天津交通职业学院《有限元法基础及应用》2023-2024学年第二学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页天津交通职业学院《有限元法基础及应用》

2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在研究材料的强度和刚度时，以下关于屈服强度和弹性模量的描述，哪一项是错误的？（）A.屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的应力B.弹性模量反映材料抵抗弹性变形的能力C.屈服强度越高，材料的塑性越好D.弹性模量越大，材料越不容易发生弹性变形2、在一个竖直上抛运动中，物体的初速度为v0，重力加速度为g。当物体上升到最高点时，所用的时间为多少，上升的最大高度为多少？（）A.v0/g，v0^2/2gB.v0/2g，v0^2/gC.2v0/g，v0^2/2gD.2v0/g，v0^2/g3、在一个固定的光滑斜面上，有一个物块受到一个平行于斜面向上的力F作用，物块从斜面底端向上运动，已知斜面倾角为θ，物块质量为m，重力加速度为g，以下关于物块运动过程中机械能变化情况的说法，正确的是？（）A.机械能增加B.机械能减少C.机械能不变D.无法确定4、在研究材料的断裂力学时，以下关于应力强度因子的描述，哪一项是不准确的？（）A.应力强度因子是描述裂纹尖端应力场强度的物理量B.当应力强度因子达到某一临界值时，裂纹会发生扩展C.应力强度因子与裂纹的长度、形状和加载方式有关D.应力强度因子只与材料的性质有关，与外界载荷无关5、在一个水平向右的匀强磁场中，有一个垂直于磁场方向的金属框，框的边长分别为L1和L2，线框向右运动的速度为v。则线框中产生的感应电动势为多少？（）A.BL1L2vB.BL1vC.BL2vD.06、一物体从高处自由下落，经过时间t落地。若将物体的下落高度增加一倍，其他条件不变，物体落地所需的时间将变为多少？（）A.√2tB.2tC.2√2tD.4t7、在振动的合成中，两个同频率、同方向但振幅不同的简谐振动合成后，其合振动仍然是？（）A.简谐振动B.阻尼振动C.受迫振动D.以上都不是8、在一个匀强电场中，有一带电粒子从A点运动到B点。已知电场强度为E，粒子的电荷量为q，A、B两点之间的距离为d，且粒子运动轨迹与电场线夹角为θ。粒子从A到B电场力做功为多少？（）A.EqdB.EqdcosθC.EqdsinθD.09、一物体从光滑斜面顶端由静止滑下，斜面高为h，底边长为s，求物体滑到底端时的速度是多少？（）A.2ghB.2gh²C.ghD.gh²10、在波动光学中，薄膜干涉是一种常见的现象。对于增透膜，其厚度应该满足？（）A.等于光在膜中波长的四分之一B.等于光在膜中波长的二分之一C.等于光在真空中波长的四分之一D.等于光在真空中波长的二分之一11、在弹性碰撞中，若一个质量为m1的物体以速度v1与一个静止的质量为m2的物体发生碰撞，碰撞后两物体的速度分别是多少？（）A.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)，v2'=2m1v1/(m1+m2)B.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)，v2'=2m1v1/(m1-m2)C.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)，v2'=2m2v1/(m1+m2)D.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)，v2'=2m2v1/(m1-m2)12、在相对论力学中，以下关于时间膨胀和长度收缩的描述，哪一项是不准确的？（）A.运动的时钟会变慢，即时间膨胀B.运动的物体在运动方向上长度会收缩C.时间膨胀和长度收缩效应只有在物体接近光速时才明显D.时间膨胀和长度收缩是相对的，取决于观察者的参考系13、一质点做匀速圆周运动，线速度大小为v，半径为r，角速度为ω，周期为T，以下关于向心加速度大小的表达式，正确的是？（）A.v^2/rB.ω^2rC.2πv/TD.以上都是14、一质点在x-y平面内运动，其位置矢量为r=2ti+3t^2j（其中i、j分别为x、y方向的单位矢量），则质点的加速度矢量为多少？（）A.2i+6tjB.2i+6t^2jC.0D.6j15、在流体力学中，势流理论是研究无旋流动的一种方法。对于一个无旋流动，其速度势满足？（）A.拉普拉斯方程B.泊松方程C.热传导方程D.波动方程二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）材料力学中，解释如何分析薄壁结构的扭转问题，如空心圆轴的扭转应力和变形？2、（本题5分）材料力学中，阐述如何通过实验测定材料在复合应力状态下的强度准则，如Mohr-Coulomb准则？3、（本题5分）探讨在研究材料的磨损机制分类和特点时，如何根据磨损形式和影响因素来制定有效的防护措施？三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面论述智能结构的振动控制策略和方法，包括主动控制、被动控制和半主动控制。探讨在航空航天、机械工程中的智能结构振动控制应用和控制效果评估。2、（本题5分）详细论述力学中的光力学问题，包括光弹性效应、光致变形等，解释光与物质相互作用的力学机制，分析光力学实验技术和测量方法，探讨光力学在材料性能测试、微纳器件中的应用，并举例说明如何利用光力学原理研究材料的应力分布和变形。3、（本题5分）详细阐述海洋结构物的力学分析，包括海洋平台、海底管道的受力特点和设计要求。分析海洋环境载荷（如波浪、海流、海冰）对结构物的作用和力学响应。4、（本题5分）全面论述结构的抗震设计原理和方法，包括地震作用的计算、结构的抗震性能评估和抗震构造措施。探讨在建筑结构、桥梁工程中的抗震设计应用和最新研究进展。5、（本题5分）全面论述生物力学中的细胞力学、组织力学和器官力学，探讨生物材料和生物系统在微观和宏观尺度上的力学性能和行为，分析在生物医学工程和生命科学中的应用。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个粗细均匀的U形管内装有一定量的液体，液体总长度为80cm，左右两管液面高度差为20cm，已知液体密度为1000kg/m³，g取10m/s²，求U形管底部受到的液体压强。2、