材料力學考試試卷A、B卷及答案

交通學院期末測試試卷測試科目?材料力學?考試卷類型A試測試形式閉卷成測試對象土木本科績、填空題〔總分20分,每題2分〕1、桿件在外力作用下,其內(nèi)部各局部間產(chǎn)生的,稱為內(nèi)力.2、桿件在軸向拉壓時強度條件的表達式是.3、低碳鋼拉伸時,其應(yīng)力與應(yīng)變曲線的四個特征階段為階段,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..梁截面上彎矩正負號規(guī)定,當截面上的彎矩使其所在的微段梁凹向下時為..梁必須滿足強度和剛度條件.在建筑中,起限制做用的一般是條件.7、第一和第二強度理論適用于材料,第三和第四強度理論適用于材料.8、求解組合變形的根本方法是.9、力作用于桿端方式的不同,只會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、歐拉公式是用來計算拉〔壓〕桿的,它只適用于桿二、單項選擇〔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=Pi-P2,下面說法正確的選項是〔N其實是應(yīng)力C.N是N其實是應(yīng)力C.N是壓力N是拉力D.N的作用線與桿件軸線重合2、構(gòu)件的強度是指〔〕A.在外力作用下構(gòu)件反抗變形的水平C.在外力作用下構(gòu)件反抗破壞的水平B.在外力作用下構(gòu)件保持原有平衡態(tài)的水平D.在外力作用下構(gòu)件保持原有平穩(wěn)態(tài)的水平3、現(xiàn)有鋼、鑄鐵兩種桿材,其直徑相同兩種合理選擇方案是〔〕1桿為鋼,2桿為鑄鐵C.2桿均為鋼從承載水平與經(jīng)濟效益兩個方面考慮,圖示結(jié)構(gòu)中1桿為鑄鐵,2桿為鋼D.2桿均為鑄鐵4、從拉壓桿軸向伸長〔縮短〕量的計算公式用=里可以看出,E和A值越大,Al越小,故EA〔〕.A.E為桿的抗拉〔壓〕剛度.B,乘積EA表示材料反抗拉伸〔壓縮〕變形的水平.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,.二D3AWp=〔1-：〕16CWp=-d-〔13〕166、在沒有荷載作用的一段梁上,A.剪力圖為一水平直線c〔=d/D.其抗扭截面系數(shù)c〔=d/D.其抗扭截面系數(shù)為〔D32BWp=——〔1-：〕16c川二D3/.4、DWp=〔1-：〕16B.剪力圖為一斜直線D.內(nèi)力不確定7、在平行移軸公式Iz1=Iz+a2A中,其中Z軸和軸乙軸互相平行,那么〔Z軸通過形心C.都不一定要通過形心Zi軸通過形心D.a是Z軸與Zi軸之間的距離.所以a>08、梁彎曲時,梁的中性層〔A.不會彎曲C.會彎曲但長度不會改變B.不彎曲但長度會改變D.彎曲的同時長度也改變9、鑄鐵水管冬天結(jié)冰時會因冰膨脹而被脹裂,而管內(nèi)的冰卻不會破壞.這是由于〔A.冰的強度較鑄鐵高；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)呼和力.分別是壓桿的穩(wěn)定系數(shù)和柔度系數(shù),〔〕.A,對同一種材料制成的壓桿,中值較大那么兒值就越??；B.中值越大,兒值就越小,這與壓桿所用材料無關(guān)；C.當中〉1時,壓桿肯定是穩(wěn)定的,不必對其進行穩(wěn)定計算;D,中值與壓桿桿端的約束情況無關(guān).三、簡做題〔總分24分,每題6分〕1、拉〔壓〕桿通過怫釘連接在一起時,連接處的強度計算包括哪些計算?

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、4、工程中提升壓桿穩(wěn)定性的舉措主要從哪幾個方面入手?四、畫出以下梁的剪力圖和彎3、4、工程中提升壓桿穩(wěn)定性的舉措主要從哪幾個方面入手?四、畫出以下梁的剪力圖和彎矩圖.〔10分〕￡二10kND4=41cN^B=BkN五、計算〔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〕30.一鋼制的空心圓管,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.在實際使用時,其承受的最大工作壓力Fmm=2250N,規(guī)定的穩(wěn)定平安系數(shù)為nst=3.0,試校核鋼管的穩(wěn)定性〔兩端作錢支考慮〕.〔7分〕.工字鋼制成的簡支梁如下圖,l=6m,P=60KN,q=8KN/m,材料的容許應(yīng)力[仃]=160MPa,[7]=90MPa.試選擇工字鋼的型號.〔12分〕工字工字鋼型號腹板寬度b〔mm〕WZ—3、(cm)-k(cm)Sz28a8.550824.632a9.569227.5交通學院期末測試試卷測試科目?材料力學?考試卷類型B試測試形式閉卷成測試對象土木本科績填空題〔總分20分,每題2分〕1、求桿件任一截面上的內(nèi)力時,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、梁截面上剪力正負號規(guī)定,當截面上的剪力使其所在的別離體有時針方向轉(zhuǎn)動趨勢時為負.4、虎克定律可以寫成四=Fn1/EA其中E稱為材料的,EA稱為材料的.5、材料力學在研究變形固體時作了連續(xù)性假設(shè)、假設(shè)、假設(shè).6、在常溫、靜載情況下,材料的強度失效主要有兩種形式：一種是,一種7、在設(shè)計中通常由梁的條件選擇截面,然后再進行校核.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、在工程實際中常見的組合變形形式有斜彎曲、,10、當材料一定時,壓桿的柔度K越大,那么其穩(wěn)定系數(shù)中值越.單項選擇〔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)件反抗變形的水平B.在外力作用下構(gòu)件保持原有平衡態(tài)的水平C.在外力作用下構(gòu)件反抗破壞的水平D.在外力作用下構(gòu)件保持原有平穩(wěn)態(tài)的水平2、軸向拉伸細長桿件如下圖,那么正確的說法應(yīng)是〔〕A1-1、2-2面上應(yīng)力皆均勻分布B1-1面上應(yīng)力非均勻分布,2-2面上應(yīng)力均勻分布C1-1面上應(yīng)力均勻分布,2-2面上應(yīng)力非均勻分布D1-1、2-2面上應(yīng)力皆非均勻分布12123、如下圖受力桿件的軸力圖,其中正確的選項是〔

2PP2P2PP2P2P4、單位長度扭轉(zhuǎn)角日與〔〕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、當梁的某段上作用均布荷載時.該段梁上的〔A,A,剪力圖為水平直線C.剪力圖為斜直線B彎矩圖為斜直線.D彎矩圖為水平直線轉(zhuǎn)角時,B轉(zhuǎn)角時,BD6、應(yīng)用疊加原理求梁橫截面的撓度、A梁必須是等截面的C變形必須是小變形；7.假設(shè)某軸通過截面的形心,那么〔A.該軸一定為主軸,C.在所有軸中,截面對該軸的慣性矩最小.8、關(guān)于中性軸,以下說法正確的選項是〔A.中性軸是梁的軸線C.梁彎曲時,中性軸也隨之彎曲9、影響梁彎曲程度越大的原因是〔〕0A.抗彎剛度越大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B.該軸一定是形心軸D.截面對該軸的靜矩等于零.〕.B.中性軸的位置依截面上正應(yīng)力的分布而定D.中性軸是中性層與橫截面的交線.B.抗彎剛度越小,而截面上的彎矩越大D.截面上的彎矩越小10、10、某點的應(yīng)力狀態(tài)如下圖,當bx,by,〔〕A.不變B.增大C.減小D.無法判定三、簡做題〔總分24分,每題6分〕不變,pX增大時,關(guān)于eX值的說法正確的選項是zxx1、梁的受力圖如下圖,畫剪力圖時應(yīng)分幾段畫彎矩圖時應(yīng)分幾段?2、一般條件下,梁的強度條件是由什么強度來限制的?3、用疊加法求梁的位移,應(yīng)具備什么條件?4、什么是強度理論怎樣分類的常用的強度理論有那些?四、畫出以下梁的剪力圖和彎矩圖.〔10分〕qq五、計五、計算〔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均為圓截面細長桿,材料彈性模量E=200GPa,截面慣性矩I=2.01>10$m4,試求此結(jié)構(gòu)的臨界荷載Fc..〔7分〕3、圖示外伸梁中2、圖示結(jié)構(gòu)中,AB及AC均為圓截面細長桿,材料彈性模量E=200GPa,截面慣性矩I=2.01>10$m4,試求此結(jié)構(gòu)的臨界荷載Fc..〔7分〕A卷參考答案填空題〔總分20分,每題2分〕1、相互作用力3、彈性、屈服、強化、頸縮5、負7、脆性、塑性9、圣維南原理2、:max=^^一［二］max,Amax4、長度角度6、強度8、疊加法10、臨界力、細長二、選擇題〔總分20分,每題2分〕10、A1、D2、C3、A4、C5、D6、A7、A8、C10、A三、簡做題〔總分24分,每題6分〕1、答：拉〔壓〕桿通過怫釘連接在一起時,連接處的強度計算包括：〔1〕拉桿本身的受拉或者受壓強度計算；〔2〕怫釘所受剪切力引起的剪切強度計算；〔3〕桿件與怫釘之間的擠壓強度計算.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)力到達最大值.3、答：描述梁的變形有兩個相互關(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)動的角位移稱為轉(zhuǎn)角.4、答：由計算臨界力的歐拉公式可知,提升壓桿穩(wěn)定性的舉措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性能方面入手.四、畫出以下梁的剪力圖和彎矩圖.〔10分〕4kNIIIIIFslI111I,,i6kNLL_U8kNm五、計算〔總分26分〕〔7分〕解：

maxI''x'y"min|290=MPa-10「仃x—Dy所以,5=omax=90MPa,仃2=0,仃3=bmin=—1「仃x—Dy(7分)解：鋼管橫截面的慣性矩只44____84I=—(D4-d4)=0.052710m464應(yīng)用歐拉公式2__2一一_9,一二EI二210100.052710l2l20.38臨界壓力與實際工作壓力之比,即為壓桿工作時的平安系數(shù),故TOC\o"1-5"\h\zFcr7564n===3.36nstFmin2250所以,鋼管是滿足穩(wěn)定性要求的.(12分)解：(1)首先求得兩支座反力值為qlN=—(2P+ql)=P+q-=84KN.最大剪力發(fā)生在兩個支座處,其值為:FS,maxP+里=84KN;2最大彎最大彎矩發(fā)生在跨中,其值為:Mmax=〔P型〕maxlll一一q——66128〔或〔或者：Mmax=〔P--P22_2lqlPlqli-——=r(2)由最大彎矩確定最大正應(yīng)力,從而選擇截面:二maxMmaxWzPl1.2_-ql8—E［.］,所以WzPl5產(chǎn)qlW-636z［二］一一一3一601036132―—-一--81036268-6=0.0006m3=600cm3160106查表得：No.32a號工字梁Wz=692cm3,滿足要求,其它參數(shù)為：上=27.5cm,bSz9.5mm.(3)校核最大剪應(yīng)力:最大剪應(yīng)力為:FS,maxSz3810366010maxIzb27.510?9.510^：32.15106Pa=32.15MPa<p]=90MPa,故剪應(yīng)力也滿足要求.最后,選擇No.32a號工字梁.B卷參考答案一、填空題〔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、簡做題〔總分24分,每題6分〕1、答：〔1〕畫剪力圖時應(yīng)分為三段：AB、BD、DE;〔2〕畫彎矩圖時應(yīng)分為四段：AB、BC、CD、DE2、答：一般條件下,梁的強度條件是由彎矩引起的正應(yīng)力強度條件所限制的,同時還要驗證由橫向荷載引起的切應(yīng)力強度條件.3、答：應(yīng)用疊加法計算梁的位移應(yīng)具備以下根本條件：〔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：強度理論是關(guān)于材料發(fā)生強度失效力學因素的假說.在常溫、靜載情況下,一般是按材料的強度失效形式進行分類的.常用的強度理論有適用于脆性斷裂的強度理論：最大拉應(yīng)力TOC\o"1-5"\h\z理論〔第一強度理論〕和最大拉應(yīng)變理論〔第二強度理論〕,以及適用于塑性屈服的強度理論：最大切應(yīng)力理論〔第三強度理論〕和畸變能理論〔第四強度理論〕.四、畫出以下梁的剪力圖和彎矩圖.〔10分〕Eql/8「ql/2ql,■2一32ql/8

五、計算〔總分26分〕〔7分〕110二M110二MPa10所以,5=<!max=110MPa,仃2=CTmin=10MPa,仃3〔7分〕解：分別計算各桿可承當?shù)呐R界荷載,取其中小值1〕計算在F力作用下各桿的軸力由A點的靜力平衡方程得Fn1=Fcos60.=：,F=2Fn「Fn2=Fsin60°3FF=2Fn2=1.15Fn232〕用歐拉公式計算各桿的臨界力,確定結(jié)構(gòu)的臨界荷載二2EI二22001092.0110上214cos30o=330.7KNFcr1=2FN1=661.