洛阳理工工程力学往年期末考试题及答案

第1页共22页Fa图1.1洛阳理工学院2010/2011学年第一学期材料力学期末考试（A）适用班级：B090601/02/03/04考试日期时间：2011-12-13一、选择题(每小题4分，共40分)1.下列表述正确的是（）。A．理论力学主要研究物体受力后的运动效应，同时也考虑物体的变形效应；B．理论力学中的四个公理在材料力学中同样适用；C．材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律；D．材料力学主要研究各类杆件受力与材料的关系。2.圆截面低碳钢试件接近拉断时，标距由100mm变为130mm，颈缩直径由10mm变为7mm，其泊松比为（）。A．3/1030/1001；B．3/1030/1001；C．泊松比3/730/1301.86；D．无法计算泊松比。3.如图1.1所示厚度为的基础上有一方柱，柱受轴向压力F，则基础的剪切应力为（）。A．2Fa；B．Fa；C．2Fa；D．4Fa。4.两根长度相等、直径不等的圆轴承受相同的平衡外力偶后，轴表面上的母线转过相同的角度。设直径大的轴和直径小的轴的横截面积上的最大切应力分别为1max和2max，切变模量为1G和2G。下列结论正确的是（）。A.12maxmax；B.12maxmax；C.若12GG，则有12maxmax；D.若12GG，则有12maxmax。5.下列关于等强度梁说法正确的是（）。A．各横截面弯矩相等；B．各横截面最大正应力都等于许用正应力；C．各横截面正应力相等；D．最大切应力都等于许用切应力。6.两个简支梁的材料、截面尺寸形状及梁中点承受的集中荷载均相同，而梁的跨度12:0.5ll，则其最大挠度之比为（）。A．1,max2,max:1/2ww；B.1,max2,max:1/4ww；C.1,max2,max:1/6ww；D.1,max2,max:1/8ww。7.对于平面应力单元体，最大正应力所在面上的切应力（）。A．一定等于零；B．不一定等于零；C．一定不等于零；D．无法确定是否等于零。8.下列关于截面核心的结论中，哪一个是错误的（）。A．当拉力作用于核心内部时，杆截面上只有拉应力；B．当拉力作用于核心外部时，杆截面上只有压应力；C．当压力作用于核心内部时，杆截面上只有压应力；D．当压力作用于核心外部时，截面上拉、压应力均有。9.直径为d的圆截面杆，杆长度为l，一端固定，另一端铰支，其柔度为（）A．2/ld；B．/ld；C．2.8/ld；D．8/ld。10.如图1.2所示，已知平面图形的形心C，面积为A，对坐标轴z轴的惯性矩为zI，图形对1z轴的惯性矩为（）。A．2zIAb；B．2()zIAab；C．22()zIAab；D．22()zIAba。bazzCz1C图1.2第2页共22页二、分析计算。如图2.1所示装载平台，结合你所学习的材料力学知识，请对该装载平台进行分析设计，图2.2为GB706-1988热轧工字钢截面，数据表为热轧工字钢的部分参数。(共5小题，共60分)1.分析装载平台中钢梁ABC的内力，做出梁钢ABC的剪力图、弯矩图，并且确定出该钢梁的危险．．横．截面．．所在的位置，注：危险．．横．截面．．以最大弯矩为衡量标准。(14分)2.热轧工字钢的材料特性现叙述如下：工字钢牌号为235Q，弹性模量210EGPa，许用正应力[]170MPa，许用切应力[]100MPa，请设计钢梁ABC最经济的截面，并校核你所设计截面的最大切应力是否满足使用要求。(8分)3.计算危险．．横．截面．．腹板与下翼缘交界处K点的正应力及切应力，并判断K点应力状态是否是平面应力状态？计算出K点的三个主应力值1、2、3，并以第三、第四强度理论校核K点是否满足强度要求。(16分)4.计算钢柱BF的轴力，若钢柱选用工字钢的型号为45b，200pMPa假设钢柱BF上下两端在y、z两个方向均铰接，判断钢柱BF是否会失稳？(13分)5.结合1~4问，简述材料力学知识解决了该实际工程中的哪些问题（提示：强度、刚度、稳定性）？对于未在1~4问中涉及的问题是否应该考虑？为什么？如果考虑，还需要分析计算哪些量？(9分)洛阳理工学院2009/2010学年第一学期材料力学期末考试（A）6.下列表述正确的是（）。A．材料力学主要研究各种材料的力学问题；B．材料力学主要研究各种材料的力学性质；C．材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律；D．材料力学主要研究各类杆件受力与材料的关系。7.图1.1所示的柱子上画有与轴线成角的直线AB，当柱子受到压强为的压力作用后（）。A.AB仍为直线，角不变；B.AB仍为直线，角减小；C．AB仍为直线，角增大；D．AB不再为直线。8.为了提高材料为低碳钢圆形转轴的扭转刚度，在下列方法中最有效的是（）。A．减小转轴的长度；B.采用高强度的结构钢；C.增加转轴的长度；D.增加转轴的直径。9.关于弯曲问题中根据max[]进行强度计算时怎样判断危险点，下列叙述正确的是（）。A．画弯矩图确定最大弯矩所在位置；B．综合考虑弯矩大小与形状截面；C．综合考虑弯矩的大小、截面形状和尺寸及材料的性能；D．综合考虑梁的跨度、荷载、截面尺寸等。dhbtzzyyK图2.2工字钢截面型号尺寸/mm截面面积IzWzIyWyhbdtcm2cm4cm3cm4cm332a3201309.51567.0511075.5692.2459.9370.75832b32013211.51573.4511621.4726.33501.5375.98932c32013413.51579.9512167.5760.47543.8181.16636a3601361015.876.31576087555281.236b3601381215.883.51653091958284.336c3601401415.890.71731069261287.440a40014210.516.586.121720109066093.240b40014412.516.594.122780114069296.240c40014614.516.510223850119072799.645a45015011.51810232240143085511445b45015213.51811133760150089411845c45015415.5181203528015709381222m6m2m3m6mABCDEF30kN90kN5kN/m图2.1装载平台示意图AB图1.1第3页共22页10.圆形截面梁的直径增加一倍，梁的强度和梁弯曲刚度变为原来梁的强度和弯曲刚度（）倍。A．强度变为原来2倍，刚度为原来4倍；B．强度变为原来4倍，刚度为原来16倍；C.强度变为原来8倍，刚度为原来4倍；D．强度变为原来8倍，刚度为原来16倍。11.所谓一点的应力状态，是指（）。A．受力构件截面上各点的应力情况；B．受力构件各点横截面上的应力情况；C．构件未受力之前，各质点之间的相互作用状况；D．受力构件中某一点在不同方向截面上的应力情况。12.三种受压杆如图所示1.3所示，设杆1、杆2和杆3中的最大正应力（绝对值）分别为max1、max2和max3，下列答案中正确的是（）。A．max1max2max3；B．max1max2max3；C．max2max1max3；D．max2max1max3。13.对于压杆稳定问题，欧拉公式的使用条件是（）。A．p；B．p；C．y；D．y。14.如图1.4所示，已知平面图形的形心C，面积为A，对坐标轴z轴的惯性矩为zI，图形对1z轴的惯性矩为（）。A．2zIAb；B．2()zIAab；C．22()zIAab；D．22()zIAba。15.如图2.1所示，某一轴心受力构件。（1）试计算各杆1-1、2-2、3-3截面上的轴力，并作轴力图；（2）若21400Amm，22300Amm，23250Amm[]170MPa，试校核该轴心受力构件强度；（3）若200EGPa，试计算该轴心受力构件的总伸长量。（12分）11223320kN10kN20kN1m1.5m1mA1A2A3图2.116.外伸梁及其承载力如图5所示，AC段受均布荷载大小为4/kNm，C点作用一个大小为10kNm的集中力偶，B点作用一个大小为20kN的集中力。（1）计算支座A、D的反力；（2）作该外伸梁的剪力图和弯矩图；（3）确定该外伸梁的最大剪力maxQ和最大弯矩maxM（4）若梁的许用应力1[]160MPa，校核该梁正应力强度。（24分）bazzCz1C图1.4F2a2aF3a2aF3a2a2a图1.3第4页共22页yyz1000161639020084m2m2m4kN/m10kN∙m20kNABDC(a)(b)单单单mm17.如图七所示某一钢柱高度为3600mm，由25号工字钢制成。25号工字钢的截面几何特性为：248.5Acm，45023.54zIcm，4280.046yIcm。Q235钢的弹性模量为200EGPa，200PMPa。假定在xy和xz平面内的约束情况是一致的。计算临界应力的公式有：（a）欧拉公式，（b）直线公式3041.12cr。试计算该钢柱的临界力crP。（12分）洛阳理工学院2009/2010学年第一学期工程力学期末考试（A）三、作受力图(第1题10分，第2题6分，共16分)1.作出图1.1所示构件AB、BC、CD、滑轮E以及整体机构的受力图。BWACDEIKH图1.1DCIFDxFDyFIyFIxFCBBCF’CBF’BCBIFAyFAxF’IxF’IyFKF’BCWDEFTF’DxF’DyBWACDEIKFAyFAxFTFK评分标准：每个受力图2分，每个图中受力漏画、画错不得分。2.作出图1.2所示构件AC、DB及整体机构的受力图。ABCDF图1.2ACFCFABCDFF’CFBBCDFFBAFA评分标准：每个受力图2分，每个图中受力漏画、画错不得分。四、如图3所示，试画受力图并计算出该结构的约束反力FA和FC。(共14分)第5页共22页BACdd图3MDd五、外伸梁及其承载力如图5所示，AC段受均布荷载大小为4/kNm，C点作用一个大小为10kNm的集中力偶，B点作用一个大小为20kN的集中力。（1）计算支座A、D的反力；（2）作该外伸梁的剪力图和弯矩图；（3）确定该外伸梁的最大剪力maxQ和最大弯矩maxM（4）若梁的许用应力1[]160MPa，校核该梁正应力强度。（24分）yyz1000161639020084m2m2m4kN/m10kN∙m20kNABDC图5(a)(b)单单单mm六、如图七所示某一钢柱高度为3600mm，由25号工字钢制成。25号工字钢的截面几何特性为：248.5Acm，45023.54zIcm，4280.046yIcm。Q235钢的弹性模量为200EGPa，200PMPa。假定在xy和xz平面内的约束情况是一致的。计算临界应力的公式有：（a）欧拉公式，（b）直线公式3041.12cr。试计算该钢柱的临界力crP。（14分）七、画出下列机构的受力图(第1题12分，第2题8分，共20分)1.如图1.1所示，画出该机构中AO杆、CD杆、AB杆和整体受力图。2.如图1.2所示，画出该机构中AB杆、BC杆和整体受力图。BAOCED图1.13600mmxyyz1crP图6第6页共22页ABDF2图1.2CEF1BAOCED图1.1BAOCEDFOyFOxFByFBxACFOyFOxEFRFFF’CAFCFAyFAxF’RF’AyF’AxFByFBxE评分标准：单个构件受力图3分，整体受力图3分，漏画、画错不得分。ABDF2图1.2CEF1ABDF2CEF1FRDFREFCyFCxABDF1FRDFBBF2CEFREFCyFCx