《材料力學(xué)》考試試卷B卷及答案修訂

交通學(xué)院期末考試試卷考試科目《材料力學(xué)》考試成績試卷類型A考試形式閉卷考試對象土木本科一、 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 O10、 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）a-a截面的內(nèi)力N=P1-p，下面說法正確的是N是拉力D.N的作用線與桿件軸線重合B.在外力作用下構(gòu)件保持原有平衡態(tài)D.在外力作用下構(gòu)件保持原有平穩(wěn)態(tài)1、 用截面法可求出圖示軸向拉壓桿（ ）1、 用截面法可求出圖示軸向拉壓桿（ ）A.N其實是應(yīng)力C.N是壓力2、 構(gòu)件的強度是指（ ）A.在外力作用下構(gòu)件抵抗變形的能力的能力C.在外力作用下構(gòu)件抵抗破壞的能力的能力3、 現(xiàn)有鋼、鑄鐵兩種桿材，其直徑相同。示結(jié)構(gòu)中兩種合理選擇方案是（ ）1桿為鋼，2桿為鑄鐵1桿為鑄鐵，2桿為鋼C.2桿均為鋼1桿為鋼，2桿為鑄鐵1桿為鑄鐵，2桿為鋼C.2桿均為鋼D.2桿均為鑄鐵4、從拉壓桿軸向伸長（縮短）量的計算公式M=N可以看出，E和A值越大，M越EA小，故（ ）。A.E為桿的抗拉（壓）剛度。A.E為桿的抗拉（壓）剛度。B.乘積EA表示材料抵抗拉伸（壓縮）變形的能力。C.乘積C.乘積EA為桿的抗拉（壓）剛度D.以上說法都不正確。5、空心圓軸的外徑為5、空心圓軸的外徑為D，內(nèi)徑為d，a=d/Do其抗扭截面系數(shù)為（）。冗D3~L6(1冗D3~L6(1—a)兀D3~L6(1—以2)碧（1-a3）D%有1—a4)6、在沒有荷載作用的一段梁上，（ ）A.剪力圖為一水平直線A.剪力圖為一水平直線B.剪力圖為一斜直線C.沒有內(nèi)力D.C.沒有內(nèi)力7、在平行移軸公式七=Iz+?2A中，其中Z軸和軸Z1軸互相平行，則（ ）。A.Z軸通過形心B.Z1軸通過形心C.都不一定要通過形心D.a是Z軸與Z1軸之間的距離。所以a>08、梁彎曲時，梁的中性層（）。A.不會彎曲B.不彎曲但長度會改變C.會彎曲但長度不會改變D.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（ ）。冰的強度較鑄鐵高； B.冰處于三向受壓應(yīng)力狀態(tài)；冰的溫度較鑄鐵高； D.冰的應(yīng)力等于零。10、 設(shè)甲和人分別是壓桿的穩(wěn)定系數(shù)和柔度系數(shù)，（ ）。對同一種材料制成的壓桿，甲值較大則人值就越??；甲值越大，人值就越小，這與壓桿所用材料無關(guān)；當(dāng)甲〉1時，壓桿肯定是穩(wěn)定的，不必對其進行穩(wěn)定計算；甲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）桿通過鉚釘連接在一起時，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？四、畫出下列梁的剪力圖和彎矩圖。（10分）五、計算（總分26分）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）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，其承受的最大工作壓力Fmin=2250N，規(guī)定的穩(wěn)定安全系數(shù)為nst=3?0，試校核鋼管的穩(wěn)定性（兩端作鉸支考慮）。（7分）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Him”uLii扁 5工字鋼型號腹板寬度b（mm）Wz—z(cm)S*Him”uLii扁 5工字鋼型號腹板寬度b（mm）Wz—z(cm)S*28a8.550824.632a9.569227.5交通學(xué)院期末考試試卷考試科目《材料力學(xué)》考試成績試卷類型B考試形式閉卷考試對象土木本科一、 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%的材料稱為材料。3、 梁截面上剪力正負號規(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。4、 虎克定律可以寫成M=FJ/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，一種是。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，壓桿的柔度人越大，則其穩(wěn)定系數(shù)中值越。二、 單項選擇（總分20分，每題2分）1、 構(gòu)件的剛度是指（ ）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、 軸向拉伸細長桿件如圖所示，則正確的說法應(yīng)是（ ）A1-1、2-2面上應(yīng)力皆均勻分布B1-1面上應(yīng)力非均勻分布，2-2面上應(yīng)力均勻分布C1-1面上應(yīng)力均勻分布，2-2面上應(yīng)力非均勻分布D1-1、2-2面上應(yīng)力皆非均勻分布

3、如圖所示受力桿件的軸力圖，其中正確的是（）。4、單位長度扭轉(zhuǎn)角與（）無關(guān)。3、如圖所示受力桿件的軸力圖，其中正確的是（）。A桿的長度； B扭矩C材料性質(zhì)； D截面幾何性質(zhì)。TOC\o"1-5"\h\z5、當(dāng)梁的某段上作用均布荷載時。該段梁上的（ ）。A.剪力圖為水平直線 B 彎矩圖為斜直線。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； D若某軸通過截面的形心，則（）A.該軸一定為主軸，C.在所有軸中，截面對該軸的慣性矩最小。梁必須是靜定的梁的彎曲必須是平面彎曲B.該軸一定是形心軸D.梁必須是靜定的梁的彎曲必須是平面彎曲B.該軸一定是形心軸D.截面對該軸的靜矩等于零。A.中性軸是梁的軸線 B.中性軸的位置依截面上正應(yīng)力的分布而定C.梁彎曲時，中性軸也隨之彎曲 D.中性軸是中性層與橫截面的交線。9、 影響梁彎曲程度越大的原因是（）。A.抗彎剛度越大 B.抗彎剛度越小，而截面上的彎矩越大C.抗彎剛度越大，而截面上的彎矩越小 D.截面上的彎矩越小10、 某點的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，當(dāng)ox，Oy，oz不變，Tx增大時，關(guān)于eX值的說法正確的是（） “A.不變 B.增大 /C.減小 D.無法判定三、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?四、畫出下列梁的剪力圖和彎矩圖。（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，圖中應(yīng)力單位為MPa。（7分）2、圖示結(jié)構(gòu)中，AB及AC均為圓截面細長桿，材料彈性模量E=200GPa，截面慣性矩4m10MPa，②30①I=2.01x10-6m4，試求此結(jié)構(gòu)的臨界荷載f^。（7分）3、圖示外伸梁中，已知l=3m，b=80mm，h=120mm，q=2KN，材料的容許應(yīng)力[。4m10MPa，②30①[t]=1.2MPa，試校核梁的強度。（12分）4 一i 一、填空題（總分20分，每題2分）1、相互作用力c (F)，一2、b=—N<"]3、彈性、屈服、強化、頸縮max"A)max4、長度角度5、負7、脆性、塑性6、強度8、疊加法9、圣維南原理10、臨界力、細長二、選擇題（總分20分，每題2分）1、D2、C3、A4、C5、D6、A7、A8、C9、B10、AA卷參考答案:’1、 答：拉（壓）桿通過鉚釘連接在一起時，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） 鉚釘所受剪切力引起的剪切強度計算；（3） 桿件與鉚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。四、 畫出下列梁的剪力圖和彎矩圖。（10分）五、 計算（總分26分）（7分）解：所以，b=b=90MPa，。=0，b=b.=—10MPa。（7分）解：鋼管橫截面的慣性矩應(yīng)用歐拉公式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)，故所以，鋼管是滿足穩(wěn)定性要求的。(12分)解：（1）首先求得兩支座反力值為 一_alN=—(2P+ql)=P+匕=84KN。TOC\o"1-5"\h\z2最大剪力發(fā)生在兩個支座處，其值為：Fs=P+%=84KN；q(;l)2最大彎矩發(fā)生在跨中，其值為：M=(P+巫).L-q?L.L+_^=P+1ql2max26 612 8 6 8ql、l_lql2Plql2、(或者：M=(P+ )--P?一一」=一+—)max' 22 3 8 6 8（2）由最大彎矩確定最大正應(yīng)力，從而選擇截面:Pl1+—ql2bmax-m^=一8一<Q］bmaxWWPl57 60x103x61.——+—ql2 +x8x103x62WZ—= 6—160七。 =0.0006m3=600cm3查表得：No.32a號工字梁W=692cm3，滿足要求，其它參數(shù)為：￡=27.5cm,b=9.5mm。z.（3）校核最大剪應(yīng)力:最大剪應(yīng)力為:ql 8x103x6Tmax==(P/=60X10"-^.32.15x106Pa=32.15TmaxIbIb 27.5x10-2x9.5x10-3z zv[t]=90MPa，故剪應(yīng)力也滿足要求。最后，選擇No.32a號工字梁。B卷參考答案一、 填空題（總分20分，每題2分）2、塑性4、彈性模量、抗拉（壓）剛度6、塑性屈服、脆性斷裂8、斜彎曲扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 10、小2、塑性4、彈性模量、抗拉（壓）剛度6、塑性屈服、脆性斷裂8、斜彎曲扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 10、小3、逆5、均勻性、各向同性7、強度、剛度9、拉伸（或壓縮）與彎曲的組合、二、 選擇題（總分20分，每題2分）1、A2、B3、C4、A5、C6、C7、D8、D9、B10、A三、簡答題（總分24分，每題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、DE。2、 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），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）五、 計算（總分26分）1.（7分）解：所以，Q=o=110MPa，b=b.=10MPa，c=0。（7分）解：分別計算各桿可承擔(dān)的臨界荷載，取其中小值。1） 計