 d=70 mm, b=20 mm, h=12 mm, , 轴传递的扭矩力矩,键材料的，，试设计键的长度。

答案: 124 mm

第五讲：扭转(I)—扭转切应力 第五讲单元测试

1、 实心截面圆轴承受扭矩作用时，最大切应力正好达到屈服极限，若将圆轴横截面面积增加一倍，则当扭矩等于( )时，其最大切应力达到屈服极限。

答案:

2、 相同长度、相同材质的两圆轴一为空心，一为实心，两者的重量相同，空心圆轴的内外直径之比，当两圆轴承受的扭矩相同时，两圆轴的最大切应力之比为( )。

答案: 0.588

3、 传动轴上有三个轮，主动轮上的扭矩为，两个从动轮上的扭矩分别为，。开始时将主动轮置于两从动轮中间，随后将主动轮和一从动轮调换，这样变动后会使传动轴内的最大扭矩( )。

答案: 增大

4、 如图所示，某实心等直圆截面轴上有五个齿轮，轴的转速为，转向如图（右手拇指朝右）。其中第 2,4 号齿轮为功率输入齿轮；第1,3,5号齿轮向外输出功率，大小分别为。若不考虑功率损失，合理调配输入功率的分配可使轴上2-4齿轮间最大扭矩达到最小值，该最小值为( )

答案: 95.5 

5、 如图所示一长为, 平均半径为的薄壁圆管一端固支，一端自由。其表面承受轴向集度为的均布扭矩。若材料的许用切应力为, 则圆管的壁厚最小须为( )

答案: 5.3 mm

6、 关于扭转，以下说法正确的是( )

答案: 实心圆截面杆件芯部材料转移到外周界上，从而形成空心圆截面可以提高抗扭性能

7、 如图所示，实心轴和空心轴通过牙式离合器连接在一起。已知轴的转速n＝100 r/min，传递的功率P=7.5 kW，材料的许用切应力。试选择左端内外径比值为0.5的空心轴的外径D的最小值。

答案: 46 mm

8、 钢质实心轴和铝质空心轴（内外径比值）的横截面面积相等，而钢的剪切强度为80 MPa, 铝的剪切强度为50 MPa。则从强度条件考虑，钢轴与铝轴能承受的最大扭矩值之比为（ ）

答案: 0.941

第六讲：扭转(II)—扭转变形与扭转静不定 第六讲单元测试

1、 如图所示直径为的圆轴上作用有集度为的分布扭矩，处作用有一个反向的大小为的集中扭矩。材料的剪切模量为。截面相对于的扭转角大小为( )

答案: 0

2、 如图所示，两刚性圆盘和分别与两弹性圆杆和固连，而两杆的端和端又分别与左右刚性壁固连。每盘上各钻有三个相互间隔的小圆孔，孔位由于装配原因没有对准，存在的间隔。已知和杆材质相同，且剪切模量。杆长，直径； 杆长，直径。现拟在盘或者盘上施加一扭矩，使得小孔能对齐。请问在哪个盘上施加作用可使所需扭矩较小，并给出此扭矩的大小。

答案: 盘, 

3、 壁厚变化的闭口薄壁杆件自由扭转时，横截面上最大切应力( )

答案: 发生在壁厚最小的地方

4、 如图所示等截面圆轴，段和段材料分别是钢和铝，两段圆轴中的最大切应力分别是和，段内两端相对转角分别是和，则有( )

答案:

5、 如图所示，受扭转圆轴上贴有三个应变片，实测时应变片( )读数几乎为零。

答案: 1和3

6、 如图所示为一空心圆截面直杆，其内外直径的大小存在关系，所用材料的切变模量为。圆杆在处固定，在三处受集中扭矩作用，方向和大小见图。若该杆的最大切应力不允许超过，同时要求杆的右端面转角不能大于。试求满足上述条件的圆杆内直径的最小值。

答案: 3.47 cm

第七讲：应力分析(I)—应力状态与变换 第七讲单元测试

1、 某点处于平面应力状态，如下图所示，其最大主应力对应方向为( )

答案:

2、 图中所示为一平面应力状态，截面上的正应力和切应力分别为( )

答案: 49.7 MPa, -34.8 MPa 

3、 图中所示为一平面应力状态，单元上最大主应力值和最大切应力所在平面方位分别为( )

答案:

4、 如图所示，右边平面应力状态是左边两个平面应力子状态的叠加。则 和分别为( )

答案: -356.9 MPa, 102.2 MPa 

5、 一点处于平面应力状态, a-a平面上和b-b平面上的应力如图所示。则该点的最大主应力值为( )

答案: 82.9 MPa

6、 从构件中取出的微元体受力如图所示，其中AC为自由表面（无外力作用）。该处最小主应力的代数值为( )

答案: -133.3 MPa

7、 用二向应力状态斜截面应力公式计算和两截面上的应力时，以下说法中不正确的是( )

答案: 若面为一主平面，则面切应力必为最大

第八讲：应力分析(II)—应力莫尔圆 第八讲单元测试

1、 以下平面应力状态的应力莫尔圆上，某点到最大主应力点径向线间的夹角（注：为圆上夹角）为 ( )

答案:

2、 作以下平面应力状态的应力莫尔圆，哪个状态点不在该圆上( )

答案: (-488.90, 80.80) MPa

3、 如图所示平面正三角形单元体各面上的应力分量,以应力莫尔圆方法求该应力状态的最大主应力值为( )

答案: 80 MPa

4、 在平面应力状态的应力莫尔圆(半径非0)上，一共存在几点，使得它到最大主应力点的距离是它到最小切应力点距离的倍（ ）？

答案: 2

5、 从构件中取出的微元体受力如图所示，其中AC为自由表面（无外力作用）。用应力莫尔圆求该处应力状态时，所作莫尔圆的半径为( )

答案: 66.7 MPa

第九讲：应变状态与变换 第九讲单元测试

1、 如图所示为某点所处的平面应力状态，则该点方向的微小线段变形后( )

答案: 顺时针产生偏转

2、 某点处于平面应变状态，，，，则顺时针转动方向的应变状态为( )

答案:

3、 某点处于平面应变状态， ,则主应变状态及方向中的和 为( )

答案:

4、 一个的应变花被装在梁上。其中的应变计读数为, 。则该处的最大面内切应变为( )

答案:

5、 关于应力应变，以下说法中正确的是( )

答案: 对各向同性、均匀、线弹性材料，切应力和正应变互相不影响

6、 位于深海中的一任意形状的物体，表面受到静水压力 p 的作用，其内部一点的( )

答案: 切应变为零，体积应变不为零;

7、 图示平面应变状态的正方形单元体，对于ouv坐标系的线应变和角应变的情况是( )

答案:

第十讲：胡克定律 第十讲单元测试

1、 如图所示，一直径为的实心圆截面杆由等长但不同材料的两段杆拼接而成。杆的底端作用有一个集中扭矩。在两杆交界面处，沿正负45度方向各布有一应变片，读数的大小分别为和。则两材料的剪切模量之比为( )

答案:

2、 材料相同的两单元体如图所示。其( )相同

答案: 体积应变比能

3、 如图所示一个刚性块体上有一个长方槽, 将一个的铝块置于槽中。铝的泊松比,杨氏模量, 在铝块的顶面上作用均布压力,其合力 。不考虑任何摩擦作用，则铝块内任意一点的三个主应力之和为( )

答案: -80 MPa

4、 图示钢质圆杆, 上端固定, 下端承受轴向拉力F作用。由实验测得C点与水平线成角方向上的线应变。若已知材料的弹性模量，泊松比, 钢杆直径。则轴向拉力为( )

答案: 39.78 kN

5、 以下关于胡克定律的表述中，错误的是( )

答案: 胡克定律的应力应变形式是胡克本人提出来的

6、 如图所示的两个平面应力单元体，材料为相同的线弹性材料，比较它们的线应变和 xy 面内的最大切应变, 以下结论中正确的是( )

答案: 不相等， 相等

7、 单元应力状态如图所示，应力单位为MPa。材料的弹性模量为200GPa, 泊松比为0.25。 该点的最大伸长线应变为( )

答案:

8、 如图所示的点处于平面应力状态。 应变计 a 的读数为 。材料弹性常数为 E=200 GPa, 。该点三个主应力中代数值最小的为( ) MPa。

答案: -20.7

9、 图示圆板，受力前在其板面上画上a,b两个圆。在均布载荷q作用下( )

答案: 两圆均保持为圆