大连理工工程力学期末考试

1、一、填空题1、如图所示圆截面悬臂梁，若梁的长度l减小一半（其它条件不变），J1梁的最大弯曲正应力降至原来的 ,最大挠度降至原来二Ijrf.的。H匕111答案：1,416知识点解析：本题考查梁的弯曲正应力、挠度与梁的长度之间的关系，弯曲正应力与12成正比，所以当l变11为原来的1/2,弯曲正应力则为原来的 一，挠度与14成正比，当1变为原来的1/2,挠度变为原来的 一。4162、在工程力学范畴内，对变形固体作出了如下假设：连续性假设、假设、假设、完全弹性和线弹性假设以及小变形假设。答案：均匀性，各向同性知识点解析：本题考查工程力学研究范围内对变形固体所作的假设。3、工程力学范畴内为保证工程结构或

2、机械的正常工作，要求构件具有足够的强度、和。答案：刚度，稳定性4、原为几何可变体系，经 位移后成为几何不变的体系称为 体系。答案：微小，瞬变知识点解析：本题考查瞬变体系的概念。5、用虚功原理导出计算结构在荷载作用下位移的单位荷载法时，其虚功方程中的位移和变形是由引起的，而作虚功的力是 及其产生的内力。答案：实际荷载，虚功的单位力知识点解析：本题考查虚功原理的概念。6、对于空间力偶系，独立的平衡方程个数为 。答案：3个知识点解析：本题考查空间力偶系的独立平衡方程个数，空间力偶系独立平衡方程只有3个，x,y,z三个方向力偶的平衡方程。7、用位移法计算如图所示刚架时，假定忽略所有杆件的轴向变形，有

3、个独立的角位移未知量和 个独立的线位移未知量。i* i Pi f答案：4,28、力法方程中柔度系数 苗代表,自由项 4。代表。答案：单位力Xj =1产生的沿Xi方向的位移，由荷载产生的沿Xi方向的位移9、从几何组成上讲，静定和超静定结构都是 体系，前者 多余约束而后者 多余 约束。答案：几何不变，无，有知识点解析：本题考查静定结构和超静定结构的基本概念。10、平面汇交力系、空间汇交力系和空间任意力系的独立平衡方程数目分别为 个、个和 个。答案：2, 3, 6知识点解析：本题考查各力系可列独立平衡方程的数目。知识点解析：本题考查力法与位移法的基本概念。11、按强度理论校核杆件强度时，第三、第四强

4、度理论适用于 材料。答案：塑性知识点解析：强度理论共有四个，第一、第二强度理论适用于弹性材料，第三、第四强度理论适用于塑性材料。12、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于 。答案：3知识点解析：平面内一根链杆自由运动时，有两个方向移动和转动3个自由度。13、线应变指的是 的改变，而切应变指的是 的改变。答案：长度，角度知识点解析：本题考查线应变和切应变的概念。14、计算超静定结构时，以多余未知力作为基本未知量的方法称为 ,以未知的结点位移作为基本未知量的方法称为 。答案：力法，位移法知识点解析：本题考查力法和位移法的基本概念。15、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

5、段，阶段。答案：弹性，屈服，强化，颈缩16、图示阶梯杆 AD受三个集中力F作用，设AB、BC、CD段的横截面面积分别为 A、2A、3A,则三段杆的横截面上轴力 ,应 力。答案：不相等，相等 知识点解析：本题考查杆件内力和横截面应力的计算，根据力的平衡可分别计算出 内力分别为F、2F、3F,应力等于内力除以截面面积，所以三段杆横截面应力均为AB、BC、CD段杆件F/A。17、对于铸铁而言，其抗拉能力低于抗剪能力，抗剪能力 抗压能力。答案：低于 知识点解析：对于脆性材料，抗压能力最强，抗剪能力次之，抗拉能力最差。答案:3ql22ql18、悬臂梁作用荷载如图所示，支座A处的弯矩为 ,剪力为 知识点解

6、析：根据力合力矩的平衡条件可以得出，支座A处的弯矩大小为 网L ,方向为逆时针，所以为23ql2_, ,剪力大小为ql ,方向为使杆顺时针旋转，因此为正。 219、长度为l的两端固定等截面直杆 AB ,截面转动刚度EI为常数。当杆端A有角位移8时，在A端和B端引起的固端弯矩分别为 和。答案：4a , 2920、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。答案：塑性屈服，脆性断裂二、选择题1、作用在杆件上的外力，如果其作用线与杆的轴线重合，则称为（）。A.弯矩B.剪力C.轴力D.均布荷载答案：C知识点解析：本题考查轴力的基本概念。2、两端钱支的等直细长压杆，选取的长度因

7、数为（）。A. 0.5B. 0.7C. 1.0D. 2.0答案：C知识点解析：本题考查不同约束下细长压杆长度因数的大小，两端钱支情况下长度因数为1.0。3、在平面平行力系中，不论采用哪种形式，都只能写出（）个独立的平衡方程。A. 1B. 2C. 3D. 4答案：B知识点解析：平面平行力系有两个平衡方程，即平行于力方向的轴上力的投影之和为零，力矩之和为零。4、能够反映材料在弹性变形阶段抵抗变形能力的量为（）。A.泊松比E. 极限应力C.弹性模量D.许用应力答案：C5、拉压杆的最大正应力发生在横截面上，最大切应力发生在与杆轴成（）的斜截面上。A. ±15°B. 土 30

8、6;C. 土 45°D. 土 60°答案：答案：C知识点解析：本题考查拉压杆横截面正应力和切应力分布，最大正应力发生在横截面上，最大切应力发生 在与杆轴成土 45°的斜截面上。6、刚体上共面且不平行的三个力若平衡，则此三力的作用线必（）。A.汇交于一点B.互相平行C.都为零D.互相垂直答案：A知识点解析：本题考查平面力系力的平衡条件。7、等圆截面杆的横截面直径 D =40mm,两端轴向拉力P=16kN ,则杆件横截面上的应力为（）。A. 6.37MPaB. 12.74MPaC. 25.47MPaD. 40MPa答案：B知识点解析：应力大小为力除以受力面积。8、当两

9、个物体接触面之间有相对滑动趋势或有相对滑动时出现的阻碍力，称为（）。A. 一般摩擦力B.特殊摩擦力C.滚动摩擦力D.滑动摩擦力知识点解析：本题考查摩擦力的基本概念。答案：D9、关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论，正确的是（）。A.由于温度降低，其比例极限提高，塑性降低B.由于温度降低，其弹性模量提高，泊松比减小C.经过塑性变形，其比例极限提高，塑性降低D.经过塑性变形，其弹性模量提高，泊松比减小答案：C知识点解析：本题考查材料冷作硬化时其性能的变化。10、切应力互等定理是由单元体的（）导出的。A.静力平衡关系B.几何关系C.物理关系D.强度条件答案：A）无关。11、细长杆承受轴向压力 P的作

10、用，其临界压力与（A.杆的材质B.杆的长度C.杆承受压力的大小D.杆的横截面形状和尺寸答案：C知识点解析：细长杆临界压力的大小取决于杆的长度、弹性模量，横截面形状和尺寸，与所承受的压力无关。知识点解析：力的三要素为大小、方向和作用点。12、组成力偶的一对力所不具有的特点是（）。A.方向相同B.方向相反C.作用线平行不共线D.大小相等答案：A知识点解析：本题考查力偶的特点，组成力偶的一对力大小相等、方向相反、作用线平行不共线。13、在下列四种材料中，哪种不适合各向同性假设。（）A.铸铁B.玻璃C.松木D.铸铜答案：C14、材料力学中，对固体材料的基本假设不包括（）。A.大变形B.连续性C.均匀性

11、D.各向同性答案：A15、关于内力的对称性，下列选项正确的是（）。A.轴力为反对称B.剪力为正对称C.弯矩为反对称D.弯矩为正对称#答案：D知识点解析：本题考查内力的对称性，轴力和弯矩为正对称，剪力为反对称。16、当力与轴共面时，力对该轴之矩为（）。A.最大B. 1C. 0D.不确定答案：C知识点解析：力与轴共面时，力对该轴之矩为零。17、若梁上无分布载荷，只受到一常量剪力载荷，则其弯矩图为（）。A.水平直线B.斜直线C.抛物线D.椭圆曲线答案：B知识点解析：本题考查梁弯矩与荷载之间的关系。18、静定结构因支座移动，（）。A.会产生内力，但无位移B.会产生位移，但无内力C.内力和位移均不会产生

12、D.内力和位移均会产生答案：B知识点解析：静定结构支座移动时仅会产生位移，不会产生内力。19、梁在集中力作用的截面处，它的内力图为（）。A. Q图有突变，M图光滑连续B. Q图光滑连续， M图有突变C. Q图有突变，M图有转折D. Q图有转折变，M图有突变答案：C知识点解析：本题考查弯矩图和剪力图与作用力的关系。20、提高压杆稳定性的关键在于提高压杆的（）。大工工程力学（二）课程考试 试卷（A）第7页 共25页A.长度B.横截面尺寸C.临界力或临界应力D.以上选项均不对答案：C21、未知量的数目少于平衡方程的个数，全部未知量均可由平衡方程求出，这样的问题称为（）。A.静定问题B.超静定问题C.

13、平衡问题D.不平衡问题答案：A知识点解析：本题考查静定的基本概念。22、如图所示结构截面 K剪力影响线是（）。答案：C23、求解梁横截面内力首先应（）。A.计算梁支座反力B.用截面法求梁横截面上的内力C.用结点法求梁横截面上的内力D.以上都不对答案：A知识点解析：本题考查求解静定梁的步骤，首先需要求解支座反力。24、结构动力学中，动力计算的基本未知量是（）。A.质量的速度B.质量的加速度C.质量的位移D.以上都不对答案：C知识点解析：本题考查动力学计算的基本未知量是质量的位移这一基本概念。25、若对称截面直梁发生纯弯曲，其弯曲刚度 EI沿杆轴为常量，则变形后梁轴（）。A.为圆弧线，且长度不变B

14、.为圆弧线，长度改变C.不为圆弧线，但长度不变D.不为圆弧线，且长度改变答案：A26、第一强度理论认为材料破坏的原因是（）。A.拉应力过大B.剪应力过大C.弯矩过大D.扭矩过大答案：A知识点解析：本题考查第一强度理论的基本概念。27、截面面积相等，材料不同的两等截面直杆，承受相同的轴向拉力，则两杆的（）。A.轴力相同，横截面上的正应力不同B.轴力相同，横截面上的正应力也相同C.轴力不同，横截面上的正应力相同D.轴力不同，横截面上的正应力也不同答案：B知识点解析：两杆受力相同则其轴力相同，正应力为轴力除以受力面积，与材料无关，因此其横截面上的 正应力也相同。知识点解析：本题考查对称截面直梁发生纯

15、弯曲时，梁轴为圆弧线且长度不变。28、作用于物体上某一点的力，若要平移至物体上的其它位置，需要（）。A.增加该力的大小B.减小该力的大小C.附加一个力偶D.以上均不正确29、下列选项中，关于虚功的说法不正确的是（）。A.虚功是力在与它无关的位移上作的功B.虚功大小为力与位移的乘积C.其力-位移曲线为过原点的斜线D.其力-位移曲线为平行于位移轴的水平直线答案：C知识点解析：本题考查虚功的基本概念。30、图示结构是（）。A.有一个多余约束的几何不变体系B.无多余约束的几何不变体系於/源C.几何可变体系D.几何瞬变体系答案：B知识点解析：根据二元体法则，可判断图示结构为无多余约束的几何不变体系。三、

16、判断题1、一般情况下，脆性材料的安全系数要比塑性材料取得小些。答案：错知识点解析：脆性材料的破坏较塑性材料来说更加突然，所以其安全系数要比塑性材料取得大些。2、在单元体的两个互相垂直的截面上，切应力必然成对出现，其大小相等，方向相反，同时指向（或背 离）两截面的交线。答案：对3、几何不变且无多余约束的体系其自由度必定等于零。答案：对4、应用图乘法时，两个 M图均必须为直线形。答案：错知识点解析：应用图乘法时有一个弯矩图必须为直线形，另一个弯矩图不要求一定为直线形。5、拱结构与梁的区别在于，竖向荷载作用下是否存在水平推力。答案：对6、力矩分配法适用于连续梁和有侧移刚架。答案：错知识点解析：力矩分

17、配法适用于连续梁和无侧移刚架。7、用力法求解超静定刚架在荷载和支座移动作用下的内力，只需知道各杆刚度的相对值。答案：对8、力偶对刚体的作用无法用一个力来代替，力偶同力一样，是组成力系的基本元素，其三要素为力偶矩 矢的大小、方向和作用点。答案：错知识点解析：力偶的三要素与力的要素不同，力偶的要素为大小、转向合作用平面。9、任何三校拱的合理拱轴线都是二次抛物线。答案：错知识点解析：本题考查三较拱的合理轴线，不同形式的三较拱合理拱轴线不同。10、若平面图形对某一轴的静矩不等于零，则该轴一定不通过平面图形的形心。答案：对11、合理布置支撑和载荷可以减小梁上的最大弯矩，对于梁上的集中载荷，如能适当分散，

18、可有效降低最 大弯矩。答案：对12、构件的许用应力等于极限应力除以安全因数。答案：对13、横力弯曲时，梁横截面上的内力除弯矩外还有剪力，相应地在横截面上除有正应力外还有切应力。答案：对14、在截面上弯矩一定的情况下，抗弯刚度越大，梁的弯曲程度越小，也就是梁越不容易变形。答案：对15、作用于某物体上的力，若将它平移到另一点，会使物体的内力和变形发生改变，所以在研究内力和变 形时，力的平移定理不能任意采用。答案：对16、力对点的矩在通过该点的轴上的投影等于力对该轴的矩。答案：对17、平面力偶系平衡的充要条件是合力偶矩等于零。答案：对18、对称刚架在反对称荷载作用下的内力图都是反对称图形。答案：错知

19、识点解析：对称刚架在反对称荷载作用下轴力和弯矩图为反对称图形，剪力图为对称图形。19、在互相垂直平面上既有切应力又有正应力单元体的应力状态，通常称为纯剪切应力状态。答案：错知识点解析：本题考查单元体应力状态的基本概念，纯剪应力状态为在互相垂直平面上只有切应力单元体的应力状态。20、杆件剪切变形的变形特点为：以两作用力间的横截面为分界面，杆件两部分沿该面发生相对错动。答案：对21、汇交力系中各个力的作用点为同一点。答案：错知识点解析：汇交力系中各力的作用点不一定是同一点，其作用线汇交于同一点则为汇交力系。22、线应变是构件中单位长度的变形量。答案：对23、力法计算超静定结构时选取的基本结构不同，

20、典型方程中的系数和自由项数值也不同。答案：对24、多跨静定梁若附属部分受力，则只有附属部分产生内力。答案：错知识点解析：多跨静定梁附属部分受力时，附属部分和基本部分都会产生内力。25、利用欧拉公式对压杆进行稳定分析时要求临界应力不能超过材料的比例极限。答案：对26、杆件的内力可以作为材料强度指标。答案：错知识点解析：作为材料强度指标的是杆件的应力而非内力。27、对静定结构，支座移动或温度改变会产生内力。答案：错知识点解析：对于静定结构，支座移动会产生位移但不会产生内力。28、功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。答案：对29、平面一般力系向其作用平面内任一点简化得到的主矢就是原力系的合力。答

21、案：错知识点解析：本题考查平面一般力系像平面内任一点的简化，合力不止是主矢还有主矩。30、均质物体的重心与其几何形心重合。答案：对四、分析简答题1、拉(压)杆通过钏钉连接在一起时，连接处的强度计算包括哪些？答案： 拉(压)杆通过钏钉连接在一起时，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)挪钉所受剪切力引起的剪切强度计算；(3)杆件与挪钉之间的剪切强度计算。2.图示桁架有几根零杆，分别为那几根杆件？27答案：图示桁架中有 4根零杆，分别为 CE BE、BF、AF。3、判断如图所示 M图的正误，若不正确加以改正。答案：错误，正确弯矩图如下:知识点解析：本题考查校接处弯矩为零

22、这一知识点，C点弯矩应为零根据平衡条件可以算出A、B支座处的水平力和竖向力，进而作出正确的弯矩图。4、分析上图所示平面体系的几何组成，判断是否为几何不变体系。如果是几何不变体系，确定有无多余 约束，有几个多余约束。知识点解析：去掉G点处的链杆约束后，根据二元体法则可判断体系为几何不变体系，因此该体系为有一个多余约束的几何不变体系。5、什么是强度理论？强度理论是如何分类的？常用的强度理论有哪些？答案： 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

23、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）。6、简述力法求解超静定结构的步骤。答案：（1）确定结构的超静定次数，选取基本未知量并确定基本体系。（2）列出力法方程。（3）计算系数与自由项。（4）将求得的系数与自由项代入力法方程，求解基本未知量。（5）应用叠加法作原结构弯矩图，并根据弯矩图绘制剪力图和轴力图。（6）校核。7、 ABC梁的支座反力已经算出，如题四、2图所示。绘出该梁的剪力图和弯矩图。14、呷w=3kN，mSOkN|H4 e*4* 2m U答案：8k4kN m弯矩图8.已知荷载作用下结构的弯矩图如图所示，作出即N m6kNN1

24、0kN剪力图g力图。答案:A点处弯矩MA=ql ；剪力图如下9.作出图示杆件的轴力图。答案:10.作如图所示轴的扭矩图。知识点解析：分段取隔离体,五、计算题10kN20kN35kN25kN.10iii mi iii inT2510M根据扭矩平衡计算出各段扭矩大小,1.求图示刚架 A、B两截面的相对转角,EI为常数。并根据右手螺旋法则判断处扭矩的正负。解：刚架在外力作用下和 A B两截面作用单位弯矩时的弯矩分别如图（ a）和图（b）所示。MK工2l/3l /3Pl/3 Pl /3IlItt（a）用图乘法计算 A B两截面的相对转角:(b)-AB1 1 旦 1 1 2 且 l 14Pl2EI 2

25、3 39EI2、用力法求解图示结构并作 M图。20kN/m44)k解：（1）选取基本体系，如图（a）所示。（2）单位荷载及外荷载作用下结构的弯矩图分别如下（3）列力法方程，求多余未知力,1区, " =03609360&i = EeC1 p = _ei-解得 X1 =26kN弯矩图如下：3、用图乘法求图示刚架结点B的竖向位移&By、水平位移ABx和总位移金。只考虑弯曲变形，EI为常M p和B点作用单位竖向荷载和单位水平荷载时的弯矩图。解：作出荷载作用下的弯矩图1 qaa州， 、，。，一=()EI 224/i/4.求如图所示三校刚架 E点的水平位移和 B点的转角，设各杆

26、EI为常数。解：外荷载作用下的弯矩图如下所示。M p, E点作用水平单位力时的弯矩图M e和B点作用单位弯矩时的弯矩图MbMpMbM E1'122qw6211243qE =4父一父6M9q-M3十一父6MY-父一父3 |=EI 23382)EI0B3MlM6M 9qM2M0.5 + 1M6M9qM232M6MqM6><0.5= 49.5q (顺时针)EI 2323 382 J EI5、槽形截面梁尺寸及受力如图所示,AB=3m, BC=1m, z 轴为截面形心轴，I z = 1.73父 108mm4,q =15kN/m 。材料许用压应力bc】 = 160MPa,许用拉应力 b

27、t】=80MPa。求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件校核梁的强度。IIIlHIlimHU-4口口mitt183ihm解：求支座约束力，作剪力图、弯矩图、Ma(F) =0:FBy 3-15 4 2-0'、Fy =0:FAy FBy _15 4 =0解得：FAy =20kNFBy =40kN梁的强度校核 拉应力强度校核 D截面"-tmaxMdWIz40/3 103 183 10812- =14.1MPa_ct1.73 108 10B截面"-tmaxM By2Iz337.5 10 400 10812- =17.3MPa_ 0t1.73 108 10,2压应力强度校

28、核（经分析最大压应力在D截面）_ M D y2 ,tmax =Iz40/3 103 400 10，8=30.8MPa£；:c1.73 10 10所以梁的强度满足要求。6、如图所示悬臂梁，横截面为矩形（图中单位为mn）,已知Fi =5kN , F2=2.5kN。（1）计算固定端所在截面K点处的弯曲正应力；（2）若材料的许用弯曲正应力 b = 200MPa,许用切应力 k = 90MPa,试校核其强度。JO解：悬臂梁弯矩图和剪力图如下所示弯矩图K点处的弯曲正应力：5kNMkIz7.5kN m 30mm340mm 80mm=131.8MPa12弯曲正应力强度校核（固端截面）二 tmax =

29、I zMymax7.5kN m 40mm340mm 80mm= 175.8MPaM 司=200MPa12切应力强度校核:cmax*F S,maxSz,maxblZ3 5kN2A 2 40mm 80mm=2.34MPa£.=90MPa所以梁的强度满足要求。7、用力法求解图所示刚架，并作出弯矩图，EI为常数。3 m解：力法基本体系，单位荷载及外荷载作用下弯矩图如下8.用力法计算图示刚架，并作出弯矩图。解：（1）去除多余约束，建立基本体系。列力法方程、；iiXi ap =031(3)求系数和自由项，分别作荷载和单位力作用下的弯矩图4P =J2.E1-x6x22.5x3xl 1.25 x3270kN.n?EJ【2济。X =3,75 kN(4)A/ = A/*Ar1+A/p =3.75A/1+A/P9、作图示静定结构的弯