《材料力學(xué)》考試試卷B卷及答案

1、交通學(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象土木本科績一、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8、求解組合變形的基本方法是 。9、力作用于桿端方

2、式的不同，只會(huì)使與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N P1P2,下面說法正確的是（）A. N 其實(shí)是應(yīng)力B. N是拉力C. N 是壓力D. N2、構(gòu)件的強(qiáng)度是指（）A.在外力作對下構(gòu)件抵抗變形的能力C.在外力作用卜構(gòu)件抵抗破壞的能力3、現(xiàn)有鋼、鑄鐵兩種桿材，其直徑相同。中兩種合理選擇方案是（）A. 1桿為鋼，2桿為鑄鐵B. 1C. 2桿均為鋼D. 2的作用線與桿件軸線重合B.在外力作用卜構(gòu)件保持原有平衡態(tài)的能力D.在外力作用卜構(gòu)件保持原有平

3、穩(wěn)態(tài)的能力從承載能力與經(jīng)濟(jì)效益兩個(gè)方面考慮，圖示結(jié)構(gòu)桿為鑄鐵，2桿為鋼桿均為鑄鐵4、故A.C.5、從拉壓桿軸向伸長（縮短）（ ）。E為桿的抗拉（壓）剛度。 乘積EA為桿的抗拉（壓）空心圓軸的外徑為D,量的計(jì)算公式剛度內(nèi)徑為dWpWp16D3 (1 163)l里可以看出，E和A值越大，l越小,EAB. 乘積EA表示材料抵抗拉伸（壓縮）D. 以上說法都不正確。變形的能力。=d /D 。WpWp其抗扭截面系數(shù)為（Ki 16D3 (1 162)4)A.剪力圖為一水平直線B.剪力圖為一斜直線C.沒有內(nèi)力D.內(nèi)力不確定7、在平行移軸公式I Z1 IZa2A 中，其中Z軸和軸乙軸互相平行，則（）。A.Z軸通

4、過形心B.Z1軸通過形心C .都不f要通過形心D. a是Z軸與Z1軸之間的跑離。所以a>08、梁彎曲時(shí)，梁的中性層( )。A.不會(huì)彎曲B.不轉(zhuǎn)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)6、9、鑄鐵水管冬天結(jié)冰時(shí)會(huì)因冰膨脹而被脹裂,在沒有荷載作用的一段梁上，（A.冰的強(qiáng)度較鑄鐵高;C.冰的溫度較鑄鐵高;B.D.而管內(nèi)的冰卻不會(huì)破壞。 冰處于三向受壓應(yīng)力狀態(tài)； 冰的應(yīng)力等于零。這是因?yàn)椋ǎ?10、設(shè) 和 分別是壓桿的穩(wěn)定系數(shù)和柔度系數(shù)，（）。A.B.C.D.對同一種材料制成的壓桿,值較大則 值就越小；值越大， 值就越小，這與壓桿所用材料無關(guān)；當(dāng)1時(shí)，壓桿肯定是穩(wěn)定的，不

5、必對其進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算; 值與壓桿桿端的約束情況無關(guān)。、簡答題（總分24分，每題6分）1、拉（壓）桿通過怫釘連接在一起時(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，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

6、受的最大工作壓力 Fmin=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（兩端作錢支考慮）。（73 .工字鋼制成的簡支梁如圖所示，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。（12分）工字鋼 型號腹板寬度b （mm）W-I4 (cm) Sz28a8.550824.632a9.569227.5交通學(xué)院期末考試試卷考試科目材料力學(xué)考試卷類型B試考試形式閉卷成考試對象土木本科績1、 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%勺材料

7、稱為 材料。3、梁截面上剪力正負(fù)號規(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)趨勢時(shí)為負(fù)。4、虎克定律可以寫成l F"/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。2、 單項(xiàng)選擇（總

8、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 1-1、2-2面上應(yīng)力皆非均勻分布1 2P J1 P3、如圖所示受力桿件的軸力圖，其中正確的是（）。4、單位長度扭轉(zhuǎn)角 與（）無關(guān)。A 桿的長度；B扭矩C 材料性質(zhì)；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

9、段梁上的（）0A.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)A 梁必須是等截面的BC 變形必須是小變形；D7.若某軸通過截面的形心，則（）A.該軸一定為主軸，B.C.在所有軸中，截面對該軸的慣性矩最小。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.C.梁彎曲時(shí)，中性軸也隨之彎曲D.9、影響梁彎曲程度越大的原因是（）A.抗彎剛度越大B.C.抗彎剛度越大，而截面上的彎矩越小需要滿足的條件是（）。梁必須是靜定的梁的彎曲必須是平面彎曲該軸一定是形心軸D.截面對該軸的靜矩等于零。）中性軸的位置依截面上正應(yīng)力的分布而定 中性軸

10、是中性層與橫截面的交線?？箯潉偠仍叫?，而截面上的彎矩越大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)（T x，（T v，（T z不變，IT x增大時(shí)，關(guān)于£ x值的說法正確的是 x y z xxA.不變B.增大C.減小D.無法判定三、簡答題（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？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，

11、圖中應(yīng)力單位為 MPa （7分）2、3、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2.01 10 6m4,試求此結(jié)構(gòu)的臨界荷載Fcr。（7分）圖示外伸梁中，已知1=3切b=80mm h=120mm q=2KN材料的容許應(yīng)力亦0MPa,1.2MPa ,試校核梁的強(qiáng)度。（12分）A卷參考廿采填空題（總分20分，每題2分）1、相互作用力23、彈性、屈服、強(qiáng)化、頸縮 45、負(fù)67、脆性、塑性89、圣維南原理10maxF NA max、長度角度、強(qiáng)度、疊加法、臨界力、細(xì)長二、選擇題（總分20分，每題2分）1、D 2、C 3、A 4、C 5、D 6、A 7、A 8、C

12、 9、B 10、A三、簡答題（總分24分，每題6分）1、答：拉（壓）桿通過怫釘連接在一起時(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）怫釘所受剪切力引起的剪切強(qiáng)度計(jì)算；（3）桿件與怫釘之間的擠壓強(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，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

13、和彎矩圖（10 分）五、計(jì)算（總分26分）1. （7 分）解：所以， 1 max 90MPa ,20,3 min 10MPa。2. （7 分）解：鋼管橫截面的慣性矩應(yīng)用歐拉公式 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 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1 qlN -（2P ql） P q 84KN。最大剪力發(fā)生在兩個(gè)支座處，其值為:Fs,max Pqi284KN ;最大彎矩發(fā)生在跨中，其值為:Mmax(Pl12/2 12 qhl)38Pl -ql268(或者：Mmax (P.PPl ql2、7 t(2)由最大彎矩確定最大正應(yīng)力，從

14、而選擇截面:maxpiM max 6Wz1.2；ql-8,所以WzPlWz5 I 2 一ql 36360 10 668 8 10362160 106 3 30.0006m3 600cm3查表得：No.32a號工字梁Wz 692cm3,滿足要求，其它參數(shù)為：U 27.5cm,b 9.5mmSz（3）校核最大剪應(yīng)力: 最大剪應(yīng)力為：max*FS,max SzI zb(p j2L)SzIzb3 8 1 03 660 103 -223 32.15 106Pa27.5 102 9.5 10 332.15MPa90MPa ,故剪應(yīng)力也滿足要求 最后，選擇No.32a號工字梁B 卷參考答案、填空題（總分20

15、 分，每題 2 分）、塑性 、彈性模量、抗拉（壓）剛度 、塑性屈服、脆性斷裂、斜彎曲1、截面23、逆45、均勻性、各向同性7、強(qiáng)度、剛度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、 A 2、 B 3、 C 4、 A 5、 C 6、 C 7、 D 8、 D 9、 B 10、 A三、簡答題（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

16、件。3、答：應(yīng)用疊加法計(jì)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）五、計(jì)算（總分26 分）1. （7分）解：所以， 1 max 110MPa ，2 min 10MPa ，3 0 。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