材料力學(xué)期末考試試卷A、B卷及問題詳解

標(biāo)準(zhǔn)文檔***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。.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。.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=p-4，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.N的作用線與桿件軸線重合2、2、A.C.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)的能力構(gòu)件的強(qiáng)度是指（ ）在外力作用下構(gòu)件抵抗變形的能力在外力作用下構(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。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（ ）實(shí)用文案

標(biāo)準(zhǔn)文檔1桿為鋼，2桿為鑄鐵C.2標(biāo)準(zhǔn)文檔1桿為鋼，2桿為鑄鐵C.2桿均為鋼1桿為鑄鐵，2桿為鋼D.2桿均為鑄鐵B4、從拉壓桿軸向伸長（縮短）量的計(jì)算公式Al=竺可以看出，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。，內(nèi)徑為d，a=d/D。其抗扭截面系數(shù)為（16(1—a)16(1-a16(1—a)16(1-a2)16(1-a3)D卬尸16(1-a4)6、A.6、A.C.在沒有荷載作用的一段梁上剪力圖為一水平直線沒有內(nèi)力）B.剪力圖為一斜直線D.內(nèi)力不確定7、在平行移軸公式I7、在平行移軸公式IZ廣Ija2A中，其中Z軸和軸Z］軸互相平行，則（）。Z軸通過形心Z軸通過形心C.都不一定要通過形心Z］軸通過形心D.a是Z軸與Z］軸之間的距離。所以a>08、梁彎曲時(shí)，梁的中性層（8、梁彎曲時(shí)，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(shí)長度也改變9、鑄鐵水管冬天結(jié)冰時(shí)會因冰膨脹而被脹裂，而管內(nèi)的冰卻不會破壞。這是因?yàn)椋?）。A.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)平和九分別是壓桿的穩(wěn)定系數(shù)和柔度系數(shù)，（ ）。A.對同一種材料制成的壓桿，中值較大則九值就越小；B.①值越大，入值就越小，這與壓桿所用材料無關(guān)；C.當(dāng)中〉1時(shí)，壓桿肯定是穩(wěn)定的，不必對其進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算;D.①值與壓桿桿端的約束情況無關(guān)。三、簡答題（總分24分，每題6分）實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔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）.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）實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔.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（兩端作鉸支考慮）。（7分）.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)力實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔[o]=160MPa,[t]=90MPa。試選擇工字鋼的型號。（12分）工字鋼型號腹板寬度b（mm）Wz(cm3)S(cm)z28a8.550824.632a9.569227.5***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)動趨勢時(shí)為負(fù)。4、虎克定律可以寫成Al=F〃EA，其中E稱為材料的 ，EA稱為材料N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)，壓桿的柔度九越大，則其穩(wěn)定系數(shù)平值越。單項(xiàng)選擇（總分20分，每題2分）實(shí)用文案

標(biāo)準(zhǔn)文檔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（ ）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）4、AC單位長度扭轉(zhuǎn)角與（桿的長度；材料性質(zhì)；無關(guān)。）4、AC單位長度扭轉(zhuǎn)角與（桿的長度；材料性質(zhì)；無關(guān)。BD扭矩截面幾何性質(zhì)。B.該軸一定是形心軸B.該軸一定是形心軸D.截面對該軸的靜矩等于零。8、關(guān)于中性軸，下列說法正確的是（A.中性軸是梁的軸線C.梁彎曲時(shí)，中性軸也隨之彎曲9、影響梁彎曲程度越大的原因是（）。A.抗彎剛度越大C.抗彎剛度越大，而截面上的彎矩越小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，C.在所有軸中，截面對該軸的慣性矩最小。）。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.截面上的彎矩越小實(shí)用文案

標(biāo)準(zhǔn)文檔10、某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，當(dāng)。x,。y,Oz不變,Tx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、簡答題（總分24分，每題6三、簡答題（總分24分，每題6分）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）實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔五、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=2O0GPa，截面慣性矩I=2.01x10-6m4，試求此結(jié)構(gòu)的臨界荷載Fcr。（7分）實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔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[o]=10MPa,TOC\o"1-5"\h\z[t]=1.2MPa，試校核梁的強(qiáng)度。（12分） 夕A卷參考答案一、填空題（總分20分，每題2分） , （F\1、相互作用力 2、o=f <[o]maxIA）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。實(shí)用文案

標(biāo)準(zhǔn)文檔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）4kNF4kNF8kN?m五、計(jì)算（總分26分）.（7分）解：omaxomino+o—^omaxomino+o—^ ^+2+T2x901-10jMPa所以，o=o=90MPa，o=0=oi=-10MPa。.（7分）解：鋼管橫截面的慣性矩I=—（D4-d4）=0.0527x10-8m464應(yīng)用歐拉公式=7564N,兀2EI兀2x210x109x0.0527x10-8'= = 7 X =7564Nc 12 （0.38）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n=n=FFmin7564=3,36>n2250 。實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔所以，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）標(biāo)準(zhǔn)文檔所以，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。2最大剪力發(fā)生在兩個(gè)支座處，其值為：F =P+幺=84KN；S,max 2llll qJl）2 Pl1最大彎矩發(fā)生在跨中，其值為：M =（P+里）,-q?-+ =P+1ql2max' 26 612 8 6 8ql、llql2Plql2、(或者：M =(P+—)---P----=一+—)max' 22 3 8 6 8（2）由最大彎矩確定最大正應(yīng)力，從而選擇截面:omaxM maxWzPl17——+_ql268 <[。]，所以WzPl57 60X103X61,—+—ql2 +—x8x103x62W>636“=68z[o] 160X106=0.0006m3=600cm3查表得：No.32a號工字梁W=692cm3，滿足要求，其它參數(shù)為:S*=27.5cm,bz9.5mm。（3）校核最大剪應(yīng)力:最大剪應(yīng)力為：Tmax(P+當(dāng)S*

2z

Ib60X103+8X103X6227.5X10-2x9.5x10-3氏32.15x106Pa32.15MPa<[T]=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(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、小實(shí)用文案

標(biāo)準(zhǔn)文檔二、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)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）qlql/8五、計(jì)算（總分26分）.（7分）解：omaxomino+omaxomino+o—* ^+2+T2*1101/MPa10J所以，o=o=110MPa，o=o.=10MPa，o=0。所以，實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔2.（7分）解：分別計(jì)算各桿可承擔(dān)的臨界荷載，取