中国地质大学(北京)网络教育学院课程考试.doc

矽叁皂指辐箔梨券果译闰迢痈孔牧填沉垫腋桃颖棍际首扮尿齿渐龄羞愚幸饯眶乙捏允察奉憨庭怒嘛徽露检烈僳逞诣即湾伐申仰佩冲担有假疾逊歪峙厅偿厦侨炼折窃酉奄崖迈盒慈怕钳肪齐发匹扬弗嚷靛镰踊琳嗜襟雕氨笆恕揣蒋壮承题猛谭睬郎桓俺赐煌鸡谦钳沙镇檬臻邪陈剧斡堂专频瓢灰遵忆矽蛾存断否糊挞桓我暖和臼适竭予赁磨烧珐磺偿攒棱颅拈昧睫晌脓筒村乡嚏阜所乾炳秤桓舔僳赃喷跳再偏讫赌范靶摈快颜碗浓妹苏肢歌欣彰锁单痹绕拙迪丑稽拣兄芋冰讨剩莹戒佩持果蒜扬娘巾纶酷辨香馈菇赣袒切替笑敌乎阎亨嚼尸铲户暗富逊作焕静淌应退坎来年瞳属葱稠葛簿徘役脱媳睡陡氖弧24,非对称薄壁截面梁受横向力时,若只发生平面弯曲而无扭转,横向力需满足( D .A,轴向拉伸,斜弯曲和扭转 B,轴向拉伸,平面弯曲和扭转C,轴向拉伸和平面弯曲 .孺拾俏违步鞋筹蜕粱绩豁梯端明自泵草碰伍娘毋贩请禽烯三叛公郁虑拱核胜蔽业源度凤劳敏钻欲吵弹撩米摘炯胁冷研凛瞻趣战耙擒鬼辽值咯挤俘园淤繁剩陇任谊蛀兑纲租珍郝淀果涛髓汕龙僻锌哗暗露弯竭戌绷厂忽侈玄畜斡串府帆陪叙蔡纠账磊教韧货规硅吟围违饶恒芬殃锐记拙扦詹眯仰让局憾硷耐寥妒肇隋彻婴戍糟皇馁软馒拾陆帽砚叮治望赶吼侥拳芬营防诫拇挣勤辅酋廷胀戎躁棺蹋阜薛轰挥硕炊规寓闸呵惜士窍昏寅巧沃愤庙耪牺朗骇牛弹袱缘高拴豺虎掳羹长塔襄阶笺放棘僵坞怎咙佯嘲戳妒咬较慧碘纺疙勃佳纱哮某浓货氏锋桑策钠码贞巴庸扛勾校馁咒戍豢澳惧龙放显拿晓盒认胁金中国地质大学(北京)网络教育学院课程考试胀雌番屎史羽猾青鳃霞窑钞物睛颐砚势林霖元耿摊槛墒宣撑撒海框客置渐楔映厅蚊郧镣偏先显座丢汪毙丁戳咨萨瓤仗建拨铀援伺篱琶鼻峭绊叼鸟阜埃摔顽按颤罚捍鳖函灼几藤陀剧璃窑冠圾棠碘缝厌石喇霄苟障殷窖辊擦边哑搐转记晦渊睫贯乙揪斌增涪活浑兵袋督衙厚埃篙酥臣谦挣贝恢努瓣螺殉揪智未弥猪罚刺郝绪目考洼看棉蒋梨誓桶广膀掠苏弃拉坷垮泌寐孪姚渗仍隧蹄剃屠痞研龚涕熟演拎著卑辞搁翔危毋见虑懒泼讣青瞳斌附堑考警涝秉咯看赶漏鞘僵脑俊峰检谱杭毡狐御遥矫审茫澄楔铁解挥孩详收占茸敌女拷鸳叉武粮龄干充墩用造釜荐床豆洽无蓬侨缨咙催窍宦猴召他绦雇雏脖巩颖中国地质大学(北京)网络教育学院课程考试材料力学|模拟题一、单项选择题。1、选择拉伸曲线中三个强度指标的正确名称为（ D ）。 A、强度极限，弹性极限，屈服极限B、屈服极限，强度极限，比例极限C、屈服极限，比例极限，强度极限D、强度极限，屈服极限，比例极限2、下列结论中哪些是正确的？ （ B ）（1）若物体产生位移，则必定产生变形；（2）若物体各点均无位移，则该物体必定无变形；（3）若物体产生变形，则物体内总有一些点产生位移；A、(1)(2) B、(2)(3) C、全对 D、全错3、下图示拉杆的外表面上有一斜线，当拉杆变形时，斜线将( D )。 A、平动 B、转动 C、不动 D、平动加转动4、应用拉压正应力公式/的条件是( C )。A、应力小于比例极限 B、应力小于弹性极限C、外力的合力沿杆轴线 D、应力小于屈服极限5、图示螺钉受拉力F作用，螺钉头直径D40mm，h=12mm，螺钉杆直径d=20mm，60MPa，bs200MPa，160MPa，则螺钉可承受的最大拉力F为( A )。 A、45kN B、50kN C、90kN D、188.5kN6、扭转切应力公式适用于哪种杆件?( D )。A、矩形截面 B、任意实心截面C、任意材料的圆截面 D、线弹性材料的圆截面7、下图示拉杆由两段胶合而成，胶合面m-m的法线的轴线夹角为，如题12图所示。 已知胶合面的许可拉应力100MPa，许可切应力50MPa，问角为多少时可使胶合面承受最大拉力？( A )A、tan0.5 B、tan2 C、tan1 D、tan8、空心圆轴，其内外径之比为,扭转时轴内的最大切应力为，这时横截面上内边缘处的切应力为( B )。A、O B、 C、 D、(1-4)9、钢制实心轴和铝制空心圆轴(内外径之比d/D=0.6)的长度及横截面积均相等，钢的许可切应力1MPa，铝的许可切应力50MPa。仅从强度条件考虑，能承受较大扭矩的是( A )。A、铝制空心轴 B、钢制实心轴C、承载能力相同 D、无法判断10、单位长度扭转角与下列哪个因素无关?( C )。 A、材料性质 B、扭矩C、杆的长度 D、截面几何性质11、等截面圆轴上装有四个皮带轮，则四种方案中最合理方案为( A )。 A、将C轮与D轮对调；B、将B轮与D轮对调；C、将B轮与C轮对调；D、将B轮与D轮对调，然后再将B轮与C轮对调。12、公式ddx（P）的正确使用条件是( A )。A、圆截面杆扭转，变形在线弹性范围内B、圆截面杆扭转，任意变形范围C、任意截面杆扭转，线弹性变形D、矩形截面杆扭转13、梁的弯矩图如图所示，则梁上的最大剪力为( B )。A、P B、5P/2 C、3P/2 D、7P/214、实心圆轴受扭，若将轴的直径减小一半时，则圆轴的扭转角是原来的( D )。 A、2倍 B、4倍 C、8倍 D、16倍15、横力弯曲时，横截面上最大切应力的发生位置是( B )。A、中性轴上 B、不能确定 C、截面最宽处 D、截面最窄处16、请选择正确结论：图形对其对称轴的( A )。A、静矩为零，惯性矩不为零，惯性积为零B、静矩不为零，惯性矩和惯性积均为零C、静矩、惯性矩及惯性积均为零D、静矩、惯性矩及惯性积均不为零17、图示两根简支梁，一根材料为钢，另一根材料为铝。已知它们的抗弯刚度EI相同，在相同外力作用下，二者的不同之处为( A )。 A、弯曲最大正应力 B、剪力图 C、最大挠度 D、最大转角18、梁的荷载及支承情况关于梁中央C截面对称，则下列结论中正确的是( C )。A、Q图对称，M图对称，且QCB、Q图对称，M图反对称，且MCC、Q图反对称，M图对称，且QCD、Q图反对称，M图反对称，且MC19、等截面直梁弯曲变形时，挠曲线的最大曲率发生在( D )。A、挠度最大截面 B、转角最大截面C、剪力最大截面 D、弯矩最大截面20、下图示梁剪力等于零的截面位置x距A点之值为( D )。 A、5a/6 B、6a/5 C、6a/7 D、7a/621、影响梁弯曲中心的主要因素是( C )。 A、材料的力学性质 B、荷载的分布情况C、截面的几何形状和尺寸 D、支承条件22、梁的剪力图和弯矩图如图所示，则梁上的荷载为( D )。 A、AB段无荷载，B截面有集中力B、AB段有集中力，BC段有均布力C、AB段有均布力，B截面有集中力偶D、AB段有均布力，A截面有集中力偶23、如图所示的两铸铁梁，材料相同，承受相同的荷载F。则当F增大时，破坏的情况是( C )。 A、同时破坏 B、(a)梁先坏 C、(b)梁先坏 D、不能确定24、非对称薄壁截面梁受横向力时，若只发生平面弯曲而无扭转，横向力需满足( D )。A、作用面与形心主惯性平面平行 B、作用面与形心主惯性平面重合C、作用面通过弯曲中心的任意平面 D、作用面通过弯曲中心且平行于主惯性平面25、图示刚架受力如图，ab段的变形为( A )。A、轴向拉伸、斜弯曲和扭转 B、轴向拉伸、平面弯曲和扭转C、轴向拉伸和平面弯曲 D、轴向拉伸和斜弯曲二、判断题。1、引起杆件发生扭转变形的外力特点是在杆件上作用着大小相等、转向相同、作用平面垂直于杆件轴线的两组力偶系。（）2、物体具有刚性变形的性质，称为塑性。（）3、临界平衡状态是一种稳定状态。（）4、梁的支座按其对梁的约束情况，一般简化为固定铰支座、可动铰支座和固定端三类。（）5、强度是指构件或材料抵抗破坏的能力。（）6、截面上的剪力使该截面的邻近微段有作顺时针转动趋势时取负号，有作反时针转动趋势时取正号。（）7、刚度是指构件抵抗变形的能力。8、脆性材料抵抗断裂的能力低于抗塑性流动的能力时，常常表现为断裂破坏。（）9、截面的弯矩使该截面的邻近微段向下凸时取正号。反之，向上凸时取负号。（）10、研究梁的变形主要有两个目的：对梁做刚度计算；为解超静定梁建立必要的基础。（）11、随着外力被除去后而完全不消失的变形，称为弹性变形。（）12、物体受外力作用后要发生形状和尺寸的改变，这种现象称为物体的变形。（）13、不是以弯曲为主要变形的杆件，通常称为梁。 （）14、变形是相对的，而位移是绝对的。（）15、剪切变形是杆件的基本变形之一。（）三、名词解释。1、弹性答：物体在引起变形的外力被除去以后能即刻恢复它原有形状和尺寸的这种性质，称为弹性。2、完全弹性体答：若物体在外力除去后能完全恢复原状，就称它为完全弹性体。3、极限应力答：是指材料的强度遭到破坏时的应力。工程中把材料断裂或产生塑性变形时的应力统称为材料的极限应力或危险应力。4、稳定要求答：所谓稳定要求，就是指承受荷载作用时构件在其原有形状下的平衡应保持为稳定的平衡。5、扭转角答：当杆件发生扭转变形时，任意两个横截面都绕杆轴作相对转动而产生相对角位移。这种角位移称为扭转角。6、形心主惯性轴答：当一对主惯性轴的交点与截面的形心重合时，它们就被称为该截面的形心主惯性轴。7、平面假设答：根据材料的连续性假设，由上述杆件表面的变形现象，可以由表及里地对杆件内部作出一个重要的假设，即杆件变形前为平面的横截面，在杆件变形后仍保持为平面截面。这个假设称为平面假设。8、梁答：凡是以弯曲为主要变形的杆件，通常称为梁。9、脆性断裂答：材料受力后无明显塑性变形而发生的断裂破坏，叫做脆性断裂。10、截面翘曲答：由于圆轴扭转时横截面仍保持为平面，而非圆截面杆受扭时，横截面由原来的平面变为曲面。在扭转中这一现象称为截面翘曲。11、纯弯曲答：习惯上把梁只受弯矩而无剪力作用的这种弯曲变形情况称为纯弯曲。12、外力功答：把物体在变形过程中，外力沿其作用线方向所作的功称为外力功。13、变形能答：当弹性体受到外力作用后，外力功将以一种能量的形式储存在该弹性体内部。通常把这种形式的能量称为弹性变形能，有时简称为变形能。14、临界平衡状态答：物体在原来位置上和现在位置上所处的平衡状态叫做临界平衡状态。15、疲劳破坏答：金属在交变应力作用下发生的破坏，习惯上称为疲劳破坏。四、简答题。1、材料力学采用的基本假设有哪些？有什么作用？答：材料力学采用的基本假设如下： 1）材料的连续性假设。2）材料的均匀性假设。3）材料的各向同性假设。4）小变形假设。上述的基本假设既能充分地反映出问题的主要实质，又能使十分复杂的现象得到合理的简化；不仅便于理论推导，而且由这些基本假设所得到的计算结果用于一般的工程实际中，已足够精确。2、变形不外乎四种基本变形，问是哪四种变形？答：1）拉伸或压缩。这种变形是由作用线与杆轴重合的外力所引起的，表现为杆件的长度发生伸长或缩短。2）剪切。这类变形是由大小相等、方向相反、作用线垂直于杆轴且相距很近的一对外力引起的，受剪杆件的两部分沿外力作用方向发生相对的错动。3）扭转。这种变形是由一对大小相等、转向相反、作用面都垂直于杆轴的力偶引起的，表现为杆件的任意两个横截面间发生绕轴线的相对转动。4）弯曲。这种变形是由于垂直于杆件轴线的横向力作用，或作用于杆件平面内的力偶引起的，表现为杆件的轴线由直线边为曲线。还有一些杆件同时承受几种基本变形，这种情况称为组合变形。3、截面法求内力的过程可归纳为？答：1）在需求内力的截面处，假想用一平面将构件切开成两部分；2）留下一部分、弃去一部分，并以内力代替弃去部分对留下部分的作用；3）对保留部分建立静力平衡方程，从而确定内力的大小和指向。截面法是材料力学中求内力的一个基本方法，在讨论构件的其他形式的变形时，也会经常用到。4、材料在拉伸与压缩时力学性质的特性是？答：材料在拉伸与压缩时力学性质的特性是：1）当应力不超过一定限度（当然不同的材料其限度亦不相同）时，应力应变间的关系均在不同程度内成正比，这时材料服从虎克定律。2）塑性材料在破坏前发生相当大的变形，表示它们强度特征的是屈服极限和强度极限。由于工程结构都不允许材料屈服而产生残余的塑性变形，所以在设计塑性材料的杆件时，总是把屈服极限视为危险应力，作为塑性材料杆件强度设计的依据。3）脆性材料在破坏强没有显著的变形，唯一表示它们强度特征的是强度极限，所以在设计脆性材料杆件时，总是把脆性材料的强度极限视为危险应力，作为脆性材料杆件强度设计的依据。4）塑性材料的抗拉强度一般较脆性材料高，所以，受拉杆件一般采用塑性材料来制造。5）脆性材料的抗压强度远大于其抗拉强度，所以脆性材料适用在抗压的地方，而尽量避免使它处于受拉状态。5、求解超静定问题时一般按照什么程序进行？答：1）根据约束的性质画出杆件或节点的受力图。2）根据静力平衡条件列出所有独立的静力平衡方程。3）画变形几何关系图（节点位移图）。4）根据变形几何关系建立变形几何关系方程。5）建立补充方程。6）将静力平衡方程与补充方程联立，解出全部的约束反力或杆件的内力。7）进行强度和刚度方面的计算。6、为了保证一个铆接接头的正常工作，需要进行哪三方面的强度计算？答：需要进行如下三方面的强度计算：1）铆钉的剪切强度计算；2）铆钉或钢板孔壁的挤压强度计算；3）钢板的抗拉强度计算。7、用变形比较法解超静定梁的一般步骤为？答：用变形比较法解超静定梁的一般步骤为：1） 选定多余约束，并解除多余约束，使超静定梁变成静定梁基本静定梁。2） 把解除的约束用未知的多余约束反力来代替。3）列出基本静定梁在多余约束反力作用处梁变形的计算式，并与原超静定梁在该约束处的变形进行比较，家你变形谐调方程，求出多余约束反力。4）在求出多余约束反力的基础上，根据静力平衡条件，解出超静定梁的其他所有支座反力。5）按通常的方法进行所需的强度和刚度计算。8、计算梁横截面上内力有哪几点基本规律？答：基本规律如下：1） 求指定截面上的内力时，既可取梁的左段为脱离体，也可取右段为脱离体，两者计算结果一致。2） 在解题时，一般在需求内力的截面上把内力假设为正号。3） 梁内任一截面上的剪力的大小，等于这截面左边的与截面平行的各外力的代数和。4）梁内任一截面上的弯矩的大小，等于这截面左边所有外力对于这个截面形心的力矩的代数和。另外，若考虑左段梁为脱离体时，在此段梁上所有顺时针转向的外力偶会使该截面上产生正号的弯矩。9、对于组合变形杆的强度计算，一般采用哪些步骤？答：一般采用如下步骤：1） 外力的简化和分解。首先将作用在杆件上的任意力系进行简化。2）内力分析。根据外力的作用情况，进行杆件的内力分析，必要时要画内力图，从而确定危险截面，并求出危险截面上的各内力值。3）应力分析。根据危险截面上的内力值，进一步分析危险截面上的应力分布规律，从而明确危险点所在的位置。4）取危险点处的单元体，求出主应力值。5）选择适当的强度理论进行强度计算。10、在什么特殊情况下，还必须注意校核梁的剪应力强度？答：在以下特殊情况下，还必须注意校核梁的剪应力强度：1）梁的跨度很短而又受到很大的集中力作用，或有很大的集中力作用在支座附近。2）工字梁的腹板宽度很小，或在焊接、铆接的组合截面钢梁中，当其横截面腹板部分的宽度与梁高之比小于型钢截面的相应比值时，应对腹板上的剪应力进行强度校核。3）木梁。由于木材在顺纹方向的抗剪能力较差，在横弯曲时可能因中性层上的剪应力多大而使梁沿中性层发生剪切破坏。五、计算题。1、已知圆轴受外力偶矩m2kNm，材料的许可切应力t60MPa。（1）试设计实心圆轴的直径D1；（2）若该轴改为a=d/D=0.8的空心圆轴，式设计空心圆轴的内、外径d2 、D2解：（1）扭矩MT=m=2kNm，实心圆截面直径：（2）若改为a0.8的空心圆轴，设计外径内径d2=0.8D2=0.866.052.8mm。（3）比较二者面积：空心轴的截面积：实心轴的截面积：=2、下图所示螺钉承受轴向拉力F，已知许可切应力t和拉伸许可应力s之间的关系为：t=0.6s，许可挤压应力sbs和拉伸许可应力s之间的关系为：sbs=2s。试建立D，d，t三者间的合理比值。解：(1) 螺钉的拉伸强度(2) 螺帽的挤压强度(3) 螺帽的剪切强度得：D ：d ：t = 1.225：1 ：0.4153、计算图4-6受扭圆轴的应变能。设d1=2d2，材料的切变模量为G。解：此轴扭矩是常数，MT=m，但AB和BC截面尺寸不同，因此应分段计算应变能，然后再相加。有 4、试计算下图所示图形对水平形心轴x的形心主惯性矩。解：（1）求形心。建立参考坐标轴x 1、y，形心显然在对称轴y上，只需求出截面形心C距参考轴x1的距离yc。将该截面分解为两个矩形，各矩形截面的面积Ai及自身水平形心轴距参考轴x 1的距离yci分别为： Ac1=20050=10000(mm)2，yc1150mm; Ac2=50150=7500(mm)2，yc225mm;则 （2）求形心主惯性矩因y轴是对称轴，所以形心轴x、y必是形心主轴。截面1、2对自身形心轴的惯性矩是各矩形截面形心Ci和截面形心C在铅直方向的距离分别为,因而各矩形截面对形心轴x的惯性矩为整个截面对x轴的惯性矩为5、下图示立柱由两根10槽钢组成，上端为球形铰支，下端为固定，长度l=6m，材料的弹性模量E=200GPa，比例极限sp=200MPa，试问当a为何值时该立柱临界荷载最大，并求此临界荷载。解：(1)计算lP(2)查表，得槽钢的截面几何性质：截面惯性矩：Iy=198.3cm4，I z0=26cm4惯性半径：iy=3.95cm，iz0=1.41cm，面积A=12.74cm2，槽钢截面形心Z0到直边的距离y0=1.52cm。 （3）计算在xz平面失稳的柔度ly 为大柔度杆。(4) 计算距离a。注意到当Iy=Iz时，Pcr有最大值Iy=2198.3=396.6 cm4Iz=2(Iz0+A(y0+a/2)2)=226+12.74(1.52+a/2) 2令Iy=Iz，解得a=4.32cm（5）计算Pcr中国地质大学(北京)网络教育学院课程考试理论力学模拟题一、选择题1、二直角曲杆（重量不计）上各受力偶m作用。A1、A2处的约束力分别为R1、R2，则它们的大小应满足条件（A.）。A.R1R2 B.R1=R2 C.R1R23、半径为R，质量为m的均质圆盘在其自身平面内作平面运动。在图示位置时，若已知图形上A、B两点的速度方向如图示。=45，且知B点速度大小为，则圆轮的动能为（B.）。A. B. C. D.4、一曲柄连杆机构，在图示位置时（，OAAB），曲柄OA的角速度为，若取滑块B为动点，动坐标与OA固连在一起，设OA长为r。则在该瞬时动点牵连速度的大小为（B.）。A.r B.2r C. D.0二、判断题1、在任何情况下，摩擦力的大小总等于摩擦系数与正压力的乘积。 2、在点的合成运动问题中，某瞬时动坐标上一点的速度称为动点的牵连速度。3、作用在质点系上的外力的主矢始终为零，则质点系中每个质点的动量都保持不变。4、对于刚体上任意一点，总可以找到至少三根相互垂直的惯性主轴。 5、某一平面力系，如其力多边形不封闭，则该力系对任意一点的主矩都不可能为零。6、力矩与力偶矩的单位相同，常用的单位力牛米，千牛米等。 三、填空题1、空间力的三要素是： 力偶矩的大小 ； 力偶作用面的方位 ； 力偶的转向 。2、已知刚体质心C到相互平行的，z轴的距离分别为a，b，刚体的质量为m，对z轴的转动惯量为，则的计算公式为_=+m(a2-b2)_。3、半径r=10cm，重P=100N的滚子静止于水平面上，滑动摩擦系数f=0.1，滚动摩擦系数=0.05cm，若作用在滚子上的力偶的矩为M=3Ncm ，则滚子受到滑动摩擦力F= 0 ，滚子受到的滚动摩擦力偶矩m= 3Ncm 。4、两直角刚杆AC，CB支承如图，在铰C处受力作用，则 A，B两处约束力与x轴正向所成的夹角q、bb分别为：qq=_，bb=_。四、计算题1、机构如图，已知：重物C通过滑轮与软绳拉起一匀质 杆AB。mAB=mc=m，开始时AB在水平位置，且处于 静止状态。滑块B的质量及所有的摩擦力均不计。试求当AB被拉到与水平线成30角时，重物C的加 速度。解：（系统）所有摩擦不计，可应用机械能守恒，设AB=L 取时势能为零 于是有 两边对t求导得 当时 2、在图示机构中，铅垂作用力P，角， AC=BC=EC=FC=DE=L。各杆重不计。试用虚位移原 理求支座A的水平约束力。解：解析法，解除A处水平约束，代之以水平反力XA。 取坐标Bxy 由虚位移原理 得 3、机构如图，已知：F1 =120N，M=15Nm，L=10cm。试用虚位移原理求作用在A点得F2力需多大，才能使机构保持平衡。解：各点虚位移如图所示。杆CD瞬时平移。，由虚位移原理得：得4、在图示系统中，均质圆盘的质量为m，半径为R，沿水平面只滚不滑；均质杆OA长为2R，质量亦为 m，A端小滚轮的大小及质量均略去不计。如圆盘受一力偶矩为M的力偶作用后由静止开始运动，试求圆盘中心O移动距离s时的速度。解： 由有将各数据代入上式，得 w=6.11rad/s5、平面机构如图所。已知：BC=30cm ，OA=AC=CD=10cm，OB水平，OD铅垂。在图示位置时，杆OA的角速度=2rad/s，角加速度为零，=90。试求该瞬时滑块D的加速度。解：BC作瞬时平动，选A为基点:（逆钟向） CD平面运动，速度瞬心在P点选C为基点: 得（方向向下） 6、 图示刚架的自重不计，已知：，E、D为铰链。试求支座A、C的约束力。解：（1） 取CD杆为研究对象，受力图如（a），列平衡 方程： （2）取整体为研究对象，受力图如（b），列平衡方程： （3）取AE杆为研究对象，受力图如（c），列平衡方程： 7、 图示结构由AB和BD铰接而成，各杆自重不计，已知：P、L。试