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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、力作用于杆端方式的不同，只会使
2、与杆端距离在较小的范围内受到影响，该原理被称为。10、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 NP1P2 ，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3、现有钢、铸铁两种杆材，其直径相同。从承载能力与经济效益两个方面考虑，图示结构中两种合理选择方案是 ()1
3、 / 13.A. 1 杆为钢， 2 杆为铸铁B.1 杆为铸铁， 2 杆为钢C. 2 杆均为钢D.2 杆均为铸铁1AB2FC4、从拉压杆轴向伸长（缩短）量的计算公式lNl 可以看出， E 和 A 值越大，l 越小，故EA（）。A. E 为杆的抗拉（压）刚度。B. 乘积 EA 表示材料抵抗拉伸（压缩）变形的能力。C. 乘积 EA 为杆的抗拉（压）刚度D. 以上说法都不正确。5、空心圆轴的外径为 D，内径为 d，=d /D。其抗扭截面系数为（）。AWPD 3 (1)B WPD 3 (12 )1616C WPD 3 (13 )DWPD 3 (14 )16166、在没有荷载作用的一段梁上， （）A. 剪
4、力图为一水平直线B.剪力图为一斜直线C没有内力D.内力不确定7、在平行移轴公式 I Z1 I Za2 A 中，其中 Z 轴和轴 Z1 轴互相平行，则（）。A.Z 轴通过形心B.Z1 轴通过形心C . 都不一定要通过形心D. a 是 Z 轴与 Z1 轴之间的距离。所以 a08、梁弯曲时，梁的中性层（）。A. 不会弯曲B. 不弯曲但长度会改变C.会弯曲但长度不会改变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、设和 分别是压杆的稳定系数和柔度
5、系数， （）。A 对同一种材料制成的压杆，值较大则值就越小；B值越大，值就越小，这与压杆所用材料无关；C当1 时，压杆肯定是稳定的，不必对其进行稳定计算；D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）2 / 13.1、拉（压）杆通过铆钉连接在一起时，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、梁的变形用什么来度量的？这些量的几何意义各是什么？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）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 。
6、（ 7 分）3 / 13.2. 一钢制的空心圆管，外径和内径分别为12mm 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F min =2250N，规定的稳定安全系数为nst=3.0，试校核钢管的稳定性 （两端作铰支考虑） 。（ 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4 / 13.160MPa , 90MPa 。试选择工字钢的型号。 （ 12 分）W工字钢腹板宽度 bzI z(cm)型号(mm)(cm3 )Sz*28a8.550824.6
7、32a9.569227.5* 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科绩一、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lFN l / 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，一种是。7、在设计中通常由梁的条件选择截面，
8、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，压杆的柔度越大，则其稳定系数值越。二、单项选择 (总分 20 分，每题 2 分)5 / 13.1、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
9、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12PP123、如图所示受力杆件的轴力图，其中正确的是（）。P2P2PPP( A)( B)2P2P(C )( D )P4、单位长度扭转角A 杆的长度； C 材料性质；2PP与（）无关。B扭矩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（）。A. 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、转角时，需要满足的条件是（）。A梁必须是等截面的B梁必须是静定的C变形必须是小变形；D梁的弯曲必须是平面弯曲7.若某轴通
10、过截面的形心，则（）A 该轴一定为主轴，B. 该轴一定是形心轴C在所有轴中，截面对该轴的惯性矩最小。D. 截面对该轴的静矩等于零。8、关于中性轴，下列说法正确的是（）。A. 中性轴是梁的轴线B. 中性轴的位置依截面上正应力的分布而定C. 梁弯曲时，中性轴也随之弯曲D. 中性轴是中性层与横截面的交线。9、影响梁弯曲程度越大的原因是（）。A. 抗弯刚度越大B.抗弯刚度越小，而截面上的弯矩越大C. 抗弯刚度越大，而截面上的弯矩越小D. 截面上的弯矩越小6 / 13.10、某点的应力状态如图所示, 当 x, y, z 不变 , x 增大时 , 关于 x 值的说法正确的是（）A.不变B.增大C.减小D.
11、无法判定三、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？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）7 / 13.五、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I2.01 10 6 m4 ，试求此结构的临界荷载Fcr 。（7 分）8 / 13.3、图示外
12、伸梁中，已知l=3m，b=80mm ，h=120mm ，q=2KN ，材料的容许应力 10MPa ， 1.2MPa ，试校核梁的强度。（ 12 分）A 卷参考答案一、 填空题（总分20 分，每题 2 分）1、相互作用力2、 maxFN A max3、弹性、屈服、强化、颈缩4、长度角度5、负6、强度7、脆性、塑性8、叠加法9、圣维南原理10、临界力、细长二、选择题 (总分 20 分，每题 2 分)1、D2、C3、A4、C5、 D6、 A7、A8、C9、B10、A三、简答题（总分24 分，每题 6 分）1、答：拉（压）杆通过铆钉连接在一起时，连接处的强度计算包括：（ 1）拉杆本身的受拉或者受压强度
13、计算；（ 2）铆钉所受剪切力引起的剪切强度计算；（ 3）杆件与铆钉之间的挤压强度计算。9 / 13.2、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）4kNFS6kNM2kN4kN m8kN m五、计算（总分26 分）1.（ 7 分）解：2maxxyxy
14、222xmin90MPa10所以，1max90MPa ，20 ，3min10MPa 。2. （7 分）解：钢管横截面的惯性矩I( D 4d 4 )0.052710 8 m464应用欧拉公式2 EI2210 1090.0527 108Fcr0.387564 Nl 22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Fcr7564n3.36 nstFmin225010 / 13.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N1 (2 Pql )Pql84KN 。22最大剪力发生在两个支座处，其值为：FS,maxPql84KN ；2qllllq( 2 l
15、 )2Pl1最大弯矩发生在跨中，其值为：M max(P3ql2)6q1286826（或者： M max(Pql )lPl ql 2Plql 2）223868（ 2）由最大弯矩确定最大正应力，从而选择截面：Pl1 ql 2maxM max68 ，所以WzWzPl5 ql 26010361 810362Wz636683600cm31601060.0006m查表得： No.32a 号工字梁 Wz692cm3 ，满足要求，其它参数为：I z27.5cm, b9.5mm。Sz*（ 3）校核最大剪应力：*(Pql )Sz*60 1038 1036最大剪应力为：FS,max Sz2232.15106Pa32
16、.15MPamaxI zbI zb27.510 29.510 390MPa ，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11 / 13.二、选择题（总分20 分，每题 2 分）1、A2、B3、 C4、 A5、C6、C7、D8、D9、 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
17、时应分为四段：AB 、BC、CD、DE。2、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
18、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）ql /8ql 2ql / 232ql 2 / 8M五、计算（总分26 分）1.（ 7 分）解：2maxxyxy222xmin110MPa10所以，1max110MPa ，2min10MPa ，30 。12 / 13.2.（ 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FN1F cos60 o F , F 2FN1 ;2FF sin 60o3F , F2 F1.15FN2N 22N 232） 用欧拉公式计算各杆的临界力，确定结构的临界荷载FN12 E
19、I22001092.01106214cos30o2330.7 KNl1Fcr 12FN 1 661.4KNFN 22EI22001092.01106214cos30o2990KNl 2Fcr 21.15FN 21139KN取该结构的临界荷载中的较小者，即Fcr 661.4 KN 。3、（12 分）解：（ 1） 求支座反力FBFC q3 l4.5KN4（ 2） 正应力强度条件校核M max27， maxM maxM max8.8MPa KN gmWzbh2166（ 3）切应力强度条件校核FS ,max3KN ，FS,maxSZ*0.47MPa，或者：3FS,max0.47 MPamaxI Zbmax2 A综上分析，梁的强度条件满足。13 / 13