大连理工20春《工程力学二》期末题

大连理工2020年春工程力学二期末题

一、填空题

1、力是物体间的相互作用，故总是成对出现，这对力大小，方向。

答案：相等，相反

知识点解析：本题考查力的基本概念和特性。

2、一根支座链杆或结构内部的一根链杆相当于个约束；一个固定铰支座或结构内部的一个单铰相当于个约束；一个固端支座或梁式杆上的一个简单刚节点相当于个约束。

答案：1,2,3

3、结构的自振周期只与结构的和有关，而与外界的干扰因素无关。

答案：质量，刚度

知识点解析：本题考查结构自振周期的特性。

4、按强度理论校核杆件强度时，第三、第四强度理论适用于材料。

答案：塑性

5、定轴转动刚体上一点的加速度可分解为和两项。

答案：切向加速度，法向加速度

6、动荷载是指荷载随不断地变化，但只要应力不超过材料的比例极限，定律仍适用于动应力和动应变的计算。

答案：时间，胡克

知识点解析：本题考查动荷载的基本概念。

7、平面汇交力系、空间汇交力系和空间任意力系的独立平衡方程数目分别为个、个和

个。

答案：2, 3, 6

知识点解析：本题考查各力系可列独立平衡方程的数目。

8、计算超静定结构时，以多余未知力作为基本未知量的方法称为，以未知的结点位移作为基本未知量的方法称为。

答案：力法，位移法

知识点解析：本题考查力法与位移法的基本概念。

9、一个方向不变的在结构上移动时，表示结构某指定截面某量值变化规律的函数图形，称为该量值的影响线。

答案：单位力

知识点解析：本题考查影响线的基本概念。

10、计算桁架内力的方法主要有和。答案：结点法，截面法

知识点解析：本题考查桁架内力计算的基本方法。

二、单项选择题

1、刚体上共面且不平行的三个力若平衡，则此三力的作用线必（）。 A ．汇交于一点 B ．互相平行 C ．都为零 D ．互相垂直答案：A

知识点解析：本题考查平面力系力的平衡条件。

2、等圆截面杆的横截面直径40mm =D ,两端轴向拉力kN 16=P ，则杆件横截面上的应力为（）。 A ．6.37MPa B ．12.74MPa C ．25.47MPa D ．40MPa

答案：B

知识点解析：应力大小为力除以受力面积。

3、关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论，正确的是（）。 A ．由于温度降低，其比例极限提高，塑性降低 B ．由于温度降低，其弹性模量提高，泊松比减小 C ．经过塑性变形，其比例极限提高，塑性降低 D ．经过塑性变形，其弹性模量提高，泊松比减小答案：C

知识点解析：本题考查材料冷作硬化时其性能的变化。4、切应力互等定理是由单元体的（）导出的。 A ．静力平衡关系 B ．几何关系

C．物理关系

D．强度条件

答案：A

5、细长杆承受轴向压力P的作用，其临界压力与（）无关。

A．杆的材质 B．杆的长度

C．杆承受压力的大小 D．杆的横截面形状和尺寸

答案：C

知识点解析：细长杆临界压力的大小取决于杆的长度、弹性模量，横截面形状和尺寸，与所承受的压力无关。

6、下列选项中，不属于力的三要素的是（）。

A．大小

B．方向

C．作用点

D．单位

答案：D

知识点解析：力的三要素为大小、方向和作用点。

7、组成力偶的一对力所不具有的特点是（）。

A．方向相同

B．方向相反

C．作用线平行不共线

D．大小相等

答案：A

知识点解析：本题考查力偶的特点，组成力偶的一对力大小相等、方向相反、作用线平行不共线。

8、材料力学中，对固体材料的基本假设不包括（）。

A．大变形

B．连续性

C．均匀性

D．各向同性

答案：A

9、关于内力的对称性，下列选项正确的是（）。

A．轴力为反对称

B．剪力为正对称

C．弯矩为反对称

D．弯矩为正对称

答案：D

知识点解析：本题考查内力的对称性，轴力和弯矩为正对称，剪力为反对称。

10、静定结构因支座移动，（）。

A．会产生内力，但无位移 B．会产生位移，但无内力C．内力和位移均不会产生 D．内力和位移均会产生答案：B

知识点解析：静定结构支座移动时仅会产生位移，不会产生内力。

11、梁在集中力作用的截面处，它的内力图为（）。

A．Q图有突变，M图光滑连续

B．Q图光滑连续，M图有突变

C．Q图有突变，M图有转折

D．Q图有转折变，M图有突变

答案：C

知识点解析：本题考查弯矩图和剪力图与作用力的关系。

12、杆件的线应变是（）杆的变形，反应杆件的变形程度。

A．单位长度

B．单位宽度

C．任意长度

D．以上都不对

答案：A

知识点解析：本题考查线应变的基本概念。

13、结构动力学中，动力计算的基本未知量是（）。

A．质量的速度

B．质量的加速度

C．质量的位移

D．以上都不对

答案：C

知识点解析：本题考查动力学计算的基本未知量是质量的位移这一基本概念。

14、截面面积相等，材料不同的两等截面直杆，承受相同的轴向拉力，则两杆的（）。

A．轴力相同，横截面上的正应力不同

B．轴力相同，横截面上的正应力也相同

C．轴力不同，横截面上的正应力相同

D．轴力不同，横截面上的正应力也不同

答案：B

知识点解析：两杆受力相同则其轴力相同，正应力为轴力除以受力面积，与材料无关，因此其横截面上的正应力也相同。

15、若对称截面直梁发生纯弯曲，其弯曲刚度EI沿杆轴为常量，则变形后梁轴（）。

A．为圆弧线，且长度不变

B．为圆弧线，长度改变

C．不为圆弧线，但长度不变

D．不为圆弧线，且长度改变

答案：A

知识点解析：本题考查对称截面直梁发生纯弯曲时，梁轴为圆弧线且长度不变。

16、一悬臂梁及其截面如图所示，其中C为截面形心，该梁横截面的（）。

A．中性轴为z1，最大拉应力在上边缘处

B．中性轴为z1，最大拉应力在下边缘处

C．中性轴为z0，最大拉应力在上边缘处

D．中性轴为z0，最大拉应力在下边缘处

答案：D

知识点解析：梁截面中性轴过截面形心，所以中性轴为z0，在图示弯矩作用下，梁下截面受拉，上截面受压，所以最大拉应力在下边缘处。

17、各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的（）。

A．外力 B．位移

C．变形D．力学性质

答案：D

知识点解析：本题考查各项同性假设的基本概念。

18、等直圆轴AB在外力偶矩M e作用下处于平衡状态，根据右手螺旋法则，用右手四指沿扭矩的转向握住轴，若拇指的指向离开截面，则扭矩为（）。

A．正

B．负

C．零

D．以上均有可能

答案：A

知识点解析：本题考查判断扭矩方向的右手螺旋法则。

19、下列选项中，关于虚功的说法不正确的是（）。

A．虚功是力在与它无关的位移上作的功

B．虚功大小为力与位移的乘积

C．其力-位移曲线为过原点的斜线

D．其力-位移曲线为平行于位移轴的水平直线

答案：C

知识点解析：本题考查虚功的基本概念。

20、单个荷载的最不利位置是该荷载作用在（）。

A．支座处

B．弯矩最大处

C．剪力最大处

D．影响线竖标最大处

三、判断题

1、对称刚架在反对称荷载作用下的内力图都是反对称图形。（）答案：错

知识点解析：对称刚架在反对称荷载作用下轴力和弯矩图为反对称图形，剪力图为对称图形。

2、汇交力系中各个力的作用点为同一点。（）答案：错

知识点解析：汇交力系中各力的作用点不一定是同一点，其作用线汇交于同一点则为汇交力系。

3、线应变是构件中单位长度的变形量。（）答案：对

4、力法计算超静定结构时选取的基本结构不同，典型方程中的系数和自由项数值也不同。（）答案：对

5、多跨静定梁若附属部分受力，则只有附属部分产生内力。（）答案：错

知识点解析：多跨静定梁附属部分受力时，附属部分和基本部分都会产生内力。

6、对静定结构，支座移动或温度改变会产生内力。（）答案：错

知识点解析：对于静定结构，支座移动会产生位移但不会产生内力。

7、功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。（）答案：对

8、力矩分配法中，分配系数与外在因素（荷载、温度变化等）有关。（）答案：错

知识点解析：力矩分配法中的分配系数只与杆件的线刚度和约束条件有关，与外在因素无关。

9、一般情况下，脆性材料的安全系数要比塑性材料取得小些。（）答案：错

知识点解析：脆性材料的破坏较塑性材料来说更加突然，所以其安全系数要比塑性材料取得大些。

10、任何三铰拱的合理拱轴都是二次抛物线。（）答案：错

知识点解析：三铰拱的合理轴线取决于其受力形式，不是所有三铰拱的合理拱轴线都是二次抛物线。

11、几何不变且无多余约束的体系其自由度必定等于零。（）

12、应用图乘法时，两个M图均必须为直线形。（）答案：错

知识点解析：应用图乘法时有一个弯矩图必须为直线形，另一个弯矩图不要求一定为直线形。

13、拱结构与梁的区别在于，竖向荷载作用下是否存在水平推力。（）答案：对

14、力矩分配法适用于连续梁和有侧移刚架。（）答案：错

知识点解析：力矩分配法适用于连续梁和无侧移刚架。

15、用力法求解超静定刚架在荷载和支座移动作用下的内力，只需知道各杆刚度的相对值。（）答案：对

16、凡两端用铰链连接的杆都是二力杆。（）答案：错

知识点解析：本题考查二力杆的基本概念，二力杆两端的力必定沿杆两端连线的方向，这样杆件才能保持平衡，并不是所有两端用铰链连接的杆都是二力杆。

17、力偶对刚体的作用无法用一个力来代替，力偶同力一样，是组成力系的基本元素，其三要素为力偶矩矢的大小、方向和作用点。（）答案：错

知识点解析：力偶的三要素与力的要素不同，力偶的要素为大小、转向合作用平面。

18、在某种特殊受力状态下，脆性材料也可能发生屈服现象。（）答案：对

19、截面形状尺寸改变得越急剧，应力集中程度就越严重。（）答案：对

20、合理布置支撑和载荷可以减小梁上的最大弯矩，对于梁上的集中载荷，如能适当分散，可有效降低最大弯矩。（）答案：对

四、分析简答题

1、判断如图所示M图的正误，若不正确加以改正。

答案：错误，正确弯矩图如下：

知识点解析：本题考查铰接处弯矩为零这一知识点，C 点弯矩应为零，根据平衡条件可以算出A 、B 支座处的水平力和竖向力，进而作出正确的弯矩图。

2、简述等直梁弯曲时的两个强度条件及其表达式，梁的设计是由哪个强度条件决定的？答案：等直梁弯曲时的正应力强度条件为

[]max max max

max z z

M y M I W σσ=

=≤ 切应力强度条件为

[]*

,max ,max

max S z z

F S bI ττ=

≤

一般情况下，梁的设计是由正应力强度条件决定的，而用切应力强度条件进行校核。

五、计算题（每题20分，共40分）

1.利用叠加原理求图示等截面直梁中截面C 的挠度和转角。q 、l 、EI 均为已知。

解：（1）将梁等效转化为图示两种形式：

（2）截面C 的转角：

21θθθ+=c EI ql 63

θ EI

ql EI l q B 486)2(33

=-==θθ EI

ql EI ql EI

ql c 487486333

=-=

（3）截面C 的挠度：21w w w c +=

EI ql w 84

1=， EI

ql l EI l q EI l q l w w B B 384726)2(8)2(243

42-=?--=+-=θ EI

ql EI ql EI ql w c 38441384784

44=-=

2、用力法求解图示结构并作M 图。

24kN/m

解：解除A 点约束，附加水平单位力。基本体系、单位力作用下的弯矩图1M 和外荷载作用下的弯矩图p M 如下所示。

24kN/m

基本体系 1M p M

1111211232

44444423223EI EI EI

δ????=

????+????= ? ????? 1121256

448432p EI EI

?????=

由11110p X δ+?=，解得18kN X =- 弯矩图如下：