2011土木工程材料力学期末复习题

1、、填空题（请将答案填入划线内。）1、材料力学是研究构件强度 ,刚度 ,稳定性计算的科学。2、构件在外力作用下，抵抗破坏的能力称为强度,抵抗变形的能力称为刚度，保持 稳 定性平衡的能力称为稳定性。3、在强度计算中，根据强度条件可以解决三方面的问题：即 校核强度 、设计截面尺寸 、 和计算许可载荷。4、杆件变形的基本形式有拉伸（压缩）、剪切一、 扭转 、 弯曲一。5、研究杆件内力的基本方法是截面法 。6、材料的破坏通常分为两类，即脆性断裂 和.塑性屈服。7 .杆件沿轴向方向伸长或缩短，这种变形形式称为拉伸或压缩 。8 .在低碳钢的拉伸试验中，材料的应力变化不大而变形显著增加的现象称为屈服9 .因截

2、面形状尺寸突变而引起局部应力增大的现象，称为JO。10、低碳钢拉伸图可以分为四个阶段，它们分别是弹，I生一阶段，屈服 阶段,强化阶段和局部收缩 阶段。11 .扭转的变形特点是截面绕轴线发生相对转动12 .直杆受力后，杆件轴线由直线变为曲线，这种变形称为弯曲 。13 .梁的弯矩方程对轴线坐标x的一阶导数等于转角方程。14 、描述梁变形通常有 挠度和转角两个位移量。15.静定梁有三种类型，即， 简支梁、外伸梁和 悬臂梁16、单元体内切应力等于零的平面称为主平面 ,该平面上的应力称为 主应力*17 .由构件内一点处切取的单元体中，正应力最大的面与切应力最大的面夹角为45度。 18、构件某点应力状态如

3、右图所示，则该点的主应力分别为6 0、- 319 .横力弯曲时，矩形截面梁横截面中性轴上各点处于_纯剪切 应力状态。-20 .圆轴弯扭组合变形时，除轴心外，各点处的三个主应力ot, C2,中，等于零的主应力是_ C2 O21、压杆的柔度，综合反映了影响压杆稳定性的因素有约束_杆的长度一、杆截面形状和尺寸一4 pa222、简支梁承受集中载荷如图所示，则梁内 C点处最大正应力等于 bh 。PC23、如图所示两梁的材料和截面相同，则两梁的最大挠度之比2/9ya24、受力构件内的一点应力状态如图所示，其最小主应力等于-b,22：-25、如图所示，两梁的几何尺寸相同：（b）最大弯矩是（a）梁的1/5 q

4、（a） .l.q口口 .1TZ/r .l/5 31/5 一 l/5 一26、图示杆的抗拉（压）刚度为 EA,杆长为21 ,则杆总伸长量四=_0_ , 杆内纵向最大线应变 m P/EA。27 .在剪切实用计算中，假定切应力在剪切面上是一均匀分布的。二、选择题（请将答案的序号填入划线内。）1、杆件的强度、刚度和稳定性 C。（A）只与材料的力学性质有关；（B）只与构件的形状尺寸有关;（C）与二者都有关；（D）与二者都无关。28 假设变形固体在其整个体积内毫无间隙地充满了物质，且各处的材料（连续性假设。倍。）都相同，这就是均匀A.强度 B.硬度 C.力学性能D.塑性3、（ B ）的横截面是轴向拉压杆件

5、的危险截面。（A）轴力最大；（B）正应力最大；（C）面积最小；（D）位移最大。4、进入屈服阶段后，材料发生 D变形。（A）弹性；（B）线弹性；（C）塑性；（D）弹塑性。5、工程上通常把延伸率 A 的材料称为脆性材料。4(A) S<5% (B) S <0.5% (C) S>5% (D) 8 >0.5%6.材料的塑性指标有（ D ）A. br和 6B. s和 4C.盘口 8D.海口山7.低碳钢的极限应力是（CA. eB. p8、低碳钢试件扭转破坏是（A）沿横截面拉断；（C）沿横截面剪断；9.铸铁圆轴受扭转破坏时是（）C. sD. bC。（B）沿45度螺旋面拉断；（D）沿45

6、度螺旋面剪断；A ）A.在与轴线成45o倾角的螺旋面上断裂，是由于最大拉应力过大引起的。B.在与轴线成45o倾角的螺旋面上断裂，是由于最大剪应力过大引起的。C.沿横截面上断裂，是由于最大拉应力过大引起的。D.沿横截面上断裂，是由于最大剪应力过大引起的。10.插销穿过水平放置的平板上的圆孔（如右图），在其下端受有拉力P。则插销的剪切面面积和挤压面面积分别等于（ B ）二 D2二 D2-d2A. ndh, ; B. ndh, 44二 D2二 D2-d2C. nDh, ； D. nDh, 4411.图示拉杆用四个直径都为d的挪钉固定在连接板上，拉力为 P ,各挪钉的受力相同，则挪钉的剪切强度条件为（

7、A）A、-PyMh二d2B、2二 d2<&C、D、12.挤压强度条件是，挤压应力不得超过材料的 （A ）B.极限挤压应力A.许用挤压应力C.最大挤压应力D.破坏挤压应力13、直径为D的实心圆轴两端受扭转力矩作用，轴内最大剪应力为q若轴的直径改为D/2,则轴内的最大剪应力变为C(A) 2° ； (B) 4t <C) 8t ；(D) 16t .14.空心圆轴，其内外径之比为口，扭转时轴内最大剪应力为T ,这时横截面上内边缘的剪应力为（D ）。4、A.0 B. （1一二） C.D.-15.影响圆轴扭转角大小的因素是（B ）A.扭矩、材料、轴长B.扭矩、轴长、抗扭刚度C.

8、扭矩、材料、截面尺寸D.扭矩、轴长、截面尺寸16、简支梁跨长为L,中截面上受集中力P作用，若将P改为Q=P/L的均布力，则梁内最大弯 矩M和最大剪力V的变化情况是A。（A） M减小，V不变； （B）二者都不变；（C） V减小，M不变； （D）二者都减小；17、高度等于宽度两倍的矩形截面梁，在载荷作用下发生平面弯曲，若将竖放改为平放，其它条 件不变，则梁的强度C。（A）提高到原来的2倍；（B）提高到原来的4倍；（C） 降低到原来的1/2;（D）降低到原来的1/418、在等直梁的最大弯矩所在附近，局部加大横截面尺寸 A。（A）仅对提高梁的强度是有效的；（B）仅对提高梁的刚度是有效的；（C）对提高梁

9、的强度和刚度都有效；（D）对提高梁的刚度和强度都无效；19 .关于梁中内力变化规律，下列（ B ）说法是正确的。A.集中外力作用的横截面，剪力 Q值有突变，弯矩M值也有突变。20 集中外力作用的横截面，剪力 Q值有突变，弯矩M值无突变。C.集中外力偶作用的横截面，剪力 Q值有突变，弯矩M值也有突变。D.集中外力偶作用的横截面，剪力 Q值无突变，弯矩M值也无突变。21 .从弯曲强度的角度考虑，梁横截面合理设计的原则是（ A.采用与中心轴对称的截面。C.采用抗弯截面模量与截面积之比尽可能大的截面。（a）、（b）两种情况放置，则梁的（B ）。B.采用实心截面。D.将尽可能多的材料放置在中心轴附近。2

10、2 .一铸铁简支梁受力如图所示，当其横截面分别按图示A.强度相同，刚度不同B.强度不同，刚度相同23 .某圆轴材料为 Q235钢，工作时发生弯扭组合变形，对其进行强度计算时，宜采用 （C ）强 度理论。A.第一或第二B.第二或第三C.第三或第四D.第四或第一24 .斜弯曲实质上是（A ）的组合变形。A.两个平面弯曲B.轴向拉伸（压缩）与平面弯曲C.轴向拉伸（压缩）与剪切 D.平面弯曲与扭转24、图中所示四个单元体中标示正确的是（ A ）。（图中应力单位为 MPa）20v20 A 2020(A)J k201 B 2020 1c .2010 D 101020(B)425.下列不属于组合变形的是（A

11、 ）。A.拉伸与压缩B.扭转与弯曲 C.拉伸与弯曲 D.扭转与剪切26、对于细长压杆来说，杆端的约束越强，则（ A ）。（A）长度系数越小，临界载荷越大；（B）长度系数越大，临界载荷越大;（C）长度系数越小，临界载荷越小；（D）长度系数越大，临界载荷越小。27.材料力学中下列正确的陈述应为（A ）:（1） 杆的轴向拉伸其拉力必须与杆的轴线重合（2） 杆的轴向压缩可适用于大柔度杆件（3） 杆件剪切应力计算公式基于剪应力在受剪截面上均匀分布的假设（4） 杆件的扭转计算公式适用于矩形截面杆A. (1), (3) B. (2), (3) C. (3), 4. D. (1), (2)28、从构件某点取出

12、的原始单元体为如图所示的纯剪切应力状态，则用第三强度理论建立的强度条件为（C ）。A. T W b B. （1+（1 ） T W b C. 2 t w 用 3 t w 29.研究超静定问题的一般方法是（C ）A.静力平衡。B.节点法或截面法。C.综合考虑几何方程、物理方程和静力平衡方程三方面因素。D.虎克定律。30、作刚架内力图规定，弯矩图画在杆件的（ C ）。A.上边一侧B.右边一侧C.受拉一侧D.受压一侧31、细长杆AB受轴向压力P作用，如图示。设杆的临界力为Pcr,则下列结论中 D 是 户 正确的。尺一A.仅当P<PCr时，杆AB的轴线才保持直线，杆件只产生压缩变形；B.当P=Pc

13、r时，杆AB的轴线仍保持直线，杆件不出现弯曲变形；C.当P>Pcr时，杆AB不可能保持平衡； . . 一 . 觌,D.为保证杆AB处于稳定平衡状态，应使 PV=Pcrj。三、分析简答题1.低碳钢拉伸过程有哪几个阶段？写出主要强度性能指标。在图示低碳钢和铸铁拉伸试验的应力一应变”图上，注明材料的强度指标（名称和代表符号）.儡磷羯答：主要有弹性阶段，屈服阶段，强化阶段和局部收缩阶段。主要强度指标为屈服极限：as;强度极限：c-b2.试写出图示结构的剪切面面积和挤压面积答：剪切面面积=lb;挤压面面积=ab3 .若将圆形截面杆的直径增加一倍，试问杆的抗拉刚度、抗扭刚度和抗弯刚度各增加多少倍?

14、答：分另1J增加4倍、16倍和16倍。4 .结合工程实际，试简述提高梁弯曲强度的主要措施。答：略。5 .已知梁ABC的抗弯刚度为常数，受力如图所示。(1)试画出梁的弯矩图(2)写出梁的位移边界条件和连续光滑条件(3)根据梁的弯矩和支承条件，画出挠曲轴的大致形状答：位移边界条件：x = 0, wA =0； x = a, wB = 0。连续光滑条件： x=a, Wb_ = Wb+/_=龟+6、图示圆截面悬臂梁，受力如图示.(1)试指出危险截面和危险点的位置？(2)并画出危险点应力状态单元体.答：危险截面为固定端的端部，危险点为截面的下边缘点。危险点应力状态如图:107 .试用单元体表示图示圆截面杆

15、表面 A点的应力状态，已知杆的直径为 d。8 .图示矩形截面悬臂梁，在B截面上分别受水平力P及铅垂力P的作用，试指出危险截面和危险 点的位置？答：最大拉应力点：C;最大压应力点：b.9 .压杆分为哪三种类型 砸用欧拉公式与直线经验公式计算的各为哪一种压杆 ？答：压杆分为三类：大柔度杆，中柔度杆和小柔度杆。欧拉公式适用大柔度杆，直线经验公式适 用中柔度杆。10、写出图示悬臂梁自由端B的挠度表达式。答:2ma2EIma(l -'a) EI11用积分法求图示梁的转角和挠度时，应分几段积分？出现几个积分常数？写出确定这些积分常数12、点位置。位移边界条件：x = 0, WA =0； x = l, WB =0。连续光滑条件：X=1,Wb_=Wb+ 8b_=画出图示阶梯形圆轴的扭矩图，用图中 m和d写出圆轴最大剪应力的计算式，并指出其作用答：AB段:32m就3匚儿1024 m；BC 段： Tmax =3 °27/%ax - omin 240MPa13、微体各面的应力如图所示，试