材料力学考试试卷A、B卷及答案

交通学院期末测试试卷测试科目?材料力学?考试卷类型A试测试形式闭卷成测试对象土木本科绩、填空题〔总分20分,每题2分〕1、杆件在外力作用下,其内部各局部间产生的,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、线应变指的是的改变,而切应变指的是的改变..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..梁必须满足强度和刚度条件.在建筑中,起限制做用的一般是条件.7、第一和第二强度理论适用于材料,第三和第四强度理论适用于材料.8、求解组合变形的根本方法是.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N=Pi-P2,下面说法正确的选项是〔N其实是应力C.N是N其实是应力C.N是压力N是拉力D.N的作用线与杆件轴线重合2、构件的强度是指〔〕A.在外力作用下构件反抗变形的水平C.在外力作用下构件反抗破坏的水平B.在外力作用下构件保持原有平衡态的水平D.在外力作用下构件保持原有平稳态的水平3、现有钢、铸铁两种杆材,其直径相同两种合理选择方案是〔〕1杆为钢,2杆为铸铁C.2杆均为钢从承载水平与经济效益两个方面考虑,图示结构中1杆为铸铁,2杆为钢D.2杆均为铸铁4、从拉压杆轴向伸长〔缩短〕量的计算公式用=里可以看出,E和A值越大,Al越小,故EA〔〕.A.E为杆的抗拉〔压〕刚度.B,乘积EA表示材料反抗拉伸〔压缩〕变形的水平.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,.二D3AWp=〔1-：〕16CWp=-d-〔13〕166、在没有荷载作用的一段梁上,A.剪力图为一水平直线c〔=d/D.其抗扭截面系数c〔=d/D.其抗扭截面系数为〔D32BWp=——〔1-：〕16c川二D3/.4、DWp=〔1-：〕16B.剪力图为一斜直线D.内力不确定7、在平行移轴公式Iz1=Iz+a2A中,其中Z轴和轴乙轴互相平行,那么〔Z轴通过形心C.都不一定要通过形心Zi轴通过形心D.a是Z轴与Zi轴之间的距离.所以a>08、梁弯曲时,梁的中性层〔A.不会弯曲C.会弯曲但长度不会改变B.不弯曲但长度会改变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.这是由于〔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、设呼和力.分别是压杆的稳定系数和柔度系数,〔〕.A,对同一种材料制成的压杆,中值较大那么儿值就越小；B.中值越大,儿值就越小,这与压杆所用材料无关；C.当中〉1时,压杆肯定是稳定的,不必对其进行稳定计算;D,中值与压杆杆端的约束情况无关.三、简做题〔总分24分,每题6分〕1、拉〔压〕杆通过怫钉连接在一起时,连接处的强度计算包括哪些计算?

2、在梁横截面的中性轴上,其正应力和切应力的值如何?3、4、工程中提升压杆稳定性的举措主要从哪几个方面入手?四、画出以下梁的剪力图和弯3、4、工程中提升压杆稳定性的举措主要从哪几个方面入手?四、画出以下梁的剪力图和弯矩图.〔10分〕£二10kND4=41cN^B=BkN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〕30.一钢制的空心圆管,外径和内径分别为12mm和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.在实际使用时,其承受的最大工作压力Fmm=2250N,规定的稳定平安系数为nst=3.0,试校核钢管的稳定性〔两端作钱支考虑〕.〔7分〕.工字钢制成的简支梁如下图,l=6m,P=60KN,q=8KN/m,材料的容许应力[仃]=160MPa,[7]=90MPa.试选择工字钢的型号.〔12分〕工字工字钢型号腹板宽度b〔mm〕WZ—3、(cm)-k(cm)Sz28a8.550824.632a9.569227.5交通学院期末测试试卷测试科目?材料力学?考试卷类型B试测试形式闭卷成测试对象土木本科绩填空题〔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别离体有时针方向转动趋势时为负.4、虎克定律可以写成四=Fn1/EA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：一种是,一种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K越大,那么其稳定系数中值越.单项选择〔总分20分,每题2分〕1、构件的刚度是指〔〕A.在外力作用下构件反抗变形的水平B.在外力作用下构件保持原有平衡态的水平C.在外力作用下构件反抗破坏的水平D.在外力作用下构件保持原有平稳态的水平2、轴向拉伸细长杆件如下图,那么正确的说法应是〔〕A1-1、2-2面上应力皆均匀分布B1-1面上应力非均匀分布,2-2面上应力均匀分布C1-1面上应力均匀分布,2-2面上应力非均匀分布D1-1、2-2面上应力皆非均匀分布12123、如下图受力杆件的轴力图,其中正确的选项是〔

2PP2P2PP2P2P4、单位长度扭转角日与〔〕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,A,剪力图为水平直线C.剪力图为斜直线B弯矩图为斜直线.D弯矩图为水平直线转角时,B转角时,BD6、应用叠加原理求梁横截面的挠度、A梁必须是等截面的C变形必须是小变形；7.假设某轴通过截面的形心,那么〔A.该轴一定为主轴,C.在所有轴中,截面对该轴的惯性矩最小.8、关于中性轴,以下说法正确的选项是〔A.中性轴是梁的轴线C.梁弯曲时,中性轴也随之弯曲9、影响梁弯曲程度越大的原因是〔〕0A.抗弯刚度越大C.抗弯刚度越大,而截面上的弯矩越小需要满足的条件是〔梁必须是静定的梁的弯曲必须是平面弯曲B.该轴一定是形心轴D.截面对该轴的静矩等于零.〕.B.中性轴的位置依截面上正应力的分布而定D.中性轴是中性层与横截面的交线.B.抗弯刚度越小,而截面上的弯矩越大D.截面上的弯矩越小10、10、某点的应力状态如下图,当bx,by,〔〕A.不变B.增大C.减小D.无法判定三、简做题〔总分24分,每题6分〕不变,pX增大时,关于eX值的说法正确的选项是zxx1、梁的受力图如下图,画剪力图时应分几段画弯矩图时应分几段?2、一般条件下,梁的强度条件是由什么强度来限制的?3、用叠加法求梁的位移,应具备什么条件?4、什么是强度理论怎样分类的常用的强度理论有那些?四、画出以下梁的剪力图和弯矩图.〔10分〕qq五、计五、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I=2.01>10$m4,试求此结构的临界荷载Fc..〔7分〕3、图示外伸梁中2、图示结构中,AB及AC均为圆截面细长杆,材料弹性模量E=200GPa,截面惯性矩I=2.01>10$m4,试求此结构的临界荷载Fc..〔7分〕A卷参考答案填空题〔总分20分,每题2分〕1、相互作用力3、弹性、屈服、强化、颈缩5、负7、脆性、塑性9、圣维南原理2、:max=^^一［二］max,Amax4、长度角度6、强度8、叠加法10、临界力、细长二、选择题〔总分20分,每题2分〕10、A1、D2、C3、A4、C5、D6、A7、A8、C10、A三、简做题〔总分24分,每题6分〕1、答：拉〔压〕杆通过怫钉连接在一起时,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〕怫钉所受剪切力引起的剪切强度计算；〔3〕杆件与怫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,而切应力到达最大值.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,提升压杆稳定性的举措主要从压杆的截面形状和尺寸、压杆的长度、杆端约束以及材料的力学性能方面入手.四、画出以下梁的剪力图和弯矩图.〔10分〕4kNIIIIIFslI111I,,i6kNLL_U8kNm五、计算〔总分26分〕〔7分〕解：

maxI''x'y"min|290=MPa-10「仃x—Dy所以,5=omax=90MPa,仃2=0,仃3=bmin=—1「仃x—Dy(7分)解：钢管横截面的惯性矩只44____84I=—(D4-d4)=0.052710m464应用欧拉公式2__2一一_9,一二EI二210100.052710l2l20.38临界压力与实际工作压力之比,即为压杆工作时的平安系数,故TOC\o"1-5"\h\zFcr7564n===3.36nstFmin2250所以,钢管是满足稳定性要求的.(12分)解：(1)首先求得两支座反力值为qlN=—(2P+ql)=P+q-=84KN.最大剪力发生在两个支座处,其值为:FS,maxP+里=84KN;2最大弯最大弯矩发生在跨中,其值为:Mmax=〔P型〕maxlll一一q——66128〔或〔或者：Mmax=〔P--P22_2lqlPlqli-——=r(2)由最大弯矩确定最大正应力,从而选择截面:二maxMmaxWzPl1.2_-ql8—E［.］,所以WzPl5产qlW-636z［二］一一一3一601036132―—-一--81036268-6=0.0006m3=600cm3160106查表得：No.32a号工字梁Wz=692cm3,满足要求,其它参数为：上=27.5cm,bSz9.5mm.(3)校核最大剪应力:最大剪应力为:FS,maxSz3810366010maxIzb27.510?9.510^：32.15106Pa=32.15MPa<p]=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、A2、B3、C4、A5、C6、C7、D8、D9、B10、A三、简做题〔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、DE2、答：一般条件下,梁的强度条件是由弯矩引起的正应力强度条件所限制的,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根本条件：〔1〕所发生的变形为小变形；〔2〕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是线性关系.4、答：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TOC\o"1-5"\h\z理论〔第一强度理论〕和最大拉应变理论〔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〕和畸变能理论〔第四强度理论〕.四、画出以下梁的剪力图和弯矩图.〔10分〕Eql/8「ql/2ql,■2一32ql/8

五、计算〔总分26分〕〔7分〕110二M110二MPa10所以,5=<!max=110MPa,仃2=CTmin=10MPa,仃3〔7分〕解：分别计算各杆可承当的临界荷载,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Fn1=Fcos60.=：,F=2Fn「Fn2=Fsin60°3FF=2Fn2=1.15Fn232〕用欧拉公式计算各杆的临界力,确定结构的临界荷载二2EI二22001092.0110上214cos30o=330.7KNFcr1=2FN1=661.