《材料力学》考试试卷A、B卷与答案

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1、交通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

2、式的不同，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。10 、欧拉公式是用来计算拉（压）杆的杆。，它只适用于二、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()

3、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 AEA值越大，l 越小，故（）。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 （）。ACWPD 3(1)16WPD 3(13)16BDWD 3(12 )P16D34)WP(1166 、在没有荷载作用的一段梁上，（）A.剪力图为一水平直线B. 剪力图为一

4、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系数，（）。A 对同

5、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）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 。（7 分）2.一钢制的空

6、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Fmin=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 160MPa , 90MPa 。试选择工字钢的型号。 （ 12 分）工字腹板宽W zI z*钢型度 bSz(cm3 )(mm)(cm)号28a8.550824.632a9.569227.5交通学院期末考试试卷考试科目材料力学考

7、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l FN 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，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

8、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 )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-

9、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)P2PP4、单位长度扭转角与（）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（）。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。B.

10、 该轴一定是形心轴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. 中性轴是梁的轴线应力的分布而定C. 梁弯曲时，中性轴也随之弯曲的交线。）。B.中性轴的位置依截面上正D.中性轴是中性层与横截面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10 、某点的应力状态如图所示,当 , , 不变 , 增大时 ,关于 值的xyzxx说法正确的是（）A. 不变B.增大C.减小D.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

11、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）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I2.01 106 m4 ，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料的容许应力10MPa ， 1.2MPa ，试校核梁的强度。 （12 分），h=120mm，q=

12、2KN，材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、A 4、C 5、D6 、 A7 、 A8 、C9 、B 10、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。2 、答：一般来说，

13、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）4kN2kNFS6kN4kN mM8kN m五、计算（总分26 分）1. （7 分）解：2maxxyxy222xmin90MPa10所以，1max90MPa ，20 ，3min10MPa 。2. （7 分）解：钢

14、管横截面的惯性矩I( D 4d 4 ) 0.0527 10 8 m464应用欧拉公式2 EI2 210 1090.0527 108Fcr20.3827564 Nl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 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N1 (2 P ql ) Pql84KN 。22ql最大剪力发生在两个支座处，其值为：FS,maxP84KN；2ql )lllq(2l )2Pl1最大弯矩发生在跨中，其值为：M max( Pq3ql 226612868（或者： M max(Pql )

15、lPlql 2Plql 2）223868（ 2 ）由最大弯矩确定最大正应力，从而选择截面：maxPl1 ql 2 ，所以68M maxWzWzPl5 ql 26010361810362636683600cm3Wz1601060.0006m查表得： No.32a号工字梁 Wz692cm3 ，满足要求，其它参数为：I z27.5 cm, b 9.5mm。Sz*（ 3 ）校核最大剪应力：最大剪应力为：*(Pql )Sz*60 1038 10366maxFS,max Sz227.5 10 2210 332.15 10Pa 32.15MPaI zbI zb9.590MPa ，故剪应力也满足要求。最后，选

16、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 、小二、选择题（总分 20分，每题 2分）1 、A2 、B3 、C4、A 5、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：（2 ）画弯矩图时应分为四段：AB AB、 BD 、 BC、DE、 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

17、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 23

18、2ql / 2ql 2 / 8M五、计算（总分26 分）1. （7 分）解：2maxxyxy222xmin110MPa10所以，1max110MPa ，2min10MPa ，30 。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FN 1F cos60 oF ,F2FN1;2FN 2F sin 60o3F, F2FN 2 1.15FN2232 ） 用欧拉公式计算各杆的临界力，确定结构的临界荷载FN12 EI22001092.01106l1214cos30 o 2330.7 KNFcr 12FN 1661.4KNFN 22EI22001092.01106l 2214cos30o2990KNFcr 21.15FN 21139KN取该结构的临界荷载中的较小者，即Fcr661.4 KN 。3、（12 分）解：（ 1 ） 求支座反力FB FC q3l 4.5KN4（ 2 ） 正应力强度条件校核M max27M maxM max8.8MPa KN gm ，maxWzbh2166（ 3 ）切应力强度条件校核FS ,max3KN ，FS,maxSZ*0.47MPa，或者： max3FS,max0.47 MPamaxI Zb2 A综上分析，梁的强度条件满足。