《材料力学》期末考试试卷A、B卷及答案要点

1、*学院期末考试试卷考试科目材料力学考试卷类型a试考试形式闭卷成考试对象土木本科绩一、填空题（总分20分，每题2分）1、杆件在外力作用下，其内部各部分间产生的 ,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。5 .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 。6 .梁必须满足强度和刚度条件。在建筑中，起控制做用的一般是 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、求解组合变形的基本方法是。9、力作用于杆端方式

2、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010、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,下面说法正确的是（）a. n其实是应力b. n是拉力c. n是压力d. n的作用线与杆件轴线重合2、构件的强度是指（）a.在外力作对下构件抵抗变形的能力c.在外力作用卜构件抵抗破坏的能力3、现有钢、铸铁两种杆材，其直径相同。 两种合理选择方案是（）a. 1杆为钢，2杆为铸铁c. 2杆均为钢b.在外力作/构件保持原有平衡态的能力d.在外力作用卜构件保持原有平稳态的能力 从承载能力

3、与经济效益两个方面考虑，图示结构中b. 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（ ）。a. e为杆的抗拉（压）刚度。b.c.乘积ea为杆的抗拉（压）刚度 d.nll =一可以看出，e和a值越大，al越小，故 ea乘积ea表示材料抵抗拉伸（压缩）变形的能力。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 - 二）16cwp 二=（1 -： 3）16c（=d/d。其抗扭截面系数为（d32bwp =（1 -：）16c 川二d34、d wp =（1 -：）166、在没有荷载作用的一段梁上,a.剪力图为一水平直线c.没有内力）b.剪力图为

4、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，则（a. z轴通过形心c.都不一定要通过形心8、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. zi轴通过形心d. a是z轴与zi轴之间的距离。所以a0b.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。这是因为（）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，中值较大则儿值就越小；b.中值越大，儿值就越

5、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、简答题（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、工程中提高压杆稳定性的措施主要从哪几个方面入手?四、画出下列梁的剪力图和弯矩图。（10分）二10knd4=41cnb = 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梁的变形用什么来度量的？这些量的几何意义各是什么?2 . 一钢制的空心圆管，外径和内径分别为 12

6、mm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。已知在实际使用时，其承受的最大工作压力fmm=2250n,规定的稳定安全系数为nst=3.0,试校核钢管的稳定性（两端作钱支考虑）。（7分）3 .工字钢制成的简支梁如图所示，已知 l=6m, p=60kn , q=8kn/m ,材料的容许应力(12 分)工字钢 型号腹板宽度b （mm）wz3、(cm )-k (cm)sz28a8.550824.632a9.569227.5。=160mpa,t =90mpa 。试选择工字钢的型号。*学院期末考试试卷考试科目材料力学考试卷类型b试考试形式闭卷成考试对象土木本

7、科绩1、 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分离体有 时针方向转动趋 势时为负。4、虎克定律可以写成四=fn 1/ 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

8、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,则其稳定系数中值越。2、 单项选择（总分20分，每题2分）1、构件的刚度是指（）a.在外力作用下构件抵抗变形的能力b.在外力作用下构件保持原有平衡态的能力c.在外力作用下构件抵抗破坏的能力d.在外力作用下构件保持原有平稳态的能力2、轴向拉伸细长杆件如图所示，则正确的说法应是（）a 1-1、2-2面上应力皆均匀分布b 1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布c 1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布d 1-1、2-2面上应力皆非均匀分布12p 1 p3、如图所示受力杆件的

9、轴力图，其中正确的是（2pp2p2p4、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（）0a.剪力图为水平直线b 弯矩图为斜直线。c.剪力图为斜直线d 弯矩图为水平直线6、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.若某轴通过截面的形心，则（）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，下列说法正确的是（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转角时，bd需

10、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、某点的应力状态如图所示，当（rx,（ry,（）a.不变b.增大c.减小d.无法判定0*7不变，p x增大时，关于 y值的说法正确的是 zxx三、简答题（总分24分，每题6分）1、梁的受力图如图所示，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控制的?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？

11、常用的强度理论有那些?四、画出下列梁的剪力图和弯矩图。（10分）q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1=2.01x104,试求此结构的临界荷载fcr。（7分）3、图示外伸梁中，已知l=3m, b=80mm, h=120mm, q=2kn ,材料的容许应力o=10mpa , i=1.2mpa ,试校核梁的强度。（12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 =

12、 fn一 二max,a max4、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、d 2、c 3、a 4、c 5、d 6、a 7、a 8、c 9、b三、简答题（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，而切应力达到最大值。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

13、角位移称为转角。4、答：由计算临界力的欧拉公式可知，提高压杆稳定性的措施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、画出下列梁的剪力图和弯矩图。（10分）4kni i i i ifsl m i i 6kn ll_u8kn m五、计算（总分26分）1. （7 分）解：max i-min90 mpa-10所以, 5 =omax =90mpa ,仃2=0,仃3 =omin =10mpa。2. (7 分)解：钢管横截面的惯性矩只 44_84i =(d4 -d4) =0.0527 10 m464应用欧拉公式2 _2 一一 _9 , 一二 ei 二 210 100.0

14、527 10ll 220.38,8=7564n临界压力与实际工作压力之比，即为压杆工作时的安全系数，故fcr7564n = = =3.36 nstfmin2250所以，钢管是满足稳定性要求的。3. (12 分)解：(1)首先求得两支座反力值为1 qln = (2p+ql) =p+q-=84kn 。最大剪力发生在两个支座处，其值为:f s,maxp+q=84kn ;2最大弯矩发生在跨中，其值为:mmax =（p 型） max（或者：mmax =（p-p2(2)由最大弯矩确定最大正应力，从而选择截面:二 maxm maxwzpl 1 .2_ -ql8e产,所以wzpl 5.2qlw . 636z

15、二一一 一 3 一60 103 6 132-一- -8 103 6268-6 = 0.0006m3 = 600cm3160 106查表得：no.32a号工字梁wz = 692 cm3,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,max sz3 8 103 660 10 max27.5 102 9.5 靖：32,15 106pa =32.15mpap=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

16、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、c 4、a5、c 6、c 7、d8、d 9、b10、a三、简答题（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控制的，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基本条件：（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

17、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、画出下列梁的剪力图和弯矩图。（10分）eqi /8五、计算（总分26分）1. （7 分）解： 二 max 二x .二y、=-min i 2110= mpa 10所以, 5 =omax =110mpa ,仃2 =min =10mpa ,仃3 = 0。2. （7 分）解：分别计算各杆可承担的临界荷载，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 =fcos60o = 2，f =2fnfn2 =fsin603ff = 2 fn2 =1.15f3n22）用欧拉公式计算各杆的临界力，确定结构的 临界荷载二2ei二2 200 109 2.01 10上21 4 cos30o= 330.7knfcr1 =2fn1 -661.4kn二2ei 200 109 2.01 10fn2 =2 =7l21 4 cos30o二 990knfcr2 =1