材料力學(xué)期末考試試卷A、B卷及答案

1、*學(xué)院期末考試試卷考試科目材料力學(xué)考試卷類型A試考試形式閉卷成考試對象土木本科績一、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 ,稱為內(nèi)力。2、桿件在軸向拉壓時強度條件的表達式是 。3、低碳鋼拉伸時，其應(yīng)力與應(yīng)變曲線的四個特征階段為 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)號規(guī)定，當(dāng)截面上的彎矩使其所在的微段梁凹向下時為 。6 .梁必須滿足強度和剛度條件。在建筑中，起控制做用的一般是 條件。7、第一和第二強度理論適用于 材料，第三和第四強度理論適用于 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，只會使與桿端距離在較小的范圍內(nèi)受到影響，該原理被稱為010、歐拉公式是用來計算拉（壓）桿的 ,它只適用于 桿。二、單項選擇（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 p P2 ,下面說法正確的是（）是拉力的作用線與桿件軸線重合A. N其實是應(yīng)力B. NC. N 是壓力D. N2、構(gòu)件的強度是指（B.D.A.在外力作用下構(gòu)件抵抗變形的能力 C.在外力作用下構(gòu)件抵抗破壞的能力 在外力作用下構(gòu)件保持原有平衡態(tài)的能力 在外力作用下構(gòu)件保持原有平穩(wěn)態(tài)的能力3、現(xiàn)有鋼、鑄鐵兩種桿材, 兩種合理選擇方案是（）A. 1桿為鋼，2桿為鑄鐵C. 2桿均為鋼其直徑相同B.

3、1D. 2從承載能力與經(jīng)濟效益兩個方面考慮，圖示結(jié)構(gòu)中桿為鑄鐵，2桿為鋼 桿均為鑄鐵14、從拉壓桿軸向伸長（縮短）量的計算公式l 里可以看出，E和A值越大，l越小，故EAi ）。A. E為桿的抗拉（壓）剛度。C.乘積EA為桿的抗拉（壓）剛度B.D.乘積EA表示材料抵抗拉伸（壓縮）變形的能力。 以上說法都不正確。5、空心圓軸的外徑為人D3AWp (1)16CWP -D-(13)P 16D,內(nèi)彳全為d,BD=d /D 。其抗扭截面系數(shù)為（WpWPD316(12)D316(14)6、在沒有荷載作用的一段梁上，（A.剪力圖為一水平直線B.C.沒有內(nèi)力D.7、在平行移軸公式 以Iz a2A中，A. Z軸

4、通過形心B.C .都不一定要通過形心D. a8、梁彎曲時，梁的中性層（）。A.不會彎曲B.C.會彎曲但長度不會改變D.剪力圖為一斜直線內(nèi)力不確定其中Z軸和軸Zi軸互相平行，則（）。Zi軸通過形心是Z軸與Zi軸之間的距離。所以a>0不彎曲但長度會改變彎曲的同時長度也改變9、鑄鐵水管冬天結(jié)冰時會因冰膨脹而被脹裂，而管內(nèi)的冰卻不會破壞。這是因為（A.冰的強度較鑄鐵高；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.對同一種材料制成的壓桿，值較大則 值就越??；B. 值越大，值就越小，這與壓桿所用材料無關(guān)；C.當(dāng)1時，壓

5、桿肯定是穩(wěn)定的，不必對其進行穩(wěn)定計算;D. 值與壓桿桿端的約束情況無關(guān)。三、簡答題（總分24分，每題6分）1、拉（壓）桿通過怫釘連接在一起時，連接處的強度計算包括哪些計算?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方面入手？（ 10分）五、計算（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MPa。 （ 7 分）2 . 一鋼制的空心圓管，外徑和內(nèi)徑分別為12mm和10mm桿長380mm鋼材的彈性模量E=210GPa試用歐拉公式求鋼管的臨界力。已知在實際使用時，其承

6、受的最大工作壓力Fmin=2250N規(guī)定的穩(wěn)定安全系數(shù)為nst=,試校核鋼管的穩(wěn)定性（兩端作錢支考慮）。（7分）3 .工字鋼制成的簡支梁如圖所示，已知l=6m, P=60KN q=8KN/m,材料的容許應(yīng)力 160MPa, 90MPa。試選擇工字鋼的型號。（12分）工字鋼 型號腹板寬度b （mm）W (cm3)If (cm) Sz28a50832a692*學(xué)院期末考試試卷考試科目材料力學(xué)考試卷類型B試考試形式閉卷成考試對象土木本科績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，通常采用 法。2、工程中常以伸長率將材料分為兩大類：伸長率大于5%勺材料稱為 材料。3、梁截面上剪

7、力正負(fù)號規(guī)定，當(dāng)截面上的剪力使其所在的分離體有 時針方向轉(zhuǎn)動趨 勢時為負(fù)。4、虎克定律可以寫成 l F/EA,其中E稱為材料的,EA稱為材料的5、材料力學(xué)在研究變形固體時作了連續(xù)性假設(shè)、 假設(shè)、假設(shè)。6、在常溫、靜載情況下，材料的強度失效主要有兩種形式：一種是 , 一種7、在設(shè)計中通常由梁的 條件選擇截面，然后再進行 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)，通常把這種彎曲稱為。9、在工程實際中常見的組合變形形式有斜彎曲、 , 10、當(dāng)材料一定時，壓桿的柔度越大，則其穩(wěn)定系數(shù) 值越。2、 單項選擇（總分20分，每題2分）1、構(gòu)件的剛度是指（

8、）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)長桿件如圖所示，則正確的說法應(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 JP P3、如圖所示受力桿件的軸力圖，其中正確的是（2PPP2P(A)2P(B)2P(C)(D)P2PP4、單位長度扭轉(zhuǎn)角與（）無關(guān)。A 桿的長度；B扭矩C 材料性質(zhì)；D截面幾何性質(zhì)。5、當(dāng)梁的某段上作用均布荷載時

9、。該段梁上的（） 。A. 剪力圖為水平直線B彎矩圖為斜直線。C. 剪力圖為斜直線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，需要滿足的條件是（A 梁必須是等截面的BC 變形必須是小變形；D7. 若某軸通過截面的形心，則（）A.該軸一定為主軸，B.C.在所有軸中，截面對該軸的慣性矩最小。8、關(guān)于中性軸，下列說法正確的是（）A. 中性軸是梁的軸線B.C. 梁彎曲時，中性軸也隨之彎曲D.9、影響梁彎曲程度越大的原因是（） 。A. 抗彎剛度越大B.C. 抗彎剛度越大，而截面上的彎矩越小10、某點的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，當(dāng)crx, 6v， xy（）A. 不變B.增大C. 減小D.無法判定需要

10、滿足的條件是（梁必須是靜定的梁的彎曲必須是平面彎曲該軸一定是形心軸 D. 截面對該軸的靜矩等于零。中性軸的位置依截面上正應(yīng)力的分布而定 中性軸是中性層與橫截面的交線?？箯潉偠仍叫。孛嫔系膹澗卦酱驞. 截面上的彎矩越?。╮z不變，Px增大時，關(guān)于e x值的說法正確的是 zxx簡答題（總分24 分，每題6 分）1、梁的受力圖如圖所示，畫剪力圖時應(yīng)分幾段？畫彎矩圖時應(yīng)分幾段？2、一般條件下，梁的強度條件是由什么強度來控制的？3、用疊加法求梁的位移，應(yīng)具備什么條件？4、什么是強度理論？怎樣分類的？常用的強度理論有那些？（ 10分）五、計算（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，

11、圖中應(yīng)力單位為MPa。 （ 7 分）2、圖示結(jié)構(gòu)中， AB及AC均為圓截面細(xì)長桿，材料彈性模量 E=200GPa截面慣性矩I 2.01 10 6m4,試求此結(jié)構(gòu)的臨界荷載Fcr。（7分） cr3、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 , 1.2MPa ，試校核梁的強度。（ 12分）A卷參考答案填空題（總分20分，每題2分）1、相互作用力23、彈性、屈服、強化、頸縮 45、負(fù)67、脆性、塑性89、圣維南原理10maxFn 瓦max、長度角度、強度、疊加法、臨界力、細(xì)長二、選擇題（總分20分，每題2分）1、D 2、C 3、A 4、C 5、D

12、6、A 7、A 8、C 9、B 10、A三、簡答題（總分24分，每題6分）1、答：拉（壓）桿通過怫釘連接在一起時，連接處的強度計算包括：（1）拉桿本身的受拉或者受壓強度計算；（2）怫釘所受剪切力引起的剪切強度計算；（3）桿件與怫釘之間的擠壓強度計算。2、答：一般來說，在梁橫截面的中性軸上，正應(yīng)力為零，而切應(yīng)力達到最大值。3、答：描述梁的變形有兩個相互關(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 移稱為撓度；（2）橫截面繞中性軸發(fā)生轉(zhuǎn)動的角位移稱為轉(zhuǎn)角。4、答：由計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、 壓桿的長度、桿端約束以及材料的力學(xué)性能方面入手。

13、四、畫出下列梁的剪力圖和彎矩圖。（10分）2kN4kN m4kN6kNM8kN m五、計算（總分26分）1. （7 分）解：maxmin90MPa 10所以,1 max 90MPa ,0,3 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臨界壓力與實際工作壓力之比，即為壓桿工作時的安全系數(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 （2

14、P ql） P 84KN 。2 2最大剪力發(fā)生在兩個支座處，其值為:FS,maxPqi284KN最大彎矩發(fā)生在跨中，其值為:Mmax12W、2q(-l)38Pl -ql26 8(或者：Mmax (PPl 支68(2)由最大彎矩確定最大正應(yīng)力，從而選擇截面:maxPlM max 6Wz1. 20 ql-8，所以WzPlWz5.2一ql 36一一一 3 一60 103 61-3_28 103 628160 10630.0006m3600cm查表得：No.32a號工字梁Wz 692cm3,滿足要求，其它參數(shù)為:Iz*Sz27.5cm,b9.5mm 。（3）校核最大剪應(yīng)力:最大剪應(yīng)力為:maxql 一

15、*FS*(P 3)SzS,max J2IzbI zb3 8 103 660 103 -一-一-227.5 10 2 9.5 10 332.15 106Pa 32.15MPa90MPa ,故剪應(yīng)力也滿足要求。最后，選擇No.32a號工字梁。B卷參考答案、填空題（總分20分，每題1、截面23、逆45、均勻性、各向同性67、強度、剛度89、拉伸（或壓縮）與彎曲的組合、2分）、塑性、彈性模量、抗拉（壓）剛度、塑性屈服、脆性斷裂、斜彎曲扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 10 、小二、選擇題（總分20分，每題2分）1、A 2、B 3、C 4、A 5、C 6、C 7、D 8、D 9、B 10、A三、簡答題（總分24分，每題

16、6分）1、答：（1）畫剪力圖時應(yīng)分為三段： AB BD DE（2）畫彎矩圖時應(yīng)分為四段：AB BC CD DE2、答：一般條件下，梁的強度條件是由彎矩引起的正應(yīng)力強度條件所控制的，同時還要驗證 由橫向荷載引起的切應(yīng)力強度條件。3、答：應(yīng)用疊加法計算梁的位移應(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：強度理論是關(guān)于材料發(fā)生強度失效力學(xué)因素的假說。在常溫、靜載情況下，一般是按 材料的強度失效形式進行分類的。 常用的強度理論有適用于脆性斷裂的強度理論：最大拉應(yīng)力理論（第一強度理論）和最大拉應(yīng)變理論（第二強度理論），

17、以及適用于塑性屈服的強度理論： 最大切應(yīng)力理論（第三強度理論）和畸變能理論（第四強度理論）。四、畫出下列梁的剪力圖和彎矩圖。（10分）ql /8ql/2ql 2 _32 ql /8五、計算（總分26分）1. （7 分）maxminMPa2x y2解：11010所以， 1 max 110MPa ,2 min 10MPa ,32. （7 分）取其中小值。解：分別計算各桿可承擔(dān)的臨界荷載, 1）計算在F力作用下各桿的軸力 由A點的靜力平衡方程得FN22）F cos60oFsin60oF, F2F ;N1 ;23FN21.15Fn2用歐拉公式計算各桿的臨界力，確定結(jié)構(gòu)的臨界荷載2EI-21i2 200 109 2.01 10 621 4 cos30o330.