(完整版)《材料力學(xué)》期末考試試卷A、B卷及答案要點(diǎn)

1、考試科目材料力學(xué)考試卷類(lèi)型A試考試形式閉卷成考試對(duì)象土木本科績(jī)*學(xué)院期末考試試卷一、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(chēng)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(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

2、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(chēng)為010、歐拉公式是用來(lái)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 Pi P2,下面說(shuō)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、構(gòu)件的強(qiáng)度是指（）A.在外力作對(duì)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。 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.在外力作/構(gòu)件保持原有平衡態(tài)的能力D.在外力作用卜構(gòu)件保持原有平穩(wěn)態(tài)的能力 從承載能力

3、與經(jīng)濟(jì)效益兩個(gè)方面考慮，圖示結(jié)構(gòu)中B. 1桿為鑄鐵，2桿為鋼D. 2桿均為鑄鐵14、從拉壓桿軸向伸長(zhǎng)（縮短）量的計(jì)算公式l 里可以看出，E和A值越大，l越小，故EAA. E為桿的抗拉（壓）剛度。C.乘積EA為桿的抗拉（壓）剛度5、空心圓軸的外徑為D,內(nèi)徑為d,=d /Do其抗扭截面系數(shù)為（AWpCWPD3(1)16D33 (13)16BWpD WPD3 (1 16D3 一(1 162)4)6、在沒(méi)有荷載作用的一段梁上, A.剪力圖為一水平直線 C.沒(méi)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Iz1 Iza2A中，其中Z軸和軸Zi軸互相平行，則（B.乘積EA表示材料抵抗拉伸（壓縮

4、）變形的能力 D.以上說(shuō)法都不正確。A. Z軸通過(guò)形心C.都不一定要通過(guò)形心8、梁彎曲時(shí)，梁的中性層（A.不會(huì)彎曲C.會(huì)彎曲但長(zhǎng)度不會(huì)改變B. Zi軸通過(guò)形心D. a是Z軸與Zi軸之間的距離。所以a>0B.不彎曲但長(zhǎng)度會(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，而管內(nèi)的冰卻不會(huì)破壞。這是因?yàn)椋ˋ.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 值就越小；B . 值越大， 值就越小，這與壓桿所用材料無(wú)關(guān)；C.當(dāng)1時(shí)，壓桿肯定是穩(wěn)定的，不必

5、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(wú)關(guān)。三、簡(jiǎn)答題（總分24分，每題6分）1、拉（壓）桿通過(guò)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(lái)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(huà)出下列梁的剪力圖和彎矩圖。（10分）MPa。 （7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2 . 一鋼制的空心圓管，外徑和內(nèi)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

6、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（兩端作錢(qián)支考慮）。（7分）3 .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)力工字鋼 型號(hào)腹板寬度b （mm）WZ3、(cm )(cm) Sz28a8.550824.632a9.569227.5160MPa, 90MPa。試選擇工字鋼的型號(hào)。*學(xué)院期末考試試卷考試科目材料力學(xué)考試卷類(lèi)型B試考試形式閉卷成考試對(duì)象土木本科績(jī)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(zhǎng)率將材料分為兩大類(lèi)：伸長(zhǎng)

7、率大于5%的材料稱(chēng)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?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)趨 勢(shì)時(shí)為負(fù)。4、虎克定律可以寫(xiě)成l F/EA,其中E稱(chēng)為材料的, EA稱(chēng)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(chēng)為。9、在工程實(shí)際中常見(jiàn)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

8、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(xì)長(zhǎng)桿件如圖所示，則正確的說(shuō)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12P J1 P3、如圖所示受力桿件的軸力圖，其中正確的是（2PP2P4、單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角A 桿的長(zhǎng)度；C 材料性質(zhì)；與（）無(wú)關(guān)。BD扭矩截面幾何性質(zhì)。5、當(dāng)梁的某段上作用均布荷

9、載時(shí)。該段梁上的（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(guò)截面的形心，則（）A.該軸一定為主軸，C.在所有軸中，截面對(duì)該軸的慣性矩最小。8、關(guān)于中性軸，下列說(shuō)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（）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(duì)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

10、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、某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，當(dāng)（rx,（ry,（）A.不變B.增大C.減小D.無(wú)法判定三、簡(jiǎn)答題（總分24分，每題6分）（T 7不變，P X增大時(shí)，關(guān)于e X值的說(shuō)法正確的是 zxx1、梁的受力圖如圖所示，畫(huà)剪力圖時(shí)應(yīng)分幾段？畫(huà)彎矩圖時(shí)應(yīng)分幾段?frm2、一般條件下，梁的強(qiáng)度條件是由什么強(qiáng)度來(lái)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(lèi)的？常用的強(qiáng)度理論有那些?四、畫(huà)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

11、為 MPa。（7分）co2、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I 2.01 106m4,試求此結(jié)構(gòu)的臨界荷載Fcr。（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(yīng)力10MPa ,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(qiáng)化、頸縮5、負(fù)7、脆性、塑性9、圣維南原理2、maxFn瓦max4、長(zhǎng)度角度6、強(qiáng)度8、疊加法10、臨界力、細(xì)長(zhǎng)二、選擇題（總分20分，每題2分）1、D 2、C 3、A 4、C5、D 6、A7、A 8、C 9、B10、A三、簡(jiǎn)答題（總分24分，

12、每題6分）1、答：拉（壓）桿通過(guò)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(lái)說(shuō)，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(chēng)為撓度；（2）橫截面繞中性軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的角位移稱(chēng)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(huà)出下列梁的剪力圖和彎矩圖。（10分）4kNI I I I

13、IFsI I 111 I , , i6kN LL_U8kN m五、計(jì)算（總分26分）1. （7 分）解：maxmin90MPa 10所以,1 max 90MPa ,20,3 min 10MPa。2. （7 分）解：鋼管橫截面的慣性矩I 一（D4 d4） 0.0527 10648一 7564N應(yīng)用歐拉公式2EI 2 210 109 0.0527 10Fcr 2-2l0.38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Fcr7564n cr3.36 nstFmin2250 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 8

14、4KN 。2 2最大剪力發(fā)生在兩個(gè)支座處，其值為:FS,maxPql284KN最大彎矩發(fā)生在跨中，其值為:Mmax12/21、2q(-l)38Pl -ql26 8(或者：Mmax (PPl ql2(2)由最大彎矩確定最大正應(yīng)力，從而選擇截面:PlmaxWz1 . 2oql-8，所以WzPlWz5.2一ql 36一一一 3 一60 103 6 18 103 62160 10630.0006m3600cm查表得：No.32a號(hào)工字梁Wz 692 cm3,滿足要求，其它參數(shù)為:Iz*Sz27.5cm, b 9.5mm。（3）校核最大剪應(yīng)力:最大剪應(yīng)力為:maxql 一*FS*(P 力SzS,max

15、J2IzbI zb3 8 103 660 103 -一-一-223 32,15 106Pa 32.15MPa27.5 10 2 9.5 10 390MPa ,故剪應(yīng)力也滿足要求。最后，選擇No.32a號(hào)工字梁。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、A 5、C 6、C7、D8、D9、B10、A三、簡(jiǎn)答題（總分24分，每題6分）1、答：（1）畫(huà)剪力圖時(shí)應(yīng)分為三段： AB、BD、

16、DE;（2）畫(huà)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(shuō)。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(lèi)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

17、（第三強(qiáng)度理論）和畸變能理論（第四強(qiáng)度理論）。四、畫(huà)出下列梁的剪力圖和彎矩圖。（10分）i ql/2qi_-2 _32 ql /8iM -I I Ul I I I I五、計(jì)算（總分26分）1. (7 分)解：maxmin110MPa 10所以,1 max 110MPa ,min 10MPa ,32. （7 分）取其中小值。解：分別計(jì)算各桿可承擔(dān)的臨界荷載, 1）計(jì)算在F力作用下各桿的軸力 由A點(diǎn)的靜力平衡方程得FN22)F cos60oFsin60oF, F2F ;N1 ;23FN21.15Fn2用歐拉公式計(jì)算各桿的臨界力，確定結(jié)構(gòu)的臨界荷載2ei-2112 200 109 2.01 10 621 4