材料力學(xué)期末考試卷A、B卷及答案

-***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，其部各部分間產(chǎn)生的，稱為力。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)使與桿端距離在較小的圍受到影響，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截面的力NPP，下面說確的是（）12A.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、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. z.-兩種合理選擇方案是(

)A.1桿為鋼，2桿為鑄鐵C.2桿均為鋼

B.1桿為鑄鐵，2桿為鋼D.2桿均為鑄鐵1AB2FC4、從拉壓桿軸向伸長(zhǎng)（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，徑為d，=d/D。其抗扭截面系數(shù)為（）。AWD3(1)BWD3(12)P16P16CWD3(13)DWD3(14)P16P166、在沒有荷載作用的一段梁上，（）A.剪力圖為一水平直線B.剪力圖為一斜直線C．沒有力D.力不確定7、在平行移軸公式IIa2A中，其中Z軸和軸Z軸互相平行，則（）。Z1Z1A.Z軸通過形心B.Z軸通過形心1C.都不一定要通過形心D.a是Z軸與Z軸之間的距離。所以a>018、梁彎曲時(shí)，梁的中性層（）。A.不會(huì)彎曲B.不彎曲但長(zhǎng)度會(huì)改變.z.-C.會(huì)彎曲但長(zhǎng)度不會(huì)改變 D.彎曲的同時(shí)長(zhǎng)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，而管的冰卻不會(huì)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)和分別是壓桿的穩(wěn)定系數(shù)和柔度系數(shù)，（）。A．對(duì)同一種材料制成的壓桿，值較大則值就越?。籅．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）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）一鋼制的空心圓管，外徑和徑分別為12mm和10mm，桿長(zhǎng)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(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）工字鋼腹板寬度bWIz(cm)z型號(hào)(mm)(cm3)S*z. z.-28a 8.5 508 24.632a 9.5 692 27.5***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(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力時(shí)，通常采用法。2、工程中常以伸長(zhǎng)率將材料分為兩大類：伸長(zhǎng)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lF l/EA，其中E稱為材料的，EA稱為材料的。N5、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)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，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( )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(zhǎng)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. z.-1-1面上應(yīng)力非均勻分布，2-2面上應(yīng)力均勻分布1-1面上應(yīng)力均勻分布，2-2面上應(yīng)力非均勻分布1-1、2-2面上應(yīng)力皆非均勻分布P12P123、如圖所示受力桿件的軸力圖，其中正確的是（）。4、單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角與（）無關(guān)。A桿的長(zhǎng)度；B扭矩C材料性質(zhì)；D截面幾何性質(zhì)。5、當(dāng)梁的*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*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

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。. z.-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、*點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示,當(dāng)σ*,σy,σz不變,τ*

增大時(shí),關(guān)于ε*值的說確的是（

）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.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(zhǎng)桿，材料彈性模量E=200GPa，截面慣性矩2.01106m4，試求此結(jié)構(gòu)的臨界荷載F。（7分）cr3、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分）卷參考答案一、填空題（總分20分，每題2分）1、相互作用力2、F[]NmaxAmax.z.-3、彈性、屈服、強(qiáng)化、頸縮 4、長(zhǎng)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(zhǎng)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，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(zhǎng)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）五、計(jì)算（總分26分）1.（7分）解：所以，90MPa，0，10MPa。1max23min（7分）解：鋼管橫截面的慣性矩. z.-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12(2Pql)Pql284KN。最大剪力發(fā)生在兩個(gè)支座處，其值為：FPql84KN；S,max2(Pql)lqllq(2l)2Pl1ql2最大彎矩發(fā)生在跨中，其值為：M3max26612868（或者：Mql)llql2Plql2）(PPmax223868（2）由最大彎矩確定最大正應(yīng)力，從而選擇截面：MmaxPl1ql268[]，所以maxWWzzPl5ql26010361810362W636680.0006m3600cm3z[]160106查表得：No.32a號(hào)工字梁W692cm3，滿足要求，其它參數(shù)為：Iz27.5cm,b9.5mm。zS*z（3）校核最大剪應(yīng)力：(Pql)S*6010381036最大剪應(yīng)力為：FS*22z32.15106Pa32.15MPaS,maxzmaxIbIb27.51029.5103zz[]90MPa，故剪應(yīng)力也滿足要求。最后，選擇No.32a號(hào)工字梁。卷參考答案. z.-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)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：. z.-所以， 110MPa，10MPa，0。1 max 2 min 32.（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)