材料力学期末考试试卷AB卷及答案要点.pdf
*学院期末考试试卷 材料力学考试科试卷类A考试形闭卷绩土木本科考试对象分）一、填空题（总分20分，每题2 1、杆件在外力作用下，其内部各部分间产生的，称为内力.-.2、杆件在轴向拉压时强度条件的表达式是阶段，3、低碳钢拉伸时，其应力与应变曲线的四个特征阶段为阶段，-阶段.阶段，-的改变.的改变，而切应变指的是 4、线应变指的是.5.梁截面上弯矩正负号规定，当截面上的弯矩使其所在的微段梁凹向下时为-条 件.6.梁必须满足强度和刚度条件。在建筑中，起控制做用的一般是材料。材料，第三和第四强度理论适用于强度理论适用于-7、第一和第二8、求解组合变形的基本方法是.-9、力作用于杆端方式的不同，只会使与杆端距离在较小的范围内受到影响，该原理被称为杆.，它只适用于 10、欧拉公式是用来计算拉（压）杆的）2分（二、单项选择总分20分，每题PP?”？），下面说法正确的是（、用截面法可求出图示轴向拉压杆la-a截 面 的 内 力2.B.N是拉力 A.N其实是应力D.N的作用线与杆件轴线重合 是 压 力C.N）2、构件的强度是指（B,在外力作用下构件抵抗变形的能力在外力作用下构件保持原有平衡态的能力 A.D.在外力作用下构件保持原有平稳态的能力C.在外力作用下构件抵抗破坏的能力、现有钢、铸铁两种杆材，其直径相同.从承载能力与经济效益两个方面考虑，图示结构中3）两种合理选择方案是（21 B.杆为铸铁，杆为钢杆为铸铁杆为钢，A.12杆均为钢C.2.BA2M越小，故A值越大，可以看出，E4、从拉压杆轴向伸长（缩短）量的计算公式和?/?/?一 EA）.（E A表示材料抵抗拉伸（压缩）变形的能力。B.乘积 A.E为杆的抗拉（压）刚度。以上说法都不正确。D.C.乘积E A为杆的抗拉（压）刚度。.=JZD）其抗扭截面系数为（5、空心圆轴的外径为0,内径为d,33TJDD2 B A”-16163J?DZHD C?）?（1?和（1?1616）（6、在没有荷载作用的一段梁上，B.剪力图为一斜直线 A.剪力图为一水平直线D.内力不确定 C.没有内力2 .）中，其中轴和轴轴互相平行，则（7、在平行移轴公式Za?/?Zz）轴通过形心B.Z Z A.轴通过形心2aX）轴之间的距离。所以D.a是Z轴与 C.都不一定要通过形心.）.8、梁弯曲时，梁的中性层（不弯曲但长度会改变B.A.不会弯曲弯曲的同时长度也改变D.C.会弯曲但长度不会改变.）9、铸铁水管冬天结冰时会因冰膨胀而被胀裂，而管内的冰却不会破坏。这是因为（冰处于三向受压应力状态：B.A.冰的强度较铸铁高：D.冰的应力等于零。C.冰的温度较铸铁高：?.）和（分别是压杆的稳定系数和柔度系数，10、设?？值较大则A.对同一种材料制成的压杆，值就越小：?B.值就越小，这与压杆所用材料无关：值越大，？时，压杆肯定是稳定的，不必对其进行稳定计算：1.当C?.值与压杆杆端的约束情况无关。D6分，每题分）24三、简答题（总 分、拉（压杆通过抑钉连接在一起时，连接处的强度计算包括哪些计算？12,在梁横截面的中性轴上，其正应力和切应力的值如何？3、梁的变形用什么来度量的？这些量的几何意义各是什么？4、工程中提高乐杆稳定性的措施主要从哪几个方面入手？四、画出下列梁的剪力图和弯矩图。（io分）4=10kNBR肝 4kN B=8kN分）五、计 算（总分2 6 分）.（7MPal.试用解析法求图中平面应力状态的主应力，图中应力单位为80302.一钢制的空心圆管，外径和内径分别为12mm和 10mm，杆长380mm，钢材的弹性模量E=210GPa。试用欧拉公式求钢管的临界力。已知在实际使用时，其承受的最大工作压力分）7.（,规定的稳定安全系数为=3.0试校核钢管的稳 定 性（两端作较支考虑）F=2250N,一3.工字钢制成的简支梁如图所示，已知/=6m，P=60KN,q=8KN/m,材料的容许应力?试选择工字钢的型号。（12分）MPa9O?,?6OMPa1b腹板宽度工字钢,(cm)S)(cm(mm)型号 508 8.5 24.6 28a27.532a692*学院期末考试试卷 材料力学考试科试卷类B闭考试形土木本考试对分）2 0分，每题2填空题（总分一、法.1、求杆件任一截面上的内力时，通常采用-材料.2、工程中常以伸长率将材料分为两大类：伸长率大于5%的材料称为时针方向转动趋 3、梁截面上剪力正负号规定，当截面上的剪力使其所在的分离体有-势时为负。4尸/?竹料称为材料的材称为,EA 写、4虎克定律可以成其，中金-.的-假设、假设.5、材料力学在研究变形固体时作了连续性假设、-,一种 6、在常温、静我情况下，材料的强度失效主要有两种形式：一种是-是-校核.条件选择截面，然后再进行7、在 设 计 中 通 常 由 梁 的-、外力的作用平而不与梁的形心主惯性平面重合或平行，梁弯曲后的扰曲轴不在外力作用平8。面内，通常把这种弯曲称为-9、在工程实际中常见的组合变形形式有斜弯曲、1 0,当材料一定时，压杆的柔度越大，则其稳定系数值越分，每题2分总分二、单项选择(2 0)、构件的刚度是指1(在外力作用下构件保持原有平衡态的能力B.A.在外力作用下构件抵抗变形的能力D.在外力作用下构件保持原有平稳态的能力在外力作用下构件抵抗破坏的能力C.)(2、轴向拉伸细长杆件如图所示，则正确的说法应是面上应力皆均匀分布1-1A、2-2 2-2面上应力均匀分布面上应力非均匀分布，B 1-1 C 面上应力均匀分布，面上应力非均匀分布2-2面上应力皆非均匀分布、D 1-12-213、如图所示受力杆件的轴力图，其中正确的是().P2P与、单位长度扭转）无关A 杆的长度：B 扭矩C 材料性质：D 截面几何性质。5、当梁的某段上作用均布荷载时。该段梁上的（）.A.剪力图为水平直线 B 弯矩图为斜直线。C.剪力图为斜直线D 弯矩图为水平直线6、应用叠加原理求梁横截面的挠度、转角时，需要满足的条件是（）.A 梁必须是等截面的 BC 变形必须是小变形；D7.若某轴通过截面的形心，则（）A.该轴一定为主轴，C.在所有轴中，截面对该轴的惯性矩最小.8、关于中性轴，下列说法正确的是（）.B.D.A.中性轴是梁的轴线布而定C.梁弯曲时，中性轴也随之弯曲9、影响梁弯曲程度越大的原因是（）.A.抗弯刚度越大矩越大C.抗弯刚度越大,而截面上的弯矩越小梁必须是静定的梁的弯曲必须是平面弯曲B.该轴一定是形心轴D.截面对该轴的静矩等于零。中性轴的位置依截面上正应力的分中性轴是中性层与横截面的交线.B.抗弯刚度越小，而截面上的弯D.截而上的弯矩越小10、某点的应力状态如图所示，当。，。，。不变，r增大时，关 于 值的说法()A.不变C.减小B.增大D.无法判定三、筒答题(总分2 4分，每题6分)1,梁的受力图如图所示，画剪力图时应分几段？画弯矩图时应分几段？2,一般条件下，梁的强度条件是由什么强度来控制的？3、用叠加法求梁的位移，应具备什么条件？4、什么是强度理论？怎样分类的？常用的强度理论有那些？四、画出下列梁的剪力图和弯矩图.（10分）分）五、计 算（总分24分）（、试用解析法求图中平面应力状态的主应力,图中应力单位为MPa。7160402、图示结构中，A B及AC均为圆截面细长杆，材料弹性模量E=200GPa,截面惯性矩修，试求此结构的临界荷载。（7分）立?IO772.OJ?,材料的容许应力，b=80mm,h=120mm.q=2KN、图示外伸梁中，已知3/=3mA/P叩？10?.试校核梁的强度12分）（A/Pa2?l.A卷参考答案一、填空题（总分20分，每题2分）F?.v?、2 1、相互作用力?-a?i 3、弹性、屈服、强化、颈缩 4、长 度 角 度5、负 6、强度7、腌性、型性 8、叠加法9、圣维南原理 10、临界力、细长二、选择题（总分20分，每题2分）1、D 2、C 3、A 4、C 5、D 6、A 7、A 8、C 9、B 10、A三、简答题（总分24分，每题6分）1、答：拉（压）杆通过珈钉连接在一起时，连接处的强度计算包括：（1）拉杆本身的受拉或者受压强度计算：（2）卸钉所受剪切力引起的剪切强度计算：?6101 P/560?m6?8?10?ql?-68636?0.0006m?600cm-*?160?10Ii,?21.5cm,h?9.5mmcm?W692.No.32a 查表得：号工字梁，满足要求，其它参数为：毋）校核最大剪应力：3（.,g/?68?l（M P?）S60?10?ES-立船?？最大剪应力为：MPa32A 5Pa?32.15?10?-xWZ27.5?10?9.5?1 0/6=?,故剪应力也满足要求。MPa?90最后，选择 No.32a号工字梁.B卷参考答案一、填空题（总分20分，每题2分）1、截面2、塑性3、逆4、弹性模量、抗 拉（压）刚度5、均匀性、各向同性6、塑性屈服、脆性断裂7、强度、刚度8、斜弯曲9、拉 伸（或压缩）与弯曲的组合、扭转与弯曲的组合 10、小二、选 择 题（总分20分，每题2 分）1、A 2、B 3、C 4、A 5、C 6、C 7、D 8、D 9、B 10、A三、简 答 题（总分24分，每题6 分）1、答：（1）画剪力图时应分为三段：A B、B D、DE：（2）画弯矩图时应分为四段：A B、BC、C D、DE.2、答：一般条件下，梁的强度条件是由弯矩引起的正应力强度条件所控制的.同时还要验证由横向荷载引起的切应力强度条件。3、答：应用叠加法计算梁的位移应具备以下基本条件：（1）所发生的变形为小变形：（2）材料服从胡克定律。在此条件下，梁的转角或者位移与荷载之间是线性关系.4、答：强度理论是关于材料发生强度失效力学因素的假说。在常温、静我情况下，一般是按材料的强度失效形式进行分类的常用的强度理论有适用于脆性断裂的强度理论：最大拉应力理论（第一强度理论）和最大拉应变理论（第二强度理论），以及适用于塑性屈服的强度理论：最大切应力理论（第三强度理论）和畸变能理论（第四强度理论）。四、画出下列梁的剪力图和弯矩图。（】0分）g 8匈qB2M1/q 2 8五、计 算（总分26分）1 .（7 分）解：V2?,.!?_ _ _ _ _ _ _,?2 2?”1 1 0?A/Pa?1 0?A/Pf l 1 0 1 1 0 A/Pa?0.，所以，2 .（7 分）解：分别计算各杆可承担的临界荷载，取其中小值。1）计算在F力作用下各杆的轴力由A点的静力平衡方程得Fo;2 F?F F?尸c os6 0?_ 3 F 2 F?6 0?1.1 5 F,F F?F si n y T nm i 2 3 2 ）用欧拉公式计算各杆的临界力，确定结构的临界荷载$?1 0?2.0 1?2 0 0?1 0 E/?尸?773 3 0.7K Vu?-?/c os3 0?4 1 iH2F?661.4KN 1 0 1 0?E/?2.0 1?200?F?990/CJV2 5?x?Ros3 0?I?4F?1.1 5 F?1 1 3 9K N%-F?6 6 .4KNe取该结构的临界荷载中的较小者，即。3、（1 2 分）解：（1）求支座反力3 KN4.5?nqF!F?-4 （2）正应力强度条件校核MA/2 7?m a?8.8 MPa?L W?K V,b h W l&_ 6.（3）切应力强度条件校核K A3尸?7尸?5犷？.7 3?7?.或者：?0.4 7?A/Pa?A/Pa 0.4 7?-a 4 2 b/?Z综上分析,梁的强度条件满足。
