《材料力學》期末考試試卷A、B卷及答案.doc

*學院期末考試試卷 考試科目材料力學考試成績試卷類型A考試形式閉卷考試對象土木本科一、 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、桿件在軸向拉壓時強度條件的表達式是 。3、低碳鋼拉伸時，其應力與應變曲線的四個特征階段為 階段， 階段， 階段， 階段。 4、線應變指的是 的改變，而切應變指的是 的改變。5.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 。6.梁必須滿足強度和剛度條件。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，下面說法正確的是（ ） A. N其實是應力 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)濟效益兩個方面考慮，圖示結(jié)構(gòu)中兩種合理選擇方案是( )A. 1桿為鋼，2桿為鑄鐵 B. 1桿為鑄鐵，2桿為鋼 C. 2桿均為鋼 D. 2桿均為鑄鐵AB1C2F4、從拉壓桿軸向伸長（縮短）量的計算公式可以看出，E和A值越大，越小，故（ ）。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（ ）。A B C D 6、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沒有內(nèi)力 D.內(nèi)力不確定7、在平行移軸公式中，其中軸和軸軸互相平行，則（ ）。A. Z軸通過形心 B. 軸通過形心C . 都不一定要通過形心 D. a是Z軸與軸之間的距離。所以a08、梁彎曲時，梁的中性層（ ）。A. 不會彎曲 B. 不彎曲但長度會改變C.會彎曲但長度不會改變 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。這是因為（ ）。A.冰的強度較鑄鐵高； B.冰處于三向受壓應力狀態(tài)； C.冰的溫度較鑄鐵高； D.冰的應力等于零。10、設和分別是壓桿的穩(wěn)定系數(shù)和柔度系數(shù)，（ ）。A對同一種材料制成的壓桿，值較大則值就越??；B值越大，值就越小，這與壓桿所用材料無關；C當1時，壓桿肯定是穩(wěn)定的，不必對其進行穩(wěn)定計算；D值與壓桿桿端的約束情況無關。三、 簡答題（總分24分，每題6分）1、拉（壓）桿通過鉚釘連接在一起時，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，其正應力和切應力的值如何？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方面入手？四、畫出下列梁的剪力圖和彎矩圖。（10分）五、計算（總分26分）1. 試用解析法求圖中平面應力狀態(tài)的主應力，圖中應力單位為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。已知在實際使用時，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）3. 工字鋼制成的簡支梁如圖所示，已知l=6m，P=60KN，q=8KN/m，材料的容許應力。試選擇工字鋼的型號。（12分）工字鋼型號腹板寬度b(mm)Wz (cm)28a8.550824.632a9.569227.5*學院期末考試試卷 考試科目材料力學考試成績試卷類型B考試形式閉卷考試對象土木本科一、 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，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分離體有 時針方向轉(zhuǎn)動趨勢時為負。4、虎克定律可以寫成，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、 假設、 假設。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 ，一種是 。7、在設計中通常由梁的 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，壓桿的柔度越大，則其穩(wěn)定系數(shù)值越 。二、 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、軸向拉伸細長桿件如圖所示，則正確的說法應是( )A 1-1、2-2面上應力皆均勻分布B 1-1面上應力非均勻分布，2-2面上應力均勻分布C 1-1面上應力均勻分布，2-2面上應力非均勻分布D 1-1、2-2面上應力皆非均勻分布PP11223、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。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. 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、應用疊加原理求梁橫截面的撓度、轉(zhuǎn)角時，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，截面對該軸的慣性矩最小。 D. 截面對該軸的靜矩等于零。8、關于中性軸，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力的分布而定C. 梁彎曲時，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、某點的應力狀態(tài)如圖所示,當x,y,z不變,x增大時,關于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分）1、梁的受力圖如圖所示，畫剪力圖時應分幾段？畫彎矩圖時應分幾段？2、一般條件下，梁的強度條件是由什么強度來控制的？3、用疊加法求梁的位移，應具備什么條件？4、什么是強度理論？怎樣分類的？常用的強度理論有那些？四、畫出下列梁的剪力圖和彎矩圖。（10分）五、計算（總分24分）1、試用解析法求圖中平面應力狀態(tài)的主應力，圖中應力單位為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，試求此結(jié)構(gòu)的臨界荷載。（7分）3、圖示外伸梁中，已知l=3m，b=80mm，h=120mm，q=2KN，材料的容許應力，試校核梁的強度。（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、3、彈性、屈服、強化、頸縮 4、長度 角度5、負 6、強度7、脆性、塑性 8、疊加法9、圣維南原理 10、臨界力、細長二、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 9、B 10、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，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）鉚釘所受剪切力引起的剪切強度計算；（3）桿件與鉚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，正應力為零，而切應力達到最大值。3、答：描述梁的變形有兩個相互關聯(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性能方面入手。四、畫出下列梁的剪力圖和彎矩圖。（10分）五、計算（總分26分）1.（7分）解： 所以， ，。2. （7分）解：鋼管橫截面的慣性矩應用歐拉公式臨界壓力與實際工作壓力之比，即為壓桿工作時的安全系數(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。最大剪力發(fā)生在兩個支座處，其值為：；最大彎矩發(fā)生在跨中，其值為：（或者：）（2）由最大彎矩確定最大正應力，從而選擇截面：，所以查表得：No.32a號工字梁，滿足要求，其它參數(shù)為：。（3）校核最大剪應力：最大剪應力為：，故剪應力也滿足要求。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、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）畫剪力圖時應分為三段：AB、BD、DE；（2）畫彎矩圖時應分為四段：AB、BC、CD、DE。2、答：一般條件下，梁的強度條件是由彎矩引起的正應力強度條件所控制的，同時還要驗證由橫向荷載引起的切應力強度條件。3、答：應用疊加法計算梁的位移應具備以下基本條件：（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系。4、答：強度理論是關于材料發(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：最大拉應力理論（第一強度理論）和最大拉應變理論（第二強度理論），以及適用于塑性屈服的強度理論：最大切應力理論（第三強度