2022年《材料力学》期末考试试卷AB卷及答案.pdf

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1、材料力学期末考试试卷AB卷及答案* 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就是。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、线应变指的就是的改变 ,而切应变指的就是的改变。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、梁必须满足强度与刚度条件。在建筑中,起控制做用的一般就是条件。7、第一与第二强度理论适用于材料,第三与第四强度理论适用于材料。8、求

2、解组合变形的基本方法就是。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、欧拉公式就是用来计算拉(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12NPP,下面说法正确的就是 ( ) A、N 其实就是应力B、 N 就是拉力C、N 就是压力D、 N 的作用线与杆件轴线重合2、构件的强度就是指 ( ) 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

3、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就是 ( ) 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 杆均为铸铁精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 材料力学期末考试试卷AB卷及答案4、从拉压杆轴向伸长 (缩短)量的计算公式EANll可以瞧出 ,E 与 A 值越大 , l 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

4、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)1(163DWPB)1(1623DWPC)1(1633DWPD)1(1643DWP6、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21ZZIIa A中,其中 Z 轴与轴1Z轴互相平行 ,则( )。A、Z 轴通过形心B、1Z轴通过形心C 、 都不一定要通过形心D、 a 就是 Z 轴与1Z轴之间的距离。所以a08、梁弯曲时 ,梁的中性层 ( )。A. 不会弯曲B、 不弯曲

5、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。这就是因为( )。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、设与分别就是压杆的稳定系数与柔度系数,()。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, 压杆肯定就是稳定的 , 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

6、计算？2、在梁横截面的中性轴上 ,其正应力与切应力的值如何？3、梁的变形用什么来度量的？这些量的几何意义各就是什么？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与弯矩图。(10 分) A B 1 C 2 F 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 材料力学期末考试试卷AB卷及答案五、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,

7、外径与内径分别为12mm 与 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MPaMPa90 ,160。试选择工字钢的型号。(12 分) 工字钢型号腹板宽度 b (mm) Wz 3()cm*zzIS(cm) 28a 8、5 508 24、6 32a 9、5 692 27、5

8、* 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/NlF lEA,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:一种就是,一种就是。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

9、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、构件的刚度就是指 ( ) 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精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 材料力学期末考试试卷AB卷及答案C、 在外力

10、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,则正确的说法应就是 ( ) 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3、如图所示受力杆件的轴力图,其中正确的就是 ( )。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

11、、应用叠加原理求梁横截面的挠度、转角时,需要满足的条件就是 ( )。A 梁必须就是等截面的B 梁必须就是静定的C 变形必须就是小变形 ; D 梁的弯曲必须就是平面弯曲7、若某轴通过截面的形心 ,则( ) A.该轴一定为主轴 , B、 该轴一定就是形心轴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 ,下列说法正确的就是 ( )。A. 中性轴就是梁的轴线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、 中性轴就是中性层与横截面的交线。9、影响梁弯曲程度越大的原因就是( )。A. 抗弯刚度越大B、抗弯刚度越小 ,而截面上的弯矩

12、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值的说法正确的就是( ) 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？P P 1 1 2 2 P2PP2PP2PP2PP2P()A()B()C()D精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - -

13、- 材料力学期末考试试卷AB卷及答案2、一般条件下 ,梁的强度条件就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、什么就是强度理论？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与弯矩图。(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642.01 10Im,试求此结构的临界荷载crF。(7 分) 3、图示外伸梁中 ,已知 l=3m,b=80mm,h=120mm,q=2K

14、N, 材料的容许应力MPa10, MPa2 .1,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、maxmaxNFA3、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;

15、 (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与尺寸、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与弯矩图。(10 分) SF4kN2kN精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，

16、共 8 页 - - - - - - - - - - 材料力学期末考试试卷AB卷及答案五、计算 (总分 26 分) 1、(7 分) 解: 2max2229010 xyxyxminMPa所以, 1max90MPa,20,3min10MPa。2、 (7 分) 解:钢管横截面的惯性矩4484()0.05271064IDdm应用欧拉公式229822210100.05271075640.38crEIFNl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min75643.362250crstFnnF所以,钢管就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1(2)8422ql

17、NPqlPKN。最大剪力发生在两个支座处,其值为 :,max842SqlFPKN; 最大弯矩发生在跨中 ,其值为 :22max2()13()266 12868qlqllllPlMPqql(或者:22max()223868qlllqlPlqlMPP) (2)由最大弯矩确定最大正应力,从而选择截面 : 2maxmax168zzPlqlMWW,所以32326560 10618 10663668160 10zPlqlW330.0006600mcmM6kN4kN m8kN m精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - -

18、 -第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 材料力学期末考试试卷AB卷及答案查表得 :No、32a号工字梁3692zWcm,满足要求 ,其它参数为 :*27.5,9.5zzIcm bmmS。(3)校核最大剪应力 : 最大剪应力为 :*,maxmaxSzzFSI b*()2zzqlPSI b33238 10660 10227.5 109.5 10632.15 1032.15PaMPa 90MPa,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

19、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 ,梁的强度条件就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)

20、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就是线性关系。4、答:强度理论就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 ,一般就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 )与最大拉应变理论 (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 )与畸变能理论 (第四强度理论 )。四、画出下列梁的剪力图与弯矩图。(10 分) 五、计算 (总分 26 分) 1、(7 分) 解:/8ql/2ql2/8ql232qlM精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - -

21、- - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 材料力学期末考试试卷AB卷及答案2max22211010 xyxyxminMPa所以, 1max110MPa,2min10MPa,30。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11cos60,2;2oNNFFFFF22232sin60,1.1523oNNNFFFFFF2) 用欧拉公式计算各杆的临界力,确定结构的临界荷载22961221200102.01 10330.71 4cos

22、30NoEIFKNl112661.4crNFFKN22962222200102.01 109901 4cos30NoEIFKNl221.151139crNFFKN取该结构的临界荷载中的较小者,即661.4crFKN。3、(12 分) 解:(1) 求支座反力34.54BCFFqlKN(2) 正应力强度条件校核max2716MKN mg,maxmaxmax28.8 6zMMMPabhW(3)切应力强度条件校核,max3SFKN, *,maxmax0.47SZZFSMPaIb,或者:,maxmax30.472SFMPaA综上分析 ,梁的强度条件满足。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - - -