《材料力学》期末考试试题A、B卷和答案 .doc
*学院期末考试试卷 考试科目材料力学考试成绩试卷类型A考试形式闭卷考试对象土木本科一、 填空题（总分20分，每题2分）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 。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， 阶段。 4、线应变指的是 的改变，而切应变指的是 的改变。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 。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 条件。7、第一和第二强度理论适用于 材料，第三和第四强度理论适用于 材料。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 。10、欧拉公式是用来计算拉（压）杆的 ，它只适用于 杆。二、 单项选择(总分20分，每题2分)1、用截面法可求出图示轴向拉压杆a-a截面的内力，下面说法正确的是（ ） A. N其实是应力 B. N是拉力 C. N是压力 D. N的作用线与杆件轴线重合2、构件的强度是指( ) A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力 B. 在外力作用下构件保持原有平衡态的能力C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力 D. 在外力作用下构件保持原有平稳态的能力3、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，图示结构中两种合理选择方案是( )A. 1杆为钢，2杆为铸铁 B. 1杆为铸铁，2杆为钢 C. 2杆均为钢 D. 2杆均为铸铁AB1C2F4、从拉压杆轴向伸长（缩短）量的计算公式可以看出，E和A值越大，越小，故（ ）。A. E为杆的抗拉（压）刚度。 B. 乘积EA表示材料抵抗拉伸（压缩）变形的能力。C. 乘积EA为杆的抗拉（压）刚度 D. 以上说法都不正确。5、空心圆轴的外径为D，内径为d，=d /D。其抗扭截面系数为（ ）。A B C D 6、在没有荷载作用的一段梁上，（ ）A. 剪力图为一水平直线 B.剪力图为一斜直线C没有内力 D.内力不确定7、在平行移轴公式中，其中轴和轴轴互相平行，则（ ）。A. Z轴通过形心 B. 轴通过形心C . 都不一定要通过形心 D. a是Z轴与轴之间的距离。所以a>08、梁弯曲时，梁的中性层（ ）。A. 不会弯曲 B. 不弯曲但长度会改变C.会弯曲但长度不会改变 D.弯曲的同时长度也改变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（ ）。A.冰的强度较铸铁高； B.冰处于三向受压应力状态； C.冰的温度较铸铁高； D.冰的应力等于零。10、设和分别是压杆的稳定系数和柔度系数，（ ）。A对同一种材料制成的压杆，值较大则值就越小；B值越大，值就越小，这与压杆所用材料无关；C当1时，压杆肯定是稳定的，不必对其进行稳定计算；D值与压杆杆端的约束情况无关。三、 简答题（总分24分，每题6分）1、拉（压）杆通过铆钉连接在一起时，连接处的强度计算包括哪些计算？2、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、工程中提高压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。（10分）五、计算（总分26分）1. 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。（7分）2. 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Fmin=2250N，规定的稳定安全系数为nst=3.0，试校核钢管的稳定性（两端作铰支考虑）。（7分）3. 工字钢制成的简支梁如图所示，已知l=6m，P=60KN，q=8KN/m，材料的容许应力。试选择工字钢的型号。（12分）工字钢型号腹板宽度b(mm)Wz (cm)28a8.550824.632a9.569227.5*学院期末考试试卷 考试科目材料力学考试成绩试卷类型B考试形式闭卷考试对象土木本科一、 填空题（总分20分，每题2分）1、求杆件任一截面上的内力时，通常采用 法。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 材料。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 时针方向转动趋势时为负。4、虎克定律可以写成，其中E称为材料的 ，EA称为材料的 。5、材料力学在研究变形固体时作了连续性假设、 假设、 假设。6、在常温、静载情况下，材料的强度失效主要有两种形式：一种是 ，一种是 。7、在设计中通常由梁的 条件选择截面，然后再进行 校核。8、外力的作用平面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、 ， 。10、当材料一定时，压杆的柔度越大，则其稳定系数值越 。二、 单项选择(总分20分，每题2分)1、构件的刚度是指( ) A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力 B. 在外力作用下构件保持原有平衡态的能力C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力 D. 在外力作用下构件保持原有平稳态的能力2、轴向拉伸细长杆件如图所示，则正确的说法应是( )A 1-1、2-2面上应力皆均匀分布B 1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布C 1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布D 1-1、2-2面上应力皆非均匀分布PP11223、如图所示受力杆件的轴力图，其中正确的是（ ）。4、单位长度扭转角与（ ）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 B 梁必须是静定的C 变形必须是小变形； D 梁的弯曲必须是平面弯曲7.若某轴通过截面的形心，则（ ）A该轴一定为主轴， B. 该轴一定是形心轴C在所有轴中，截面对该轴的惯性矩最小。 D. 截面对该轴的静矩等于零。8、关于中性轴，下列说法正确的是（ ）。A. 中性轴是梁的轴线 B. 中性轴的位置依截面上正应力的分布而定C. 梁弯曲时，中性轴也随之弯曲 D. 中性轴是中性层与横截面的交线。9、影响梁弯曲程度越大的原因是（ ）。A. 抗弯刚度越大 B.抗弯刚度越小，而截面上的弯矩越大C. 抗弯刚度越大，而截面上的弯矩越小 D. 截面上的弯矩越小10、某点的应力状态如图所示,当x,y,z不变,x增大时,关于x值的说法正确的是（ ）A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 无法判定三、 简答题（总分24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）五、计算（总分24分）1、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。（7分）2、图示结构中，AB及AC均为圆截面细长杆，材料弹性模量E=200GPa，截面惯性矩，试求此结构的临界荷载。（7分）3、图示外伸梁中，已知l=3m，b=80mm，h=120mm，q=2KN，材料的容许应力，试校核梁的强度。（12分）A卷参考答案一、 填空题（总分20分，每题2分）1、 相互作用力 2、3、弹性、屈服、强化、颈缩 4、长度 角度5、负 6、强度7、脆性、塑性 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）杆通过铆钉连接在一起时，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）铆钉所受剪切力引起的剪切强度计算；（3）杆件与铆钉之间的挤压强度计算。2、答：一般来说，在梁横截面的中性轴上，正应力为零，而切应力达到最大值。3、答：描述梁的变形有两个相互关联的量：（1）梁横截面形心在垂直于梁轴线方向上的线位移称为挠度；（2）横截面绕中性轴发生转动的角位移称为转角。4、答：由计算临界力的欧拉公式可知，提高压杆稳定性的措施主要从压杆的截面形状和尺寸、压杆的长度、杆端约束以及材料的力学性能方面入手。四、画出下列梁的剪力图和弯矩图。（10分）五、计算（总分26分）1.（7分）解： 所以， ，。2. （7分）解：钢管横截面的惯性矩应用欧拉公式临界压力与实际工作压力之比，即为压杆工作时的安全系数，故所以，钢管是满足稳定性要求的。3.（12分）解：（1）首先求得两支座反力值为。最大剪力发生在两个支座处，其值为：；最大弯矩发生在跨中，其值为：（或者：）（2）由最大弯矩确定最大正应力，从而选择截面：，所以查表得：No.32a号工字梁，满足要求，其它参数为：。（3）校核最大剪应力：最大剪应力为：，故剪应力也满足要求。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：AB、BD、DE；（2）画弯矩图时应分为四段：AB、BC、CD、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、静载情况下，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。（10分） 五、计算（总分26分）1.（7分）解： 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2） 用欧拉公式计算各杆的临界力，确定结构的临界荷载取该结构的临界荷载中的较小者，即。3、（12分）解：（1） 求支座反力（2） 正应力强度条件校核，（3）切应力强度条件校核，或者：综上分析，梁的强度条件满足。
