《材料力學(xué)》期末考試試卷A、B卷及答案

1、* 學(xué)院期末考試試卷考試科目材料力學(xué)考試卷類型A試考試形式閉卷成考試對(duì)象土木本科績(jī)一、填空題（總分20 分，每題 2 分）1、桿件在外力作用下，其內(nèi)部各部分間產(chǎn)生的，稱為內(nèi)力。2、桿件在軸向拉壓時(shí)強(qiáng)度條件的表達(dá)式是。3、低碳鋼拉伸時(shí)，其應(yīng)力與應(yīng)變曲線的四個(gè)特征階段為階段，階段，階段，階段。4、線應(yīng)變指的是的改變，而切應(yīng)變指的是的改變。5.梁截面上彎矩正負(fù)號(hào)規(guī)定，當(dāng)截面上的彎矩使其所在的微段梁凹向下時(shí)為。6.梁必須滿足強(qiáng)度和剛度條件。在建筑中，起控制做用的一般是條件。7、第一和第二強(qiáng)度理論適用于材料，第三和第四強(qiáng)度理論適用于材料。8、求解組合變形的基本方法是。9、力作用于桿端方式的不同，只會(huì)使與

2、桿端距離在較小的范圍內(nèi)受到影響，該原理被稱為。10、歐拉公式是用來計(jì)算拉（壓）桿的，它只適用于桿。二、單項(xiàng)選擇(總分20 分，每題2 分)1、用截面法可求出圖示軸向拉壓桿a-a 截面的內(nèi)力NP1P2 ，下面說法正確的是（）A.N 其實(shí)是應(yīng)力C.N 是壓力B. ND. N是拉力的作用線與桿件軸線重合2、構(gòu)件的強(qiáng)度是指 ()A. 在外力作用下構(gòu)件抵抗變形的能力C. 在外力作用下構(gòu)件抵抗破壞的能力B. 在外力作用下構(gòu)件保持原有平衡態(tài)的能力 D. 在外力作用下構(gòu)件保持原有平穩(wěn)態(tài)的能力3、現(xiàn)有鋼、鑄鐵兩種桿材，其直徑相同。從承載能力與經(jīng)濟(jì)效益兩個(gè)方面考慮，圖示結(jié)構(gòu)中兩種合理選擇方案是 ()A. 1 桿為

3、鋼， 2 桿為鑄鐵 C. 2 桿均為鋼B. 1 桿為鑄鐵， D. 2 桿均為鑄鐵2 桿為鋼1AB2FC4、從拉壓桿軸向伸長（縮短）量的計(jì)算公式lNl 可以看出， E 和 A 值越大，l 越小，故EA（）。A. E 為桿的抗拉（壓）剛度。B. 乘積 EA 表示材料抵抗拉伸（壓縮）變形的能力。C. 乘積 EA 為桿的抗拉（壓）剛度D. 以上說法都不正確。5、空心圓軸的外徑為 D，內(nèi)徑為 d，=d /D。其抗扭截面系數(shù)為（）。AWPD 3 (1)BWPD 3 (12 )1616CWPD 3 (13 )D WPD 3 (14 )16166、在沒有荷載作用的一段梁上， （）A. 剪力圖為一水平直線B.剪

4、力圖為一斜直線C沒有內(nèi)力D.內(nèi)力不確定7、在平行移軸公式 I Z1 I Za2 A 中，其中 Z 軸和軸 Z1 軸互相平行，則（）。A.Z 軸通過形心B.Z1 軸通過形心C . 都不一定要通過形心D. a 是 Z 軸與 Z1 軸之間的距離。所以 a08、梁彎曲時(shí)，梁的中性層（）。A. 不會(huì)彎曲B. 不彎曲但長度會(huì)改變C.會(huì)彎曲但長度不會(huì)改變D.彎曲的同時(shí)長度也改變9、鑄鐵水管冬天結(jié)冰時(shí)會(huì)因冰膨脹而被脹裂，而管內(nèi)的冰卻不會(huì)破壞。這是因?yàn)椋ǎ. 冰的強(qiáng)度較鑄鐵高；B.冰處于三向受壓應(yīng)力狀態(tài)；C. 冰的溫度較鑄鐵高；D.冰的應(yīng)力等于零。10、設(shè)和 分別是壓桿的穩(wěn)定系數(shù)和柔度系數(shù)， （）。A 對(duì)同

5、一種材料制成的壓桿，值較大則值就越小；B值越大，值就越小，這與壓桿所用材料無關(guān)；C當(dāng)1 時(shí)，壓桿肯定是穩(wěn)定的，不必對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算；D值與壓桿桿端的約束情況無關(guān)。三、簡(jiǎn)答題（總分 24 分，每題 6 分）1、拉（壓）桿通過鉚釘連接在一起時(shí)，連接處的強(qiáng)度計(jì)算包括哪些計(jì)算？2、在梁橫截面的中性軸上，其正應(yīng)力和切應(yīng)力的值如何？3、梁的變形用什么來度量的？這些量的幾何意義各是什么？4、工程中提高壓桿穩(wěn)定性的措施主要從哪幾個(gè)方面入手？四、畫出下列梁的剪力圖和彎矩圖。（10 分）五、計(jì)算（總分26 分）1. 試用解析法求圖中平面應(yīng)力狀態(tài)的主應(yīng)力，圖中應(yīng)力單位為MPa 。（ 7 分）2. 一鋼制的空心圓管，

6、外徑和內(nèi)徑分別為12mm 和 10mm，桿長 380mm，鋼材的彈性模量E=210GPa 。試用歐拉公式求鋼管的臨界力。已知在實(shí)際使用時(shí)，其承受的最大工作壓力F min =2250N，規(guī)定的穩(wěn)定安全系數(shù)為nst=3.0，試校核鋼管的穩(wěn)定性 （兩端作鉸支考慮） 。（ 7 分）3. 工字鋼制成的簡(jiǎn)支梁如圖所示，已知l=6m ， P=60KN ， q=8KN/m ，材料的容許應(yīng)力 160MPa , 90MPa 。試選擇工字鋼的型號(hào)。 （ 12 分）工字鋼WzI z腹板寬度 b(cm)型號(hào)(mm)3)*(cmSz28a8.550824.632a9.569227.5* 學(xué)院期末考試試卷考試科目材料力學(xué)考

7、試卷類型B試考試形式閉卷成考試對(duì)象土木本科績(jī)一、填空題（總分 20 分，每題 2 分）1、求桿件任一截面上的內(nèi)力時(shí)，通常采用法。2、工程中常以伸長率將材料分為兩大類：伸長率大于5%的材料稱為材料。3、梁截面上剪力正負(fù)號(hào)規(guī)定， 當(dāng)截面上的剪力使其所在的分離體有時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)為負(fù)。4 、虎克定律可以寫成lFN l / EA ， 其中E 稱為材料 的， EA 稱為材料的。5、材料力學(xué)在研究變形固體時(shí)作了連續(xù)性假設(shè)、假設(shè)、假設(shè)。6 、在常溫、靜載情況下，材料的強(qiáng)度失效主要有兩種形式：一種是，一種是。7、在設(shè)計(jì)中通常由梁的條件選擇截面，然后再進(jìn)行校核。8、外力的作用平面不與梁的形心主慣性平面重合或平

8、行，梁彎曲后的擾曲軸不在外力作用平面內(nèi)，通常把這種彎曲稱為。9、在工程實(shí)際中常見的組合變形形式有斜彎曲、，。10、當(dāng)材料一定時(shí)，壓桿的柔度越大，則其穩(wěn)定系數(shù)值越。二、單項(xiàng)選擇 (總分 20 分，每題 2 分)1、構(gòu)件的剛度是指 ()A. 在外力作用下構(gòu)件抵抗變形的能力B. 在外力作用下構(gòu)件保持原有平衡態(tài)的能力C. 在外力作用下構(gòu)件抵抗破壞的能力D. 在外力作用下構(gòu)件保持原有平穩(wěn)態(tài)的能力2、軸向拉伸細(xì)長桿件如圖所示，則正確的說法應(yīng)是()A 1-1、 2-2 面上應(yīng)力皆均勻分布B 1-1 面上應(yīng)力非均勻分布， 2-2 面上應(yīng)力均勻分布C 1-1 面上應(yīng)力均勻分布， 2-2 面上應(yīng)力非均勻分布D 1

9、-1、 2-2 面上應(yīng)力皆非均勻分布12PP123、如圖所示受力桿件的軸力圖，其中正確的是（）。P2P2PPP( A)( B)2P2P(C )( D )P4、單位長度扭轉(zhuǎn)角A 桿的長度； C 材料性質(zhì)；2PP與（）無關(guān)。B扭矩D截面幾何性質(zhì)。5、當(dāng)梁的某段上作用均布荷載時(shí)。該段梁上的（）。A. 剪力圖為水平直線B彎矩圖為斜直線。C. 剪力圖為斜直線D彎矩圖為水平直線6、應(yīng)用疊加原理求梁橫截面的撓度、轉(zhuǎn)角時(shí)，需要滿足的條件是（）。A梁必須是等截面的B梁必須是靜定的C變形必須是小變形；D梁的彎曲必須是平面彎曲7.若某軸通過截面的形心，則（）A 該軸一定為主軸，B. 該軸一定是形心軸C在所有軸中，截

10、面對(duì)該軸的慣性矩最小。D. 截面對(duì)該軸的靜矩等于零。8、關(guān)于中性軸，下列說法正確的是（）。A. 中性軸是梁的軸線B. 中性軸的位置依截面上正應(yīng)力的分布而定C. 梁彎曲時(shí)，中性軸也隨之彎曲D. 中性軸是中性層與橫截面的交線。9、影響梁彎曲程度越大的原因是（）。A. 抗彎剛度越大B.抗彎剛度越小，而截面上的彎矩越大C. 抗彎剛度越大，而截面上的彎矩越小D. 截面上的彎矩越小10、某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示 , 當(dāng) x, y, z不變 , x 增大時(shí) , 關(guān)于 x 值的說法正確的是（）A.不變B.增大C.減小D.無法判定三、簡(jiǎn)答題（總分 24 分，每題 6 分）1、梁的受力圖如圖所示，畫剪力圖時(shí)應(yīng)分幾段

11、？畫彎矩圖時(shí)應(yīng)分幾段？2、一般條件下，梁的強(qiáng)度條件是由什么強(qiáng)度來控制的？3、用疊加法求梁的位移，應(yīng)具備什么條件？4、什么是強(qiáng)度理論？怎樣分類的？常用的強(qiáng)度理論有那些？四、畫出下列梁的剪力圖和彎矩圖。（10 分）五、計(jì)算（總分24 分）1、試用解析法求圖中平面應(yīng)力狀態(tài)的主應(yīng)力，圖中應(yīng)力單位為MPa 。（ 7 分）2、圖示結(jié)構(gòu)中，AB及AC均為圓截面細(xì)長桿，材料彈性模量E=200GPa，截面慣性矩I2.01 106 m4 ，試求此結(jié)構(gòu)的臨界荷載Fcr。（7 分）3、圖示外伸梁中，已知l=3m，b=80mm ，h=120mm ，q=2KN，材料的容許應(yīng)力10MPa， 1.2MPa，試校核梁的強(qiáng)度。（

12、 12 分）A 卷參考答案一、 填空題（總分20 分，每題 2 分）1、相互作用力2、 maxFN A max3、彈性、屈服、強(qiáng)化、頸縮4、長度角度5、負(fù)6、強(qiáng)度7、脆性、塑性8、疊加法9、圣維南原理10、臨界力、細(xì)長二、選擇題 (總分 20 分，每題 2 分)1、D2、C3、A4、C5、 D6、 A7、A8、C9、B10、A三、簡(jiǎn)答題（總分24 分，每題 6 分）1、答：拉（壓）桿通過鉚釘連接在一起時(shí)，連接處的強(qiáng)度計(jì)算包括：（ 1）拉桿本身的受拉或者受壓強(qiáng)度計(jì)算；（ 2）鉚釘所受剪切力引起的剪切強(qiáng)度計(jì)算；（ 3）桿件與鉚釘之間的擠壓強(qiáng)度計(jì)算。2、答：一般來說，在梁橫截面的中性軸上，正應(yīng)力為零

13、，而切應(yīng)力達(dá)到最大值。3、答：描述梁的變形有兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的量： （ 1）梁橫截面形心在垂直于梁軸線方向上的線位移稱為撓度；（2）橫截面繞中性軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的角位移稱為轉(zhuǎn)角。4、答：由計(jì)算臨界力的歐拉公式可知，提高壓桿穩(wěn)定性的措施主要從壓桿的截面形狀和尺寸、壓桿的長度、桿端約束以及材料的力學(xué)性能方面入手。四、畫出下列梁的剪力圖和彎矩圖。 （10 分）4kN2kNFS6kN4kN mM8kN m五、計(jì)算（總分26 分）1.（ 7 分）解：2maxxyxy222xmin90MPa10所以，1max90MPa ，20 ，3min10MPa 。2. （7 分）解：鋼管橫截面的慣性矩I( D 4d 4 )0.

14、052710 8 m464應(yīng)用歐拉公式2 EI2210 1090.0527 108Fcr0.387564 Nl 22臨界壓力與實(shí)際工作壓力之比，即為壓桿工作時(shí)的安全系數(shù)，故Fcr7564n3.36 nstFmin2250所以，鋼管是滿足穩(wěn)定性要求的。3.（ 12 分）解：（ 1）首先求得兩支座反力值為N1 (2 Pql )Pql84KN 。22ql最大剪力發(fā)生在兩個(gè)支座處，其值為：FS,maxP84KN ；2qllllq( 2 l )2Pl1最大彎矩發(fā)生在跨中，其值為：M max(P32)q61286ql268（或者： M max(Pql )lPlql 2Plql 2）223868（ 2）由最

15、大彎矩確定最大正應(yīng)力，從而選擇截面：Pl1 ql 2maxM max68 ，所以WzWzPl5 ql 260 103618 10362Wz636683600cm31601060.0006m查表得： No.32a 號(hào)工字梁 Wz692cm3 ，滿足要求，其它參數(shù)為：I z27.5cm, b 9.5mm。Sz*（ 3）校核最大剪應(yīng)力：*(Pql )Sz*60 1038 10366最大剪應(yīng)力為：maxFS,max Sz227.5 10 2210 332.15 10Pa 32.15MPaI zbI zb9.590MPa ，故剪應(yīng)力也滿足要求。最后，選擇 No.32a 號(hào)工字梁。B 卷參考答案一、填空題

16、（總分20 分，每題 2 分）1、截面2、塑性3、逆4、彈性模量、抗拉（壓）剛度5、均勻性、各向同性6、塑性屈服、脆性斷裂7、強(qiáng)度、剛度8、斜彎曲9、拉伸（或壓縮）與彎曲的組合、扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合10、小二、選擇題（總分20 分，每題 2 分）1、A2、B3、 C4、 A5、C6、C7、D8、D9、 B10、A三、簡(jiǎn)答題（總分24 分，每題 6 分）1、答：（ 1）畫剪力圖時(shí)應(yīng)分為三段：AB 、BD 、DE；（ 2）畫彎矩圖時(shí)應(yīng)分為四段：AB 、BC、CD、DE。2、答：一般條件下，梁的強(qiáng)度條件是由彎矩引起的正應(yīng)力強(qiáng)度條件所控制的，同時(shí)還要驗(yàn)證由橫向荷載引起的切應(yīng)力強(qiáng)度條件。3、答：應(yīng)用疊加法計(jì)

17、算梁的位移應(yīng)具備以下基本條件： （ 1）所發(fā)生的變形為小變形； （2）材料服從胡克定律。在此條件下，梁的轉(zhuǎn)角或者位移與荷載之間是線性關(guān)系。4、答：強(qiáng)度理論是關(guān)于材料發(fā)生強(qiáng)度失效力學(xué)因素的假說。在常溫、靜載情況下，一般是按材料的強(qiáng)度失效形式進(jìn)行分類的。 常用的強(qiáng)度理論有適用于脆性斷裂的強(qiáng)度理論： 最大拉應(yīng)力理論（第一強(qiáng)度理論）和最大拉應(yīng)變理論（第二強(qiáng)度理論） ，以及適用于塑性屈服的強(qiáng)度理論：最大切應(yīng)力理論（第三強(qiáng)度理論）和畸變能理論（第四強(qiáng)度理論） 。四、畫出下列梁的剪力圖和彎矩圖。 （10 分）ql /8ql 2ql / 232ql 2 / 8M五、計(jì)算（總分26 分）1.（ 7 分）解：2maxxyxy222xmin110MPa10所以，1max110MPa ，2min10MPa ，30 。2.（ 7 分）解：分別計(jì)算各桿可承擔(dān)的臨界荷載，取其中小值。1） 計(jì)算在 F 力作用下各桿的軸力由 A 點(diǎn)的靜力平衡方程得FF cos60 oF , F2FN1;N12FN 2F sin 60o3F , F2 FN 2 1.15FN2232） 用歐拉公式計(jì)算各桿的臨界力，確定結(jié)構(gòu)的臨界荷載FN12 EI22001092.01106214cos30o2330.7 KNl1Fcr