工程力學(xué)專業(yè)畢業(yè)答辯基礎(chǔ)題100題及答案

1、工程力學(xué)專業(yè)畢業(yè)生答辯基礎(chǔ)知識(shí)試題100題及答案1. 什么是壓桿的完善體系和非完善體系？?jī)煞N體系所對(duì)應(yīng)的失穩(wěn)形式是什么？1答：所謂壓桿的完善體系是指桿件的軸線是理想的直線（沒(méi)有初曲率），荷載是理想的軸心受壓荷載（沒(méi)有初偏心）。壓桿的非完善體系是指具有初曲率或承受偏心荷載的壓桿。完善體系所對(duì)應(yīng)的失穩(wěn)形式是分支點(diǎn)失穩(wěn)，非完善體系所對(duì)應(yīng)的失穩(wěn)形式是極值點(diǎn)失穩(wěn)。2. 確定結(jié)構(gòu)失穩(wěn)臨界荷載有靜力法和能量法兩種計(jì)算方法，什么否靜力法和能量法？靜力法中的平衡方程和能量法中的勢(shì)能駐值條件有什么關(guān)系？2 答：靜力法是指根據(jù)臨界狀態(tài)的靜力特征所提出的方法，而能量法是指根據(jù)臨界狀態(tài)的能量特征所提出的方法。能量法中的

2、勢(shì)能駐值條件等價(jià)于靜力法中的平衡方程。3. 能量法求解多自由度體系臨界荷載的步驟是怎樣的？3答：能量法求解多自由度體系臨界荷載的步驟為：先寫(xiě)出勢(shì)能表達(dá)式，建立勢(shì)能駐值條件，然后應(yīng)用位移有非零解的條件，得出特征方程，得出荷載的特征值，最后在特征值中選取最小值，即得臨界荷載。4. 什么是真實(shí)位移和可能位移？4答：真實(shí)位移是既滿足變形協(xié)調(diào)條件，又滿足靜力平衡條件的位移；可能位移是指連續(xù)的滿足桿端位移條件，但不一定滿足平衡條件的位移。5. 什么是二階內(nèi)力？計(jì)算桿件的二階內(nèi)力時(shí)，應(yīng)考慮哪些因素的影響？5答：建立平衡方程或平衡微分方程時(shí)，如果考慮結(jié)構(gòu)變形而引起的幾何尺寸的改變，即在變形后的平衡狀態(tài)上建立方

3、程，由此而求得的內(nèi)力稱為二階內(nèi)力。影響桿件二階內(nèi)力的變形主要是弦轉(zhuǎn)角和撓度。6. 在軸向拉壓變形中，桿內(nèi)只存在正應(yīng)力，這句話是否正確？并說(shuō)明原因。6答：這句話不正確。拉壓桿橫截面上只存在正應(yīng)力，不存在切應(yīng)力，但斜截面上通常都存在切應(yīng)力。7. 細(xì)長(zhǎng)壓桿穩(wěn)定臨界壓力與桿件什么有關(guān)。7 答：細(xì)長(zhǎng)桿臨界壓力與壓桿的尺寸、材料、桿端約束有關(guān)。8 拉壓胡克定律有幾種表達(dá)方式？其應(yīng)用條件是什么？8. 答：有兩種表達(dá)方式：；。兩個(gè)公式計(jì)算變形時(shí)都要求構(gòu)件處于線彈性階段即，第2個(gè)公式還需要滿足在桿長(zhǎng)內(nèi)，不變。9 在進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)所用到的許用應(yīng)力如何定義？9 答：許用應(yīng)力是根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的極限應(yīng)力除以安全系數(shù)得到的

4、。脆性材料取強(qiáng)度極限，塑性材料取屈服極限。10. 計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)時(shí)，如何建立相當(dāng)系統(tǒng)？需要列幾個(gè)關(guān)系求解？10答：在原來(lái)的超靜定結(jié)構(gòu)中，去掉多余約束，用相應(yīng)的約束力代替得到的新結(jié)構(gòu)為原超靜定結(jié)構(gòu)的相當(dāng)系統(tǒng)；求解超靜定問(wèn)題一般需要建立3個(gè)關(guān)系：靜力關(guān)系，幾何關(guān)系，物理關(guān)系。11. 切應(yīng)力互等定理只有材料處于線彈性范圍才成立？這句話對(duì)嗎？并說(shuō)明理由。11答：推導(dǎo)切應(yīng)力互等定理時(shí)只用到了平衡條件，沒(méi)有涉及材料是否處于線彈性，因此，只要處于平衡狀態(tài)，切應(yīng)力互等定理就成立。12. 鑄鐵圓試件扭轉(zhuǎn)時(shí)沿哪個(gè)面破壞？并分析其破壞原因。12 答：鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)時(shí)沿45度發(fā)生破壞，是由于此截面最大拉應(yīng)力作用的結(jié)果。

5、13. 純彎曲時(shí)，梁內(nèi)與軸平行的各層纖維將發(fā)生什么變化？什么是中性層？中性軸？中性軸在橫截面上什么地方？13 答：純彎曲變形時(shí)，位于梁凸的一側(cè)處于拉伸狀態(tài)，凹的一側(cè)處于壓縮狀態(tài)；處于交界的部位稱為中性層，中性層即不伸長(zhǎng)也不縮短。中性層與橫截面的交線稱為中性軸。14. 在寫(xiě)剪力方程和彎矩方程時(shí)，函數(shù)的定義域在什么情況下是開(kāi)區(qū)間、什么情況下是閉區(qū)間？14答：在寫(xiě)剪力方程時(shí)，集中力作用處剪力要突變，此處為方程間斷點(diǎn)為開(kāi)區(qū)間；在寫(xiě)彎矩方程時(shí)，集中力偶作用處彎矩要突變，此處為方程間斷點(diǎn)為開(kāi)區(qū)間。15. 梁的撓曲線近似微分方程的應(yīng)用條件是什么？15答：在推導(dǎo)撓曲線近視微分方程時(shí)用到了，而推導(dǎo)此公式時(shí)用到了

6、物理關(guān)系，所以撓曲線近視微分方程要求構(gòu)件處于線彈性階段。16. 在材料力學(xué)中，經(jīng)常運(yùn)用疊加原理進(jìn)行計(jì)算，試問(wèn)疊加原理的適用條件。16答：疊加原理是材料力學(xué)的計(jì)算中經(jīng)常使用的方法，要求應(yīng)用此方法時(shí)需要滿足兩個(gè)條件：構(gòu)件處于小變形；所求參數(shù)與外荷載之間是線性關(guān)系。17. 什么是應(yīng)力狀態(tài)？應(yīng)力狀態(tài)分為幾種：根據(jù)什么分類？17答：受力構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)處不同方位截面上應(yīng)力的集合，稱為一點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)。應(yīng)力狀態(tài)根據(jù)主應(yīng)力的取值分為三類：三個(gè)主應(yīng)力只有一個(gè)不等于0時(shí)稱為單向應(yīng)力狀態(tài)，兩個(gè)不等于0時(shí)稱為平面應(yīng)力狀態(tài)，三個(gè)全不等于0稱為空間應(yīng)力狀態(tài)。18. 天氣較冷時(shí)，往玻璃杯中注入沸水時(shí)，玻璃杯發(fā)生破裂？請(qǐng)問(wèn)杯子從

7、內(nèi)壁還是從外壁先裂？18答：沸水注入玻璃杯后，內(nèi)壁溫度顯然高于外部溫度，因而壁內(nèi)部有膨脹變形的趨勢(shì)，但壁外部限制了此變形，所以內(nèi)壁產(chǎn)生壓應(yīng)力，壁內(nèi)部的膨脹變形迫使壁外部伸長(zhǎng)，故其產(chǎn)生拉應(yīng)力。而玻璃是脆性材料，抗拉性較差，所以先從受拉側(cè)破壞，即從外壁開(kāi)始裂。19. 運(yùn)用強(qiáng)度理論進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，脆性材料一般選擇一、二強(qiáng)度理論，塑性材料一般選擇三、四強(qiáng)度理論？這種選擇方法是否正確？并說(shuō)明理由。19答：強(qiáng)度理論是按照破壞形式進(jìn)行選擇的，發(fā)生脆性斷裂選一、二強(qiáng)度理論，發(fā)生屈服破壞選擇三、四強(qiáng)度理論。塑性材料一般發(fā)生屈服破壞所以選擇三、四強(qiáng)度理論，但有一種情況即處于三向受拉時(shí)發(fā)生短裂破壞，這時(shí)應(yīng)選擇一強(qiáng)度

8、理論。所以并不能按照材料來(lái)選強(qiáng)度理論。20. 在什么條件下，莫爾積分法可以用圖形互乘法代替？20答：在莫爾積分中，只要、有一個(gè)是線性，此積分就可簡(jiǎn)化為圖形互乘的代數(shù)運(yùn)算。21與其他材料的結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)？（1）材料的強(qiáng)度高，塑性和韌性好。（2）材質(zhì)均勻，和力學(xué)計(jì)算的假定比較符合。（3）鋼結(jié)構(gòu)制作簡(jiǎn)便，施工周期短。（4）鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量輕。（5）鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差。（6）鋼材耐熱但不耐火。22從技術(shù)角度看，鋼結(jié)構(gòu)的合理應(yīng)用范圍包括哪幾方面？（1）大跨度結(jié)構(gòu)。（2）重型廠房結(jié)構(gòu)。（3）受動(dòng)力荷載影響的結(jié)構(gòu)。（4）可拆卸的結(jié)構(gòu)。（5）高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑。（6）容器和其他構(gòu)筑物。（7）輕型鋼結(jié)構(gòu)。

9、23加工對(duì)鋼構(gòu)件性能的影響主要表現(xiàn)為哪兩類？（1）常溫下加工的塑性變形，即冷作硬化和其后的時(shí)效影響。（2）局部高溫的影響，主要是焊接的影響，也有氧氣切割的影響。24鋼結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為哪兩種？（1）承載力極限狀態(tài)。（2）正常使用極限狀態(tài)。25鋼構(gòu)件的強(qiáng)度破壞是指什么？構(gòu)件的某一截面或連接件因應(yīng)力超過(guò)材料強(qiáng)度而導(dǎo)致的破壞。26鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的原因是什么？壓應(yīng)力的存在。27軸心受壓鋼構(gòu)件的失穩(wěn)形式有哪幾種？（1）彎曲屈曲 （2）扭轉(zhuǎn)屈曲 （3）彎扭屈曲28設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)需處理哪兩方面因素？（1）結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的抗力 （2）荷載施加于結(jié)構(gòu)的效應(yīng)。29一階分析是指什么？結(jié)構(gòu)在荷載作用下必然有變形，當(dāng)變形和構(gòu)件的尺

10、寸相比微不足道時(shí)，內(nèi)力分析按結(jié)構(gòu)的原始位形進(jìn)行，即忽略變形的影響。30鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則是什么？技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全適用，確保質(zhì)量。31 在ANSYS中實(shí)體建模有哪些方式？各有什么特點(diǎn)？31（1）自底向上的建模方式和自頂向下的建模方式。（2）自底向上的建模方式：建模順序：點(diǎn)-線-面-體；自頂向下的建模方式：建模順序：直接生成面或體。32 動(dòng)力分析與靜力分析的不同點(diǎn)？32靜力分析不考慮荷載隨時(shí)間的變化，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在不變荷載作用下的反應(yīng)；動(dòng)力分析考慮荷載隨時(shí)間的變化，由動(dòng)力方程求解結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。動(dòng)力分析分為確定性分析和非確定性分析，即隨機(jī)分析。反應(yīng)由動(dòng)力荷載和結(jié)構(gòu)本身特性決定。33 模態(tài)分析的

11、常用方法有哪些？33分塊Lanczos法，子空間法，PowerDynamics法，縮減法，非對(duì)稱法，阻尼法和QR阻尼法等。34 什么是諧響應(yīng)？求解有哪些方法？34諧響應(yīng)是分析結(jié)構(gòu)在承受隨時(shí)間變化荷載作用下穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的一種技術(shù)。常用求解方法：完全法，模態(tài)疊加法和縮減法。35 簡(jiǎn)述譜分析的常用計(jì)算過(guò)程？35 1 建立模型 2 計(jì)算模態(tài)解 3 獲得譜解 4 擴(kuò)展模態(tài) 5 合并模態(tài) 6 觀察結(jié)果。36 在ANSYS中，BEAM3和BEAM4有何異同？36兩單元都是用來(lái)模擬梁在荷載作用下的效應(yīng)。不同點(diǎn)：BEAM3為平面梁?jiǎn)卧?，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有2個(gè)平動(dòng)1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)3個(gè)自由度；而B(niǎo)EAM4為空間梁?jiǎn)卧?，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)平

12、動(dòng)3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)6個(gè)自由度。37 非線性分析包括那兩種？各有何特點(diǎn)？答：幾何非線性和材料非線性。幾何非線性：由于幾何變形導(dǎo)致剛度的改變。材料非線性：應(yīng)力超過(guò)屈服應(yīng)力，應(yīng)力與應(yīng)變不再滿足一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，應(yīng)力應(yīng)變曲線與變形歷史有關(guān)。38 金屬材料常有哪些屈服準(zhǔn)則？對(duì)于混凝土材料使用哪些屈服準(zhǔn)則？38答：金屬材料適用：Tresca和Mises屈服準(zhǔn)則。對(duì)于混凝土材料適合使用Mohr-Coulumn準(zhǔn)則。39 在ansys中單元列表有何用途？39答：1 能夠進(jìn)行數(shù)學(xué)結(jié)果運(yùn)算2 能夠訪問(wèn)其他方法無(wú)法訪問(wèn)的數(shù)據(jù)。40 生成節(jié)點(diǎn)和單元的網(wǎng)格劃分有哪些步驟？40答：1 定義單元屬性；2 定義單元網(wǎng)格。3生成網(wǎng)格41

13、什么是純滾動(dòng)? 以圓盤(pán)在水平面上沿直線運(yùn)動(dòng)為例說(shuō)明其主要特點(diǎn)。 答：純滾動(dòng)就是圓盤(pán)的邊緣上的點(diǎn)與水平面上直線的點(diǎn)存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，或者說(shuō)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中接觸點(diǎn)的相對(duì)速度為零。42某平面力系向A、B兩點(diǎn)簡(jiǎn)化的主矩皆為零，此力系簡(jiǎn)化的最終結(jié)果可能是一個(gè)力嗎?可能是一個(gè)力偶嗎?可能平衡嗎?42答 某平面力系向A點(diǎn)簡(jiǎn)化，主矩為零，則此力系簡(jiǎn)化結(jié)果為通過(guò)A點(diǎn)的一個(gè)力，或平衡。若此力系再向B點(diǎn)簡(jiǎn)化，主矩也為0 ，則此力系簡(jiǎn)化的最終結(jié)果可能是通過(guò)A、B兩點(diǎn)的一個(gè)力，不可能是一個(gè)力偶(零力偶除外)，有可能平衡(若主矢也為零)。43 某平面力系向同平面內(nèi)任一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果都相同，此力系簡(jiǎn)化的最終結(jié)果可能是什么? 43

14、答 若主矢主矩均為零，此平面力系向任一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果均相同，此力系簡(jiǎn)化的結(jié)果為平衡；若主矢為零，主矩不為零，此平面力系向任一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果均相同，此力系簡(jiǎn)化的結(jié)果為合力偶；若主矢不為零，主矩?zé)o論為零還是不為零，此平面力系向任一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果均相同，這不可能。因此，此力系簡(jiǎn)化的最終結(jié)果可能是一個(gè)力偶或平衡力系。44“剛體作平動(dòng)時(shí)，各點(diǎn)的軌跡一定是直線或平面曲線；剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各點(diǎn)的軌跡一定是圓”。這種說(shuō)法對(duì)嗎? 44答 剛體作平動(dòng)時(shí)，各點(diǎn)的軌跡不一定是直線或平面曲線，也可以是空間曲線。剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)軸外各點(diǎn)的軌跡一定是圓(或圓弧)。45有人說(shuō)：“剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角加速度為正，表示加速轉(zhuǎn)動(dòng)；

15、角加速度為負(fù)，表示減速轉(zhuǎn)動(dòng)”。對(duì)嗎，為什么? 45答 不對(duì)。還應(yīng)考慮角速度的正負(fù)。當(dāng)角速度、角加速度均為正或負(fù)時(shí)，為加速轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)角速度、角加速度正負(fù)號(hào)不同時(shí)，為減速轉(zhuǎn)動(dòng)。46 彈性力學(xué)基本方程主要從哪幾個(gè)方面對(duì)彈性體進(jìn)行研究？46答：主要從靜力學(xué)、幾何關(guān)系、物理關(guān)系三個(gè)方面對(duì)彈性體進(jìn)行研究。47 彈性力學(xué)中主要采用了哪些基本假定？47答：連續(xù)性、完全彈性、均勻性、各向同性及小變形假定。（注意不包含平截面假定）48 請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明平面應(yīng)力問(wèn)題的應(yīng)力與應(yīng)變有哪些特征。48答：平面應(yīng)力問(wèn)題的應(yīng)力位于同一平面內(nèi)，應(yīng)變是空間的。（即ez0，沿空間坐標(biāo)軸的三個(gè)坐標(biāo)軸方向都存在線應(yīng)變）49 請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明平面應(yīng)變問(wèn)

16、題的應(yīng)力與應(yīng)變有哪些特征。49答：平面應(yīng)變問(wèn)題的應(yīng)變?yōu)橛谕黄矫鎯?nèi)，應(yīng)力是空間的。（即sz0，沿空間坐標(biāo)軸的三個(gè)坐標(biāo)軸方向都存在正應(yīng)力）50 請(qǐng)說(shuō)明彈性力學(xué)中應(yīng)力的正負(fù)方向規(guī)定。50答：彈性力學(xué)中規(guī)定正坐標(biāo)面上的應(yīng)力以沿坐標(biāo)軸正方向?yàn)檎刈鴺?biāo)軸負(fù)方向?yàn)樨?fù)，負(fù)坐標(biāo)面上的應(yīng)力以沿坐標(biāo)軸負(fù)方向?yàn)檎刈鴺?biāo)軸正方向?yàn)樨?fù)（或以拉伸正應(yīng)力為正，壓縮正應(yīng)力為負(fù)，切應(yīng)力的正負(fù)向規(guī)定同前）。51 檢驗(yàn)平面問(wèn)題中的位移分量是否為正確解答的條件是什么？51答：如果位移分量（1）在區(qū)域內(nèi)滿足用位移表達(dá)的平衡微分方程，（2）在邊界上滿足位移邊界條件，或應(yīng)力邊界條件，即為正確解答；任意一條不滿足，不能做為正確解答。52

17、 檢驗(yàn)平面問(wèn)題中的應(yīng)力分量是否為正確解答的條件是什么？52答：應(yīng)力分量必須滿足（1）區(qū)域內(nèi)的平衡微分方程，（2）區(qū)域內(nèi)的相容方程，（3）邊界上的應(yīng)力邊界條件，（4）如果是多連體，還要滿足位移單值條件，才能做為正確解答；任意一條不滿足，不能做為正確解答。53 檢驗(yàn)平面問(wèn)題中的應(yīng)力函數(shù)是否為正確解答的條件是什么？53答：應(yīng)力函數(shù)必須滿足（1）區(qū)域內(nèi)的相容方程，（2）邊界上的應(yīng)力邊界條件，（3）如果是多連體，還要滿足位移單值條件，才能做為正確解答；任意一條不滿足，不能做為正確解答。54軸對(duì)稱問(wèn)題中，和分別有什么特點(diǎn)？54答：與無(wú)關(guān)，恒為零。55極坐標(biāo)系中，不同位置點(diǎn)的坐標(biāo)方向是否相同？不同位置點(diǎn)的位

18、移分量的指向是否相同？55答：都不相同。56 試解釋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的概念：設(shè)計(jì)空間、設(shè)計(jì)點(diǎn)56答：以設(shè)計(jì)變量為坐標(biāo)軸所構(gòu)成的空間；設(shè)計(jì)空間中的點(diǎn)57 試解釋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的概念：約束曲面、約束界面57答：等式約束在設(shè)計(jì)空間里繪出的一個(gè)個(gè)面（或一條條線）；可行域的邊界58 試解釋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的概念：最優(yōu)設(shè)計(jì)、無(wú)約束極值問(wèn)題58答：使目標(biāo)函數(shù)值達(dá)到最優(yōu)的可行設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)變量可以任意取值，沒(méi)有約束條件的極值問(wèn)題59 試解釋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的概念：設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)、約束條件59答 優(yōu)化設(shè)計(jì)中待確定的某些參數(shù)；優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)判別優(yōu)化設(shè)計(jì)方案優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)表達(dá)式；優(yōu)化設(shè)計(jì)尋求目標(biāo)函數(shù)極值時(shí)的某些限制條件；60

19、 試解釋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的概念：位移靈敏度、應(yīng)力靈敏度60答 位移對(duì)設(shè)計(jì)變量的偏導(dǎo)數(shù)；應(yīng)力對(duì)設(shè)計(jì)變量的偏導(dǎo)數(shù)61 優(yōu)化設(shè)計(jì)與普通設(shè)計(jì)的區(qū)別是什么？61答 普通設(shè)計(jì)：只是一個(gè)可行設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)分析起校核作用；效率低；優(yōu)化設(shè)計(jì)：眾多可行方案中最好的方案；效率高；與普通設(shè)計(jì)具有同樣的安全度。62 無(wú)約束優(yōu)化方法中，有的方法只利用目標(biāo)函數(shù)值f，有的方法除利用目標(biāo)函數(shù)值f外，還要利用，這些方法各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？62答 只利用目標(biāo)函數(shù)值f：方法簡(jiǎn)單，程序簡(jiǎn)單，對(duì)目標(biāo)函數(shù)的性質(zhì)要求低，但求解效率也低。利用目標(biāo)函數(shù)值f及其導(dǎo)數(shù)：方法和程序均較復(fù)雜，對(duì)目標(biāo)函數(shù)的性質(zhì)要求高，求解效率高。63 序列無(wú)約束優(yōu)化方法（SUMT

20、）的基本思想是什么？63答 序列無(wú)約束優(yōu)化方法（SUMT）的基本思想是：將約束優(yōu)化問(wèn)題中的不等式和等式約束函數(shù)進(jìn)行加權(quán)轉(zhuǎn)化后，和原目標(biāo)函數(shù)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)新的目標(biāo)函數(shù)懲罰函數(shù)，求解該新的目標(biāo)函數(shù)的無(wú)約束極小值，以期得到原問(wèn)題的約束最優(yōu)解。按一定的法則改變加權(quán)因子的值，構(gòu)成一系列的無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題，逐步逼近原約束優(yōu)化問(wèn)題的最優(yōu)解。64 靈敏度分析有幾種方法？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？64答 差分法、半解析法、解析法。程序依次復(fù)雜化，計(jì)算精度依次趨高，穩(wěn)定性依次趨好。65 遺傳算法的基本思想是什么？65答遺傳算法從一個(gè)種群（代表問(wèn)題可能潛在解集）開(kāi)始，（這個(gè)種群由一定數(shù)目的個(gè)體 一個(gè)設(shè)計(jì)方案或一個(gè)解組成），按

21、照適者生存和優(yōu)勝劣汰的原理，逐代演化產(chǎn)生出越來(lái)越好的近似解。66. 利用剛體系虛位移原理求靜定結(jié)構(gòu)約束力的優(yōu)缺點(diǎn)何在?66答 利用剛體系虛位移原理求靜定結(jié)構(gòu)約束力的優(yōu)點(diǎn)是欲求的約束力變成了主動(dòng)力，在虛功方程中只有主動(dòng)力，其它約束力不出現(xiàn)。這是因?yàn)槿绮蝗サ裟骋患s束，就沒(méi)有與該約束力相應(yīng)的虛位移，則其虛功為零。缺點(diǎn)是有些虛位移的計(jì)算比較麻煩。67在力法計(jì)算中可否利用超靜定結(jié)構(gòu)作為基本結(jié)構(gòu)？67答 可以。力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)的基本思路是：從原結(jié)構(gòu)中暫時(shí)撤去n個(gè)多余約束，代以N個(gè)未知力，得到基本體系；根據(jù)基本體系與原結(jié)構(gòu)變形相同的條件，沿多余未知力的方向可列出n個(gè)變形協(xié)調(diào)方程，即力法方程。解方程即可求得

22、基本未知力，于是原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力可求。當(dāng)基本結(jié)構(gòu)是靜定結(jié)構(gòu)時(shí)，柔度系數(shù)和自由項(xiàng)是容易計(jì)算的。但從力法計(jì)算的原理來(lái)看，并未要求基本結(jié)構(gòu)必須是靜定結(jié)構(gòu)。 若取超靜定結(jié)構(gòu)作為基本結(jié)構(gòu)，同樣可以根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件列出力法方程進(jìn)行求解。問(wèn)題是確定力法方程中的柔度系數(shù)和自由項(xiàng)，必須使用超靜定基本結(jié)構(gòu)的位移公式和內(nèi)力公式。68 用力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)的解是唯一的嗎?68答 是唯一的。 超靜定結(jié)構(gòu)滿足平衡條件的內(nèi)力解答有無(wú)窮多組。既滿足平衡條件，又滿足變形協(xié)調(diào)條件的解則是確定唯一的。69求力法方程中的系數(shù)與自由項(xiàng)時(shí)，單位未知力與荷載可否加于不同的基本結(jié)構(gòu)？ 69 能。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可以將單位未知力與荷載加于不同基本結(jié)

23、構(gòu)上，力法方程形式不變，內(nèi)力圖結(jié)果也相同。70在力法計(jì)算中，什么情況下可用剛度的相對(duì)值?為什么?70 在荷載作用下，由各向同性、應(yīng)力與應(yīng)變成正比的小曲率桿件組成的超靜定結(jié)構(gòu)，在用力法計(jì)算內(nèi)力時(shí)，各桿剛度可用相對(duì)值。在這種情況下，不論結(jié)構(gòu)形式如何，也不論各桿用何種材料，截面形狀和尺寸如何結(jié)構(gòu)中內(nèi)力分布只與各桿剛度相對(duì)值有關(guān)，而與絕對(duì)值無(wú)關(guān)。當(dāng)各桿絕對(duì)剛度按同一比例增減時(shí)，不影響內(nèi)力分布。71. 位移法可否求解靜定結(jié)構(gòu)?71 可以。因?yàn)樵陟o定結(jié)構(gòu)中總是存在具有角位移或線位移的結(jié)點(diǎn)，其位移就可作位移法基本未知量；對(duì)應(yīng)于每個(gè)結(jié)點(diǎn)角位移或線位移可建立一個(gè)平衡方程；而對(duì)于任意單桿總可建立相應(yīng)的剛度方程。7

24、2. 超靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的內(nèi)力分布隨各部分剛度比值變化的規(guī)律是什么？72一般規(guī)律是：相對(duì)增加某局部的剛度，則該局部的內(nèi)力也相對(duì)增加，反之則相對(duì)減小，在特定情況下，各部分內(nèi)力分布與剛度分布呈線性關(guān)系。73. 剛架計(jì)算中什么情況下需要考慮剪切變形的影響?決定剪切變形影響大小的主要因素是什么?73一般剛架中桿件截面尺寸與桿長(zhǎng)的比值不大，剪切變形對(duì)內(nèi)力和位移的影響都很小，可以忽略。當(dāng)上述比值(對(duì)于矩形截面或圓形截面桿件即為高跨比)較大時(shí)，剪切變形的影響應(yīng)予考慮。例如在計(jì)算剪力墻構(gòu)件時(shí)就不能忽略剪切變形。決定剪切變形的主要因素是桿件截面尺寸與桿長(zhǎng)比值，同時(shí)與截面形狀和材料性質(zhì)也有關(guān)。74 如何用機(jī)動(dòng)

25、法求靜定剛架內(nèi)力的影響線74用機(jī)動(dòng)法作任何靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響線的原理是相同的，其步驟為：1撤去與所求影響線的內(nèi)力相應(yīng)的約束，形成具有一個(gè)自由度的體系；2沿該內(nèi)力正方向給單位虛位移，使體系各部分作符合約束條件的剛體微運(yùn)動(dòng)，得虛位移圖，3與廣義單位力相應(yīng)的荷載行走線的虛位移圖，就是影響線的輪廓。再由虛功方程和運(yùn)動(dòng)分析求出豎標(biāo)值并確定正負(fù)號(hào)。75. 不經(jīng)過(guò)單元坐標(biāo)變換，可用矩陣位移法解題嗎?75答 可以。 在矩陣位移法中利用坐標(biāo)變換只是一種計(jì)算方式并沒(méi)有改變問(wèn)題本身的力學(xué)性質(zhì)。因此不經(jīng)過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，直接確定整體坐標(biāo)系中的單元?jiǎng)偠染仃嚰昂奢d列陣并完成全部計(jì)算是完全可以的。76. 靜定組合結(jié)構(gòu)在受力上有何優(yōu)

26、點(diǎn)?76答 采用組合結(jié)構(gòu)主要是為了減小梁式桿的彎矩，充分發(fā)揮材料強(qiáng)度，節(jié)省材料。靜定組合結(jié)構(gòu)在受力上的優(yōu)點(diǎn)是減小了梁式桿的彎矩。77.有應(yīng)力就有應(yīng)變，有應(yīng)變就有應(yīng)力，這種說(shuō)法對(duì)嗎?77不對(duì)，因?yàn)橛袝r(shí)有應(yīng)力而沒(méi)有應(yīng)變，有時(shí)有應(yīng)變卻沒(méi)有應(yīng)力。78.三鉸拱式屋架中，常加拉桿，為什么？78答 在豎向荷載作用下，三鉸拱拱腳有水平推力。如將三鉸拱做成屋架，則支撐屋架的墻或柱頂將承受較大的水平推力，為減小三鉸拱對(duì)墻或柱的水平推力，在三鉸拱的屋架拱腳處設(shè)置水平拉桿，拉桿的拉力代替了水平推力的作用。79.力矩分配法中對(duì)桿件的固端彎矩，桿端彎矩的正負(fù)號(hào)是怎樣規(guī)定的？79答 力矩分配法中對(duì)桿件的桿端彎矩（含固端彎矩

27、）的正負(fù)號(hào)規(guī)定為：作用于桿端的彎矩順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，反之為?fù)。80.在結(jié)點(diǎn)力偶作用下,桿件的分配彎矩和傳遞彎矩是怎樣得到的？80答 在結(jié)點(diǎn)力偶作用下,桿近端有分配彎矩，其值為力矩分配系數(shù)乘以結(jié)點(diǎn)力偶值；桿遠(yuǎn)端有傳遞彎矩，其值為傳遞系數(shù)乘以分配彎矩值。81極限狀態(tài)分為哪幾類？81答：分兩類：承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。82作用在結(jié)構(gòu)上的荷載分為哪幾類？ 82答：結(jié)構(gòu)上的荷載，按其作用時(shí)間的長(zhǎng)短和性質(zhì)，可分為三類： (1) 永久荷載；（2）可變荷載；（3）偶然荷載。83. 根據(jù)梁內(nèi)縱向受拉鋼筋配筋率的不同，受彎構(gòu)件正截面的破壞性形式可分為哪幾類？ 83答：可分為三類：適筋梁；超筋梁；少筋梁。

28、84. 根據(jù)剪跨比和箍筋用量的不同斜截面受剪破壞的形態(tài)又哪幾種？84答：有三種：斜壓破壞；剪壓破壞；斜拉破壞。85.斜截面承載能力計(jì)算包括那幾個(gè)方面？ 85答：包括斜截面受剪承載能力計(jì)算和受彎承載能力計(jì)算兩個(gè)方面。86.什么是抵抗彎矩圖？ 86答：抵抗彎矩圖是實(shí)際配置的鋼筋在梁的各正截面所承受的彎矩圖。87 .鋼筋混凝土矩形截面純扭構(gòu)件的破壞形態(tài)分為哪幾類？ 87答：分為：少筋破壞；適筋破壞；完全和部分超筋破壞。88. 偏心受壓構(gòu)件按其破壞特征可分為哪幾類？ 88答：可分為：大偏心和小偏心受壓。89.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的抗彎剛度是一個(gè)變量，它是怎樣變化的？ 答：它是隨著荷載的增大而降低，隨時(shí)間的增大而降低。90.什么足條件屈服強(qiáng)度?90答硬鋼的極限強(qiáng)度很高變形很小，沒(méi)有明顯屈服點(diǎn)，通常取相應(yīng)殘余應(yīng)變時(shí)的應(yīng)力作為名義屈服點(diǎn)，稱為條件屈服強(qiáng)度。91、什么是位移插值函數(shù)