2025 年大学工程力学（结构力学实验）试题及答案

2025年大学工程力学（结构力学实验）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题的备选答案中只有一个最符合题意）1.在结构力学实验中，关于测量应变的方法，以下哪种说法是错误的？A.电阻应变片测量精度高B.手持式应变仪操作简便但精度有限C.光学测量方法不适用于动态应变测量D.应变片的灵敏系数与材料无关2.对于静定结构，以下关于实验测量内力的描述正确的是？A.只能通过测量应变来间接计算内力B.可以直接测量内力大小C.静定结构内力与实验测量无关D.测量应变时不需要考虑结构的受力状态3.结构力学实验中，加载装置的选择主要依据不包括以下哪项？A.结构类型B.加载大小C.实验成本D.加载方式4.当对梁进行弯曲实验时，测量梁跨中挠度的理想位置是？A.梁的一端B.梁的跨中C.梁的支座处D.任意位置都可以5.关于结构模型实验，以下说法正确的是？A.模型与原型只要几何相似即可B.模型实验结果可以直接应用到原型C.相似理论是模型实验的基础D.模型实验不需要考虑边界条件6.在结构力学实验中，测量位移的传感器不包括以下哪种？A.位移传感器B.激光位移传感器C.应变片D.光栅位移传感器7.对于超静定结构实验，以下哪项是重点关注的？A.结构的稳定性B.多余约束的影响C.静定部分的受力D.材料的弹性模量8.结构力学实验中，数据采集系统的采样频率主要取决于？A.实验人员的操作习惯B.结构的尺寸大小C.信号的最高频率成分D.采集系统的价格9.当对桁架进行实验时，测量杆内力的方法通常是？A.测量杆的应变B.测量杆的长度变化C.直接测量杆的内力D.测量节点的位移10.在结构力学实验中，关于实验误差的说法，以下错误的是？A.系统误差可以通过多次测量消除B.偶然误差具有随机性C.实验仪器精度会影响测量误差D.实验方法的选择会导致误差二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题的备选答案中有两个或两个以上符合题意，错选或多选均不得分；少选，但选择正确的每个选项得1分）1.结构力学实验中，常用的加载方式有？A.重力加载B.液压加载C.气压加载D.机械加载2.测量结构应力的方法有？A.电阻应变片测量B.光弹性法C.云纹法D.应变花测量3.结构力学实验中，对实验数据处理的目的包括？A.消除误差B.得到结构的力学性能参数C.验证理论模型D.绘制实验曲线4.关于结构力学实验模型制作的要求，正确的有？A.与原型材料相同B.满足相似条件C.制作精度高D.考虑模型的边界条件5.在结构力学实验中，实验前需要检查的内容有？A.实验仪器是否正常B.加载装置是否安装牢固C.结构模型是否符合要求D.实验场地是否安全三、判断题（总共10题，每题2分，判断以下说法的正误）1.结构力学实验中，只要测量的数据准确，就不需要进行数据处理。（）2.电阻应变片的阻值变化与应变大小成正比。（）3.结构力学实验中，加载速度对实验结果没有影响。（）4.模型实验可以完全替代原型实验。（）5.测量结构位移时，位移传感器的量程越大越好。（）6.静定结构实验中，内力分析可以不考虑变形协调条件。（）7.结构力学实验中，实验人员不需要了解结构的理论知识。（）8.光学测量方法在结构力学实验中只能用于静态测量。（）9.对超静定结构进行实验时，不需要考虑结构的刚度。（）10.结构力学实验数据采集系统的采样点数越多越好。（）四、简答题（总共3题，每题10分，简要回答问题）1.简述电阻应变片测量应变的原理及测量步骤。2.在结构力学实验中，如何保证实验数据的准确性和可靠性？3.请说明相似理论在结构力学模型实验中的应用及意义。五、综合分析题（总共2题，每题15分，结合实验原理和实际情况进行分析）1.某简支梁在均布荷载作用下进行弯曲实验，已知梁的材料弹性模量E，截面尺寸b×h，跨度L，加载荷载q。现通过电阻应变片测量梁跨中截面的应变，得到应变值ε。请分析如何根据实验数据计算梁跨中截面的弯矩，并说明计算过程中用到的力学原理。2.对一个超静定桁架进行实验，发现实验结果与理论计算结果存在偏差。请分析可能导致偏差的原因，并提出改进实验的措施。答案一、单项选择题1.D2.A3.C4.B5.C6.C7.B8.C9.A10.A二、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.BCD4.BCD5.ABCD三、判断题1.×2.√3.×4.×5.×6.√7.×8.×9.×10.×四、简答题1.电阻应变片测量应变的原理是基于金属丝的电阻应变效应，即金属丝的电阻随其长度和截面积的变化而变化。测量步骤：首先将应变片粘贴在被测结构表面，然后接入测量电路，当结构受力产生应变时，应变片电阻变化，通过测量电路检测电阻变化，进而计算出应变值。2.要保证实验数据的准确性和可靠性，需做到：选择精度高的实验仪器并定期校准；合理设计实验方案，明确实验目的和步骤；严格按照操作规程进行实验；多次测量取平均值以减小偶然误差；对实验数据进行科学处理和分析，剔除异常数据。3.相似理论在结构力学模型实验中的应用：通过建立模型与原型的相似关系，使模型实验结果能反映原型的力学性能。意义在于：可利用模型实验研究原型的力学行为，节省成本、缩短周期；验证理论模型的正确性，为理论发展提供依据；预测原型结构在特定条件下的性能，为工程设计提供参考。五、综合分析题1.根据梁的弯曲正应力公式σ=My/I，其中M为弯矩，y为截面到中性轴的距离，I为截面惯性矩。已知应变ε，由胡克定律σ=Eε，可得σ=Eε。又I=bh³/12，y=h/2。则M=σI/y=Eεbh³/（12×h/2）=Eεbh²/6。计算过程用到了梁的弯曲正应力公式和胡克定律。2.可能导致偏差的原因：实验模型与原型相似性不足，如材料、几何