《建筑力学》习题集与答案
《建筑力学》习题集
一、单项选择题
在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内。
1．三力平衡定理是指（）
A．共面不平行的三个力若平衡必汇交于一点
B．共面三力若平衡，必汇交于一点
C．三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡
D．三力若平衡，必汇交于一点
2．光滑面对物体的约束反力，作用点在接触面上，其方向沿接触面的公法线，并且有（）A．指向受力物体，为拉力
B．指向受力物体，为压力
C．背离物体，为压力
D．背离物体，为拉力
3．两根拉杆的材料、横截面积和受力均相同，而一杆的长度为另一杆长度的两倍。试比较它们的轴力、横截面上的正应力、轴向正应变和轴向变形。正确的是（）A．两杆的轴力、正应力、正应变和轴向变形都相同
B．两杆的轴力、正应力相同，而长杆的正应变和轴向变形较短杆的大
C．两杆的轴力、正应力和正应变都相同，而长杆的轴向变形较短杆的大
D．两杆的轴力相同，而长杆的正应力、正应变和轴向变形都较短杆的大
4．圆轴扭转时，若已知轴的直径为d，所受扭矩为T，试问轴内的最大剪应力τmax和最大正应力σmax各为（）
A．τmax=16T/（πd3），σmax=0
B．τmax=32T/（πd3），σmax=0
C．τmax=16T/（πd3），σmax=32T/（πd3）
D．τmax=16T/（πd3），σmax=16T/（πd3）
5．梁受力如图示，则其最大弯曲正应力公式：σmax=My max/I z中，y ma x为（）
A． d B．（D-d）/2 C．D D．D/2
6．工程中一般是以哪个指标来区分塑性材料和脆性材料的（）
A．弹性模量 B．强度极限Ｃ．比例极限 D．延伸率7．一悬臂梁及其所在坐标系如图所示。其自由端的（）
A．挠度为正，转角为负B．挠度为负，转角为正
C．挠度和转角都为正D．挠度和转角都为负
8．梁的横截面是由一个圆形中央去除一个正方形而形成的，梁承受竖直方向上的载荷而产生平面弯曲。关于此梁的强度的下列表述中，正确的是（）
A．当梁的横截面放置方向如图示时，强度为最大
45时，强度为最大
B．当梁的横截面放置方向在如图示方向旋转0
45时，强度为最小
C．当梁的横截面放置方向在如图示方向旋转0
D．梁的强度与横截面放置方向无关
9．图示体系的几何组成属于（）
A．无多余约束的几何不变体系B．常变体系
C．有多余约束的几何不变体系D．瞬变体系
10. 下列哪个不是提高梁弯曲刚度的措施（ ）
A ．增大荷载。
B ．减少梁长。
C ．增大惯性矩。
D ．选用较大参数的材料。
11．若两共点力1F ur ，2F ur
大小不等，方向相反，则其合力的矢量为（ ）
A ．12F F ?u r u r
B ．21F F ?u r u r
C ．12F F +u r u r
D ．12F F ? 12．平面任意力系最多可以求解未知量的个数为（ ）
A ．一个
B ．二个
C ．三个
D ．四个 13．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 ．在外力作用下构件的力学性质
14．外径为D ，内径为d 的空心圆轴，，两端受扭转力偶矩T 作用，轴内的最大剪应力为τ。若轴的外径为D/2，内径改为d /2，则轴内的最大剪应力变为（ ）
A ．16τ
B ．8τ
C ．4τ
D ．2τ 15．梁的剪力图与弯矩图中，在集中荷载作用处有（ ） A ．剪力图无变化，弯矩图有折角 B ．剪力图有折角，弯矩图有突变 C ．剪力图有突变，弯矩图无变化 D ．剪力图有突变，弯矩图有折角
16．对于低碳钢，虎克定律σ＝E ε成立，则单向拉伸应力不大于（ ）
A ．比例极限
B ．弹性极限
C ．屈服极限
D ．强度极限
17．等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线的曲率最大发生在（ ）处
A ．挠度最大
B ．转角最大
C ．剪力最大
D ．弯矩最大
18．梁的受力如图，则其挠曲线正确的是（ ）
A．(1)B．(2)C．(3)D．(4)
19．图示体系的几何组成属于（）
A．有多余约束的几何不变体系B．常变体系
C．瞬变体系D．无多余约束的几何不变体系
20. 图示桁架中轴力等零的杆为（）
A．1、2、3、4杆B．1杆和4杆
C．2杆和3杆D．5杆和6杆
21作用在一个刚体上的两个力F A、F B，满足F A=－F B的条件，则该二力可能是（）A．作用力和反作用力或一对平衡的力 B．一对平衡的力或一个力偶
C．一对平衡的力或一个力和一个力偶 D．作用力和反作用力或一个力偶
22．平面平行力系最多可以求解未知量的个数为（）
A．一个 B．二个 C．三个 D．四个
23．下列结论中哪些是正确的（）
（1）轴力是轴向拉（压）杆横截面唯一的内力
（2）轴力必垂直于杆件的横截面
（3）非轴向拉（压）的杆件，横截面上无轴力
（4）轴力作用线必通过杆件横截面的形心
A．（1），（3） B．（2），（3） C．（1），（2），（4）D．（1），（2），（3）（4）24．下列结论中哪些是正确的（）
（1）剪应力互等定理是根据平衡条件导出的
（2）剪应力互等定理是在考虑平衡、几何、物理三方面因素的基础上导出的（3）剪应力互等定理只适用于受扭杆件
（4）剪应力互等定理适用于各种受力杆件
A．(1)，(3) B．(1)，(4) C．(2)，(3) D．(2)，(4) 25．梁的剪力图与弯矩图中，在集中力偶作用处有（）
A．剪力图无变化，弯矩图有突变
B．剪力图有折角，弯矩图有突变
C．剪力图有突变，弯矩图无变化
D．剪力图有无变化，弯矩图有折角
26．低碳刚在屈服阶段将发生哪种变形（）
A．弹性 B．线弹性Ｃ．塑性 D．弹塑性27．等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线的最小曲率半径发生在（）处A．弯矩最大 B．转角最大
C．剪力最大 D．挠度最大
28．直径为d的圆形对其形心轴的惯性半径i=（）
A．d/2 B．d/3 C．d/4 D． d/8 29．图示体系的几何组成属于（）
A．有多余约束的几何不变体系B．瞬变体系
C．常变体系 D．无多余约束的几何不变体系30. 图示桁架结构中除支座链杆外轴力等零的杆为（）
A．5杆 B．4杆C．3杆D．2杆
31．二力A F 、B F 作用在刚体上且0=+B A F F ，则此刚体（ ）
A ．一定平衡
B ．一定不平衡
C ．平衡与否不能判断
D ．保持静止 32．平面力偶系最多可以求解未知量的个数为（ ）
A ．一个
B ．二个
C ．三个
D ．四个 33．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，其弹性模量提高，泊松比减小
D ．经过塑性变形，其比例极限提高，塑性降低 34．单位长度扭转角与以下哪项因素无关（ ）
A ．材料性质
B ．扭矩
C ．杆的长度
D ．截面几何性质 35．梁的剪力图与弯矩图中，在中间支座作用处有（ ）
A ．剪力图无变化，弯矩图有突变
B ．剪力图有折角，弯矩图有突变
C ．剪力图有突变，弯矩图无变化
D ．剪力图有突变，弯矩图有折角
36．梁发生平面弯曲时，其横截面绕（ ）旋转
A ．梁的轴线
B ．截面对称轴 Ｃ．中性轴 D ．截面形心 37．图示正方形截面偏心受压杆，其变形是（ ）
A ．轴向压缩和斜弯曲的组合
B ．轴向压缩、平面弯曲和扭转的组合
C ．轴向压缩和平面弯曲的组合
D ．轴向压缩、斜弯曲和扭转的组合
38．跨度为l ，抗弯刚度为EI 的简支梁，承受均匀向下的载荷q ，则其中性层在跨中的曲率半径ρ为（ ）
A ．
24EI ql B ．2
6EI
ql C ．
28EI ql D ． 216EI
ql
39．图示体系的几何组成属于（ ）
A ．无多余约束的几何不变体系
B ．瞬变体系
C ．常变体系
D ．有多余约束的几何不变体系
40. 图示桁架结构中除支座链杆外轴力等零的杆为（ ）
A ．4杆
B ．8杆
C ．12杆
D ．16杆
41．若平面一般力系简化的结果与简化中心无关，则该力系的简化结果为（ ）
A ．一合力
B ．平衡
C ．一合力偶
D ．一力偶或平衡 42．平面汇交力系最多可以求解未知量的个数为（ ）
A ．一个
B ．二个
C ．三个
D ．四个 43．根据均匀性假设，可认为构件的( ) 在各处相同
A ．应力
B ．应变
C ．材料的弹性系数
D ．位移
44．带有不平行二槽的矩形平板上作用一矩为M 的力偶。今在槽内插入两个固定于地面的销钉，若不计摩擦则（ ）
A ．平板保持平衡
B ．平板不能平衡
C ．平衡与否不能判断
D ．平板可能平衡 45．在梁的剪力图中剪力为零的截面，其截面的弯矩值为（ ）
A．弯矩为最大值 B．弯矩为极小值
C．弯矩为最小值 D．弯矩为极大值
46．变截面杆如图示，设F1、F2、F3分别表示杆件中截面1-1，2-2，3-3上的内力，则下列正确的是（）
A．F1≠F2，F2≠F3 B．F1=F2，F2>F3
Ｃ．F1=F2, F2=F3 D．F1=F2, F2 47．关于中性轴下列说法正确的是（） A．纵向对称面与横截面 B．纵向对称面与中性层 C．横截面与中性层 D．横截面与顶面或底面 48．当实心圆轴的直径增加1倍时，其抗扭强度、抗扭刚度分别增加到原来的（）A．8和16倍 B．16和8倍 C．8和8倍 D． 16和16倍 49．图示体系的几何组成属于（） 限扭矩是 。 4．图示简支梁，EI 已知，则中性层在A 截面处的曲率半每径ρ= 。 5．一般弯曲正应力由__________引起。 6．在图示简支梁中C 点左侧截面的弯矩M C = 。 7．图示刚架中，发生拉弯组合变形的是图中所标的 段。 8．细长压杆的临界力有统一形式的欧拉公式，其中l μ?称为 。 9．低碳钢轴向拉伸时的应力-应变曲线图中第四个阶段为 。 10．应力是单位面积上的 。 11．若一平面平行力系中的力与Y 轴不垂直，且满足0Σ=Y ，若此力系不平衡，则该力系最终的简化结果为 。 12．一受扭圆杆，其正应力取最大值时的截面外法线与轴线所成的夹角为 。 13．若将受扭实心圆轴的直径增加一倍，则其刚度是原来的 倍。 14．图示直径为d 的钢丝绕在直径为D 的圆筒上。已知钢丝在弹性范围内工作，其弹性模量为E ，则钢丝所受的弯矩为 。 15．对仅受集中力偶作用的弯曲梁，其横截面内中性轴处的弯曲正应力为__________。 16．在图示简支梁中C 点左侧截面的剪力F SC = 。 17．斜弯曲组合变形实质是 基本变形的组合。 18．圆截面细长压杆的杆长、材料和杆端约束保持不变，若仅将其直径缩小一半，则压杆的临界压力为原压杆的 。 19．如图所示，在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高平板的 。 20．塑性材料试件拉伸试验时，在屈服阶段发生的主要变形是 。 21．二力平衡和作用反作用定律中的两个力，都是等值、反向、共线的，但两者所不同的是 。 22．已知力F u r 沿直线AB 作用，其中一个分力的作用与AB 成30°角，若欲使另一个分力的 大小在所有分力中为最小，则此二分力间的夹角为 度。 23．一根空心轴的内、外径分别为d 、D 。当D ＝2d 时．其抗扭截面模量为 。 24．矩形截面梁，若截面高度和宽度都增加1倍，则其强度将提高到原来的 倍。 25．有A 、B 、C 三种材料，其拉伸应力—应变实验曲线如图示，则哪种材料的弹性模量E 最大__________。 26．一方形横截面的压杆，若在其上钻一横向小孔，则该杆与原来相比稳定性。 27．单向偏拉组合变形实质是基本变形的组合。 28．图示拉杆的外表面上有一斜线，当拉杆变形时，斜线将。 29．工程设计的任务之一就是保证构件在确定的外力作用下能正常工作而不失效，也即保证构件具有足够的。 30．已知某平面一般力系的合成结果为一合力，若该力系向平面内任意一点O简化，则力系的主矢。 31．力偶在任一轴上投影为零，故写投影平衡方程。32．由同一种材料组成的变截面杆的横截面面积分别为2A和A，受力如图示，弹性模量为E。截面D水平位移为。 33．一受扭圆轴，横截面上的最大切应力 max 40MPa τ=，则横截面上点A的切应力A τ=。 34．梁的合理截面应该使面积的分布。 35．有A、B、C三种材料，其拉伸应力—应变实验曲线如图示，则强度最高的是__________。 36．高为h，底为b的直角三角形对平行于底边的形心轴的惯性矩为。 37．单向偏压组合变形实质是变形的组合。 38．在杆件长度、材料、约束条件和横截面等条件完全相同的情况下，压杆采用图示的截面形状，其稳定性最好。 39．材料的破坏类型有。 40．铸铁圆轴扭转破坏时沿着。 41．作用在刚体上的两个力等效的条件是。 42．轴力的大小与杆件的横截面面积。 43．平面图形对任一轴的惯性矩。 44．图示简支梁（a）、（b）受均布载荷作用，已知两梁的EI相等则（b）梁的最大挠度应为（a）梁的最大挠度的倍。 45．细长压杆的临界力随长细比λ的增大而__________。 46．扭转切应力公式n p M I ρτρ= 适用于 杆件。 47．轴弯共同作用的组合变形实质是 基本变形的组合。 48．在杆件长度、材料、约束条件和横截面等条件完全相同的情况下，压杆采用图示的截面形状，其稳定性最差的是 。 49．受横力弯曲的梁横截面上的剪应力沿截面高度按 规律变化。 50．一直径为d 的实心圆轴，按强度条件计算其受扭转时的容许转力矩为T ，当此轴的横截面面积增加一倍时，其容许扭转力矩将为 。 三、判断改错题 在题后的括号内，正确的打“√”，错误的打“×”并改正。 1．合力一定比分力大。（ ） 2．梁在横向力作用下发生平面弯曲时，横截面上最大正应力作用点剪应力一定为零。 （ ） 3．若梁上集中力作用处，剪力有突变，则说明该处的弯矩值也有突变。（ ） 4．桁架结构中零杆不受力，所以它是桁架中不需要的杆，可以撤除。（ ） 5．柔度越大，压杆越容易失稳。（ ） 6．只要两个力大小相等、方向相反，该两力就组成一力偶。（ ） 7．设某段梁承受正弯矩作用，则靠近顶面和靠近底面的纵向纤维分别是伸长的和缩短的。 （ ） 8．两刚片用三根不共线的链杆相连，组成一无多余约束的几何不变体系。（ ） 9．非圆截面杆不能用圆杆扭转切应力公式，因非圆截面杆扭转时“平面假设”不能成立。 （ ） 10．平面弯曲梁的挠曲线必定是一条与外力作用面重合或平行的平面曲线。（ ） 11．力偶只能使刚体转动，而不能使刚体移动。（ ） 12．因为构件是变形固体，在研究构件平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。（ ） 13．若两梁的抗弯刚度相同，弯矩方程相同,则两梁的挠曲线形状完全相同。（ ） 14．有一定面积的图形对任一轴的惯性矩必不为零。（ ） 15．无荷载就无内力，这句话不仅适用于静定结构，也适用于超静定结构。（ ） 16．同一个平面内的两个力偶，只要它们的力偶矩相等，这两个力偶就一定等效。（）17．在平面任意力系中，若其力多边形自行闭合，则力系平衡。（） 18．等截面梁纯弯曲时，变形后横截面保持为平面，且其形状、大小均保持不变。（）19．惯性矩是截面的几何性质，故同一截面对于不同坐标轴的惯性矩都相同。（）20．梁在纯弯曲时，横截面上任一点处的轴向线应变的大小与该点到中性轴的距离成正比。 （）21．只要两个力大小相等、方向相反，该两力就组成一力偶。（） 22．力系的主矢和主矩都与简化中心的位置有关。（） 23．梁产生纯弯曲时，过梁内任一点的任一截面上的剪应力都等于零。（） 24．瞬变体系属于几何不变体系，可作为结构使用。（） 25．中性轴是梁的横截面与中性层的交线。梁发生平面弯曲时，其横截面绕中性轴旋转。 （）四、作图题 1．已知梁的尺寸与受力如图示，试作该梁的剪力（F S）图与弯矩（M）图。 2．已知梁的尺寸与受力如图示，试作该梁的剪力（F S）图与弯矩（M）图。 3．已知梁的尺寸与受力如图示，试作该梁的剪力（F S）图与弯矩（M）图。 2l l 4．已知梁的尺寸与受力如图示，试作该梁的剪力（F S）图与弯矩（M）图。 5．试作图示刚架的内力图（包括FN图、FS图及M图） 五、计算题 1．已知物体AB尺寸及受力如图，试求该物体A、B两处的支座约束力（长度单位为m） 2．图示多跨梁中，各梁自重不计，已知：q、P、M、L。试求：A、B、C三处的约束力。 3．图示桁架结构，各杆自重不计，已知：F P、a。试求：指定杆件1、2、3三杆内力。 4．图示多跨梁中，各梁自重不计，已知：q、M、L。试求：A、B两处支座反力。 5．图示多跨梁中，各梁自重不计，已知：8.m kN m =4/q kN m =。试求：A 、C 两处支座反力。 6．图示拉杆为钢杆，测得表面上K 点处的横向线应变4 ' 102?×?=ε，已知材料的泊松比 25.0=v ，弹性模量2E Mpa =，截面尺寸单位为cm ；试求荷载P 和总伸长量l ?。 7．图示圆轴两端作用有1.kN m 的转矩。140D mm =，250D mm =，内孔径不变且 30d mm =；试求圆轴横截面上的最大切应力与最小切应力。 8．图示矩形截面悬臂梁，材料的容许应力[σ]=10MPa ，若采用高宽比为h:b=3:2，试确定在 荷载作用下此梁横截面的尺寸。 9．图示水平梁为工字型钢，Wz=49×103 mm 3 。B 点由钢制圆杆竖直悬挂，已知竖直圆杆直径d=20mm ，梁和杆的许用应力均为[σ]=160Mpa 。试求许可均布载荷[q] 10．图示钢轴所受扭转力偶分别为10.8M kN m =?，2 1.2M kN m =?及 30.4M kN m =?。 已知m l 3.01=，m l 7.02=，许用应力[]MPa 50=τ，许用单位长度扭 转角[]m /25.00 =?。剪切弹性模量80G GPa =, 试求轴的直径。 11．一直径50d mm =的钢轴，当其扭转角为0 6时，最大剪应力为90Mpa ，试确定钢轴的长度（80G Gpa =）。 12．一实心圆截面阶梯轴如图示，AB 段长度为a ，直径为2d ，BC 段长度为a ，直径为d ，在B 截面作用有外力偶矩2m ，在C 截面作用有外力偶矩m ，已知材料的切变模量为G ，试求两端截面A 、C 的相对扭转角AC ?。 13．图示刚架中，已知：2/q kN m =，F =，10.M kN m =，不计刚架自重，求固定端A 处的约束反力。 14．一实心传动轴，已知输入功率 1.5k N kW =，转速32.6/min n r =，若轴的许用剪应力为[]40MPa τ=，试选择轴的直径。 15．矩形截面木梁如图，4P kN =，1a m =，2l m =；已知截面的宽高比为:2:3b h =，木材的许用应力[]10MPa σ=，许用剪应力[]2MPa τ=，试选择截面尺寸b 、h 。 16．简支梁承受均布载荷如图所示，材料的[]160MPa σ=，试设计梁的截面尺寸：（1）圆截面，（2）矩形截面，/1/2b h =。 17．长度为2a 的悬臂梁AB ，其横截面为矩形，宽、高分别为b 和h 。载荷如图示，P 已知。试计算悬臂梁AB 上危险截面的最大正应力max σ。 18．图示结构，AB 为钢材，截面为圆形，直径20d mm =，许用应力[]1160MPa σ=；BC 为木材，截面为正方形，边长60a mm =，许用应力[]212MPa σ=。若不考虑各处摩擦， 试求此结构的许可载荷[]P 。 19．变截面直杆的受力如图示，已知：218A cm =，224A cm =，200E GPa =。试求杆的总伸长量l ?。 20．图示结构中，已知50P kN =，斜杆AC 的横截面积2150A cm =，斜杆BC 的横截面积 22200A mm =, AC 杆容许压应力[]110MPa σ=，BC 杆容许应力[]2160MPa σ=。试校 核AC 、BC 杆的强度。 《建筑力学》习题集答案 一、单项选择题 在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内。 1. A 2. B 3. C 4. D 5. D 6. D 7. C 8. D 9. A 10. A 11. C 12. C 13. C 14. B 15. D 16. A 17. D 18. B 19. D 20. B 21. B 22. B 23. C 24. B 25. A 26. D 27. A 28. C 29. C 30. D 31. C 32. A 33. A 34. C 35. D 36. C 37. A 38. C 39. D 40. D 41. D 42. B 43. C 44. B 45. D 46. C 47. C 48. A 49. D 50. A 二、填空题 在题后的括号内，正确的打“√”，错误的打“×”并改正。 1.（×）在两坐标轴夹角为钝角时合力小于分力 2.（×）工形截面翼缘处正应力最大剪应力不为零 3.（×）弯矩大小不变,会有折角 1. 将同一棒料上切割下来的4块45#试样，同时加热到850°，然后分别在水、油、 炉和空气中冷却，说明：各是何种热处理工艺？各获得何种组织？排列一下硬度大小： 答： （1）水冷：淬火M （2）油冷：淬火M+T （3）炉冷：退火P+F （4）空冷：正火S+F 硬度（1）>（2）>（4）>（3） 2. 确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的和退火后的组织： （1）经冷轧后的15号钢板，要求降低硬度。 （2）ZG的铸造齿轮； （3）锻造过热后的60钢锻坯； （4）改善T12钢的切削加工性能： 答： （1）再结晶退火：目的：细化晶粒，均匀组织，使变形晶粒重新转变为等轴晶粒，以消除加工硬化，降低了硬度，消除内应力，得到P(等轴)+F （2）去应力退火：目的：消除铸造内应力，得到P+F 3）完全退火：目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低了硬度，改善切削加工性，得到P+F （4）球化退火：目的：使片状渗碳体装变为球状渗碳体，降低硬度，均匀组织，改善切削 性能，得到粒状P+Fe3C 3. 说明直径为10mm的45钢试样分别为下列温度加热：700°C、760°C、840°C、1100°C。保温后在水中冷却得到的室温组织 答： 4.两个碳质量分数为1.2%的碳钢薄试样，分别加热到780°C和900°C，保温相同时间奥氏体化后，以大于淬火临界冷却速度的速度冷却至室温。试分析： （1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？ （2）哪个温度加热淬火后马氏体碳含量较多？ （3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？ （4）哪个温度加热淬火后未溶渗碳体较多？ （5）你认为哪个温度加热淬火合适？为什么？ 答：（1）900°C（2）900°C（3）900°C（4）780°C（5）780°C，综上所述此温度淬火后得到的均匀细小的M+颗粒状Cm+AR的混合组织，使钢具有最大的硬度和耐磨性。 5.用T10钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造—热处理—机加工—热处理—磨加工。 （1）写出其中热处理工序的名称及作用。 （2）制定最终热处理（磨加工前的热处理）的工艺规范，并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。 答:(1)球化退火，作用：利于切削加工。得到球状珠光体，均匀组织，细化晶粒，为后面淬火处理作组织准备。淬火+低温回火，作用：使零件获得较高的硬度、耐磨性和韧性，消除淬火内应力，稳定组织和尺寸。 （2）工艺规范：760°C水淬+200°C回火； 显微组织：M回+Cm，大致硬度：60HRC. 6.如下图所示，T12钢加热到Ac1以上，用图示 2018年电大建筑力学专业期末考试试题及答案 一、单项选择题（每小题3分，共计30分） 1．约束反力中能确定约束反力方向的约束为( D )。 A．固定铰支座B．固定端支座 C．可动铰支座D．光滑接触面 2．平面平行力系有（C ）个独立的平衡方程，可用来求解未知量。 A．4 B．3 C．2 D．1 3．三个刚片用( A )两两相连，组成几何不变体系。 A．不在同一直线的三个单铰B．不在同一直线的三个铰 C．三个单铰D．三个铰 4．工程设计中，规定了容许应力作为设计依据：[]n σ σ=。其值为极限应力0σ除以安全系数n，其中n为（A ）。 A．≥１B．≤１C．=１D．＜１5．图示构件为矩形截面，截面对1 Z轴的惯性矩为（D ）。 A． 12 3 bh B． 6 2 bh C． 4 3 bh D． 3 3 bh 5．在梁的强度计算中，必须满足（C ）强度条件。 A．正应力B．剪应力 C．正应力和剪应力D．无所谓 7．在力法典型方程的系数和自由项中，数值围可为正、负实数或零的有( D )。 A．主系数B．主系数和副系数 C．主系数和自由项D．副系数和自由项 8．图示单跨梁的转动刚度AB S是（D ）。（ l EI i=） A．2i B．4i C．8i D．16i 9．利用正应力强度条件，可进行( C )三个方面的计算。 A ．强度校核、刚度校核、稳定性校核 B ．强度校核、刚度校核、选择截面尺寸 C ．强度校核、选择截面尺寸、计算允许荷载 D ．强度校核、稳定性校核、计算允许荷载 10．在图乘法中，欲求某点的转角，则应在该点虚设（ D ）。 A ．竖向单位力 B ．水平向单位力 C ．任意方向单位力 D ．单位力偶 二、判断题（每小题2分，共计30分。将判断结果填入括弧，以√表示正确，以×表示错误） 1．对于作用在刚体上的力，力的三要素是大小、方向和作用线。( √ ) 2．梁按其支承情况可分为静定梁和超静定梁。(√ ) 3．力偶的作用面是组成力偶的两个力所在的平面。( √ ) 4．如果有n 个物体组成的系统，每个物体都受平面一般力系的作用，则共可以建立3个独立的平衡方程。(× ) 5．未知量均可用平衡方程解出的平衡问题，称为稳定问题；仅用平衡方程不可能求解出所有未知量的平衡问题，称为不稳定问题。( × ) 6．平面弯曲是指作用于梁上的所有荷载都在梁的纵向对称面，则弯曲变形时梁的轴线仍在此平面。( √ ) 7．应力是构件截面某点上力的集度，垂直于截面的应力称为剪应力。( × ) 8．在工程中为保证构件安全正常工作，构件的工作应力不得超过材料的许用应力[]σ，而许用应力[]σ是由材料的极限应力和安全因素决定的。(√ ) 9．压杆丧失了稳定性，称为失稳。( √ ) 10．折减系数?可由压杆的材料以及柔度λ查表得出。(√ ) 11．在使用图乘法时，两个相乘的图形中，至少有一个为三角图形。( × ) 12．位移法的基本未知量为结构多余约束反力。(× ) 13．轴力是指沿着杆件轴线方向的力。(√ ) 14．桁架中力为零的杆件称为零杆。( √ ) 15．无多余约束的几何不变体系组成的结构为静定结构。( √ ) 三、计算题（共40分） 1．计算下图所示桁架的支座反力及1、2杆的轴力。（10分） 1．（10分）(1)求支座反力 由∑=0A M 得，04106=?+?By F 即() ↓-=kN F By 7.6 工程材料习题集 第一章钢得合金化基础 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？ ①溶入α(铁素体)、γ(奥氏体)、M(马氏体),以溶质形式存在形成固溶体; ②形成强化相:碳化物、金属间化合物; ③形成非金属夹杂物; ④以游离状态存在:Cu、Ag。 2写出六个奥氏体形成元素,其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可无限溶解在铁素体中？ ①奥氏体形成元素:Mn、Co、Ni、Cu、C、N(锰、钴、镍、铜、碳、氮),其中Mn、Co、Ni(锰、钴、镍)可无限溶解在奥氏体中,Cu、C、N(铜、碳、氮)为有限溶解; ②Cr、V(铬、钒)可无限溶解在铁素体中,其余为有限溶解。 3写出钢中常见得五种非碳化物形成元素。 ①非碳化物形成元素:Ni、Si、Al、Cu、Co 4按由强到弱得顺序写出钢中常见得八种碳化物形成元素。按碳化物稳定性由弱到强得顺序写出钢中常见得四种碳化物得分子式。 ①碳化物由强到弱排列:(强)Ti、Nb、V、(中强)W、Mo、Cr、(弱)Mn、Fe ②碳化物稳定性由弱到强得顺序:Fe3C→M23C6→M6C→MC 5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形,而高锰奥氏体钢难于冷变形,容易加工硬化？奥氏体层错能高与低时各形成什么形态得马氏体？ ①镍就是提高奥氏体层错能得元素,锰就是降低奥氏体层错能得元素,层错能越低,越有利于位错扩展而形成层错,使交滑移困难,加工硬化趋势增大。 ②奥氏体层错能越低,形成板条马氏体,位错亚结构。如Cr18-Ni8钢;奥氏体层错能越高,形成片状马氏体,孪晶亚结构。如Fe-Ni合金。 6钢得强化机制得出发点就是什么？钢中常用得四种强化方式就是什么？其中哪一种方式在提高强度得同时还能改善韧性？钢中得第二相粒子主要有哪两个方面得作用？ ①强化机制得出发点就是造成障碍,阻碍位错运动。 ②钢中常用得四种强化方式:固溶强化、晶界强化(细晶强化)、第二相强化、位错强化(加工硬化)。 ③晶界强化(细晶强化)在提高强度得同时还能改善韧性。 ④钢中得第二相粒子主要作用:细化晶粒、弥散/沉淀强化。 7钢中常用得韧性指标有哪三个？颈缩后得变形主要取决于什么？ α、平面应变断裂韧度K IC、韧脆转变温度T k。 ①韧性指标:冲击韧度 k ε表示,主要取决于微孔坑或微裂纹形成得难易程度。 ②颈缩后得变形用P 8晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢得塑性,钢中碳化物应保持什么形态？ ①细化晶粒对改善均匀塑性(εu)贡献不大,但对极限塑性(εT)却会有一定好处。因为随着晶粒尺寸得减少,使应力集中减弱,推迟了微孔坑得形成。 ②为了改善钢得塑性,充分发挥弥散强化得作用,钢中得碳化物(第二相)应为球状、细小、均匀、弥散地分布。 9改善延性断裂有哪三个途径？改善解理断裂有哪两种方法？引起晶界弱化得因素有哪两 一填空题： 1.在超静定结构中，切断一根梁式杆，相当于去掉个约束。 2．正对称结构的对称内力为零。 3.表示压杆稳定的欧拉公式。实用计算公式: . 4.结构必须是▁▁▁▁体系，以保证所设计的结构能承受荷载；结构 的承载能力主要包括构件或结构的▁▁▁▁、▁▁▁和▁▁▁▁▁。 5.梁在集中力偶作用下弯矩图线▁▁▁▁▁，而剪力图▁▁▁▁▁。 6.矩形截面柱尺寸b×h,若在一角上作用一垂直力F,则σmax= __________ 7.空心圆轴的外径D，内径为d,则其扭转截面系数为▁▁▁▁▁▁。 8.平面一般力系向作用面内任一点简化的结果是：▁▁▁▁▁和▁▁ ▁▁，其中主失量=▁▁▁▁▁▁，主矩=▁▁▁▁▁▁。 9、.合力在任一坐标轴上的投影，等于个分力在同一坐标轴上投影的▁▁ ▁这就是▁▁▁▁▁▁定理。即R X=▁▁▁▁▁▁。 10、在集中力作用处，_____________突变，突变的绝对值等于集中力值_________________发生转折。 11、杆件四种基本变形形式分别为。 12、将两杆刚结点改为单铰，相当于去掉个约束。 13、剪应力在横截面上沿梁高度按规律分布，中性轴上剪应力为。 14、用叠加原理绘制内力图的条件是。 15、静定结构支座移动反力、内力。 16、在不增加压杆横截面积的情况下，若将其实心截面改成空心截 面，则压杆的临界力将。。 17、位移法的基本未知量包括_______和。 18、杆端的转动刚度取决于和，传递系数取决于。 19、求桁架内力的方法、。 20、平面图形对其形心轴的面积矩为，如果图形对某轴面 积矩为零，则该轴必过图形的。 21、在作用着已知力系的刚体上，加上或减去任意的力系，并 不改变原力系对刚体的作用效应。 22、汇交于同一刚结点各杆的分配系数之和等于。 23、在力法方程中，12 即代表作用在结构上时，沿 方向上的位移。 24、力矩分配法适用计算和的弯矩图。 25、拱在竖向荷载作用下产生。水平推力为。 26、对称结构在对称荷载作用下，内力和变形是的；在反对称荷载作 一、填空题（每空1分，共20分） 1．常见的金属晶格类型有:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。 2．空位属于____点__缺陷，晶界和亚晶界分别_____线_____ 缺陷，位错属于________面_______缺陷。 3．金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为____过冷______。4．原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为______间隙______固溶体和_____置换____ 固溶体。 5．室温下Fe－Fe3C合金中的4种基本组织是：铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体6．常见的金属的塑性变形方式有_____滑移___和____孪生____两种类型。 7．钢的热处理工艺是：加热、保温、冷却 _三个步骤组成的。 8．铁碳合金为双重相图，即铁－渗碳体相图和铁－渗碳体相图。 二、单项选择题（每题2分，共20分） （ B ）1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构。 A．与溶质的相同 B．与溶剂的相同 C．与溶剂、溶质的都不相同 D．是两种元素各自结构的混合体 （ D ）2.铸造条件下，冷却速度越大，则。 A．过冷度越小，晶粒越细 B．过冷度越小，晶粒越粗 C．过冷度越大，晶粒越粗 D．过冷度越大，晶粒越细 （ A ）3.金属多晶体的晶粒越细，则其。 A．强度越高，塑性越好 B．强度越高，塑性越差 C．强度越低，塑性越好 D．强度越低，塑性越差 （ B ）4. 钢的淬透性主要取决于。 A．冷却介质 B．碳含量 C．钢的临界冷却速度 D.其它合金元素 （ D ）5.汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性，应选用。 A．45钢表面淬火+低温回火 B．45Cr调质 C．20钢渗碳、淬火+低温回火 D．20CrMnTi渗碳、淬火+低温回火 （ A ）6.完全退火主要适用于。 A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．白口铸铁 （ A ）7.铸铁如果第一、第二阶段石墨化都完全进行，其组织为。 A． F＋G B． F＋P＋G C． P＋G D.Le＋P＋G （ D ）8.对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为。 A．淬火 + 低温回火 B．正火 C．水韧处理 D. 固溶处理 + 时效 （ C ）9. 马氏体的硬度主要取决于。 A．过冷奥氏体的冷却速度 B．过冷奥氏体的转变温度 C．马氏体的含碳量 D．马氏体的亚结构 （ D ）10.在下列方法中，可使晶粒细化的方法是。 A．扩散退火 B．切削加工 C．喷丸处理 D．变质处理 三、判断题（每题1分，共10分） （正确）1.金属或合金中，凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。 （错误）2.在实际金属和合金中，自发生核常常起着优先和主导的作用。 （错误）3.由于再结晶过程是一个形核和长大的过程，因而是相变过程。 （正确）4.位错是晶体中常见的缺陷，在常见的工业金属中位错密度愈多，其强度愈高。 （错误）5. 回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。 （正确）6.球墨铸铁可通过热处理来提高其综合力学性能。 （错误）7.所有铝合金都可以通过热处理进行强化。 （错误）8.钢的铸造性能比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。 . 转《建筑力学》模拟试题及答案 《建筑力学》模拟试卷 《建筑力学》模拟试卷(一) 一、判断题：(每题2分，共20分) 1、若平面汇交力系的力多边形自行闭合，则该平面汇交力系一定平衡。() 2、剪力以对所取的隔离体有顺时针趋势为正。() 3、过一点总有三个主应力。() 4、与最大主应力对应的方位角总在剪应力ZX指向的象限内。() 5、平面弯曲梁的上下边缘有最大正应力。() 6、平面弯曲梁横截面上剪力对应着一种应力，即剪应力。() 7、在弹性范围内，杆件的正应力和正应变成正比。() 8、若某平面上有剪应力，则在与该平面相垂直的平面上一定有剪应力存在，且该平面上的剪应力方向与原剪应力共同指向或背离两平面交线。() 9、若某点三个主应力分别是б1=6MPa，б2=0，б3=-2MPa，则该点的最大剪应力是4MPa。() 10、第一强度理论适用于各种类型的破坏。() 二、计算题：(每题20分，共80分) 1、某轴向拉压杆如图，其中F=5KN，已知杆为边长a=10cm的正方形，求：(1)求I-I，II-II，III-III面内力(2)作内力图(3)求杆的最大正应力 2、如图-外伸梁，梁上作用均布荷载Fq=20KN/m，材料许用应力 [б]=140MPa，采用工字钢截面，采用12.6工字钢，其WZ=77.5cm3,试进行正应力强度校核。 3、如图一扭转轴，已知M1=10KN·M,M2=7KN·M，M3=3KN·M，(1)作扭矩图。(2)试计算轴上最大切应力值。 4、如图为某点单元体图，σx=5mPa，σy=6mPa,剪应力ZX=Zy=10MPa， 1)求该点主应力，2)求主应力的方位角。 工程材料习题集 一．名词解释题 间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。 再结晶：金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。 淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。 枝晶偏析：金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。 时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。 同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。 临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。 热硬性：指金属材料在高温下保持高硬度的能力。 二次硬化：淬火钢在回火时硬度提高的现象。 共晶转变：指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。比重偏析：因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。 置换固溶体：溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。 变质处理：在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。 晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。 固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。 形变强化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。 调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。 淬硬性：钢淬火时的硬化能力。 过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。 本质晶粒度：指奥氏体晶粒的长大倾向。 C曲线：过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。 CCT曲线：过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。 马氏体：含碳过饱和的α固溶体。 热塑性塑料：加热时软化融融，冷却又变硬，并可反复进行的塑料。 热固性塑料：首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构，再加热时不软化的塑料。 回火稳定性：钢在回火时抵抗硬度下降的能力。 可逆回火脆性：又称第二类回火脆性，发生的温度在400～650℃，当重新加热脆性消失后，应迅速冷却，不能在400～650℃区间长时间停留或缓冷，否则会再次发生催化现象。 过冷度：金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差。 二．判断正误并加以改正 1、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。（╳） 改正：细化晶粒不但能提高金属的强度，也降低了金属的脆性。 2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。（╳） 改正：结构钢的淬硬性，随钢中碳含量的增大而增大。 3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。（√） 4、置换固溶体必是无限固溶体。（╳） 改正：置换固溶体有可能是无限固溶体。 5、单晶体必有各向异性。（√） 一、填空题 1、在任何外力作用下,大小和形状保持不变的物体称 ____________。 答案：刚体 2、力是物体之间相互的__________________。这种作用会使物体产生两种力学效果分别是____________和 ____________。 答案：机械作用、外效果、内效果 3、力的三要素是________________、________________、_________________。 答案：力的大小、力的方向、力的作用点 4、加减平衡力系公理对物体而言、该物体的_______效果成立。 答案：外 5、一刚体受不平行的三个力作用而平衡时，这三个力的作用线必______________。 答案：汇交于一点6、使物体产生运动或产生运动趋势的力称 ______________。 答案：荷载（主动力） 7、约束反力的方向总是和该约束所能阻碍物体的运动方 向______________。 答案：相反 8、柔体的约束反力是通过____________点，其方向沿着 柔体____________线的拉力。 答案：接触、中心 9、平面汇交力系平衡的必要和充分的几何条件是力多边 形______________。 答案：自行封闭 10、平面汇交力系合成的结果是一个______________。 合力的大小和方向等于原力系中各力的_____________。 答案：合力、矢量和 11力垂直于某轴、力在该轴上投影为______________。 答案：零 12、ΣX＝０表示力系中所有的力在___________轴上的 投影的______________为零。 答案：X、代数和 13、力偶对作用平面内任意点之矩都等于 ______________。 答案：力偶矩 14、力偶在坐标轴上的投影的代数和______________。 答案：为零 15、力偶对物体的转动效果的大小用______________表 示。 答案：力偶矩 16、力可以在同一刚体内平移，但需附加一个 _____________。力偶矩等于___________对新作用点之 矩。 答案：力偶、原力 17、平面一般力系向平面内任意点简化结果有四种情况， 分别是________________________ 、 工程材料试题及答案 工程材料试题及答案 在现实的学习、工作中，我们都不可避免地要接触到试题，试题是考核某种技能水平的标准。什么类型的试题才能有效帮助到我们呢？以下是小编为大家收集的工程材料试题及答案，欢迎阅读与收藏。 1、金属材料的使用性能包括物理性能、（）和（）。答案：化学性能力学性能 2、金属材料的工艺性能包括锻造、（）、（）等。答案：铸造焊接 3、变化很慢的载荷称为（）载荷。答案：静 4、在短时间内以高速度作用于零件上的载荷称为（）载荷。答案：冲击 5、大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为（）载荷。答案：交变 6、变形一般分为（）变形和塑性变形两种。不能随载荷的去除而消失的变形称为（）变形。答案：弹性塑性 7、强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗（）或（）的能力。答案：塑性断裂 8、强度常用的衡量指标有（）和（）。答案：屈服点抗拉强度 9、如果零件工作时所受的应力低于材料的（）和（），则不会产生过量的塑性变形。答案：屈服点σs 210、有一钢试样其横截面积为100mm，已知钢试样的σs＝314MPa，σb＝530MPa 。拉伸试时，当受到拉力为（）时，试样出现屈服现象，当受到拉力为（）时，试样出现缩颈. 答案：31400 53000 11、断裂前金属材料产生塑性变形的能力称为塑性。金属材料的（）和（）的数值越大，表示材料的塑性越好。答案：断后伸长率断面收缩率 12、一拉伸试样的原标距长度为50mm，直径为10 mm拉断后试样的标距长度为79 mm，缩颈处的最小直径为4.9 mm,此材料的伸长率为（）,断面必缩率为（）。答案：58% 73% 13、填出下列力学性能指标的符号：符号：抗拉强度（），洛氏硬度C标尺（）。答案：σb HRC 14、符号：断面收缩率（），冲击韧度（）。答案：φ Ak 15、500HBW5/750表示用直径为5mm, 材料为硬质合金球形压头，在7350 N压力下，保持（）s,测得的硬度值是（）。答案：10—15 500 16、金属材料抵抗（）载荷作用而（）能力，称为冲击韧性。答案：冲击不破坏 17、原子呈无序堆积状况的物体叫非晶体，原子呈有序、有规则排列的物体称为（）。一般固态金属都属于（）。答案：晶体晶体 18、在晶体中由一系列原子组成的平面，称为（）。通过两个或两个以上原子中心的连 3、 关于力对点之矩的说法，（ ）是错误的。 （A ）力对点之矩与力的大小有关，而与力的方向无关 （B ）力对点之矩不会因为力矢沿其作用线移动而改变 （C ）力的数值为零、或力的作用线通过矩心时，力矩均为零 （D ）互相平衡的两个力，对同一点之矩的代数和等于零 4、 下面哪个条件不是应用图乘法的先决条件？（ ） （A ）抗弯刚度为常数。 （B ）直杆。 （C ）单位荷载弯矩图或实际荷载弯矩图至少有一为直线图形。 （D ）最大挠度为常数。 5、 图示体系有（ ）个多余约束。 （A ）零 （B ）一 （C ）二 （D ）三 6、下列哪种措施不能提高梁的弯曲刚度？（ ） （A ）增大梁的抗弯刚度 （B ）减小梁的跨度 （C ）增加支承 （D ）将分布荷载改为几个集中荷载 二、计算与作图题（共70分） 1、已知q =1kN/m，P =3kN，求刚架支座A和B的约束反力。（16分） 2、作梁的剪力图和弯矩图，并求|F Qmax|和|M max|。（16分） 3、求下图所示简支梁在力P 作用下右支座处的转角 B 。（18分） 4、用力法作下图所示刚架的弯矩图，EI=常数。（20分） 参考答案 一、选择题（每小题5分，共30分） 1、C 2、D 3、A 4、D 5、B 6、D 二、计算与作图题（共70分） 1、（16分）解：取刚架为研究对象，作受力图如下， 列平衡方程， ∑A M = 0 F B ×4- q ×4×2- P ×3= 0 得：B q 42P 314233 F 4.25kN 44 ??+???+?= ==（↑） y F 0=∑ F Ay +4.25-1×4= 0 得：F Ay =-0.25kN （↓） x F 0=∑ 3+F Ax = 0 得：F Ax =-3kN （←） （12分） 2、（16分）解：（1）求支座反力， 由 ∑A M = 0 （4分） B B 建筑力学习题库答案文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256） 一、填空题 1、在任何外力作用下,大小和形状保持不变的物体称____________。 答案：刚体 2、力是物体之间相互的__________________。这种作用会使物体产生两种力学效果分别是____________和____________。 答案：机械作用、外效果、内效果 3、力的三要素是________________、________________、_________________。答案：力的大小、力的方向、力的作用点 4、加减平衡力系公理对物体而言、该物体的_______效果成立。 答案：外 5、一刚体受不平行的三个力作用而平衡时，这三个力的作用线必 ______________。 答案：汇交于一点 6、使物体产生运动或产生运动趋势的力称______________。 答案：荷载（主动力） 7、约束反力的方向总是和该约束所能阻碍物体的运动方向______________。 8、柔体的约束反力是通过____________点，其方向沿着柔体____________线的拉力。 答案：接触、中心 9、平面汇交力系平衡的必要和充分的几何条件是力多边形______________。 答案：自行封闭 10、平面汇交力系合成的结果是一个______________。合力的大小和方向等于原力系中各力的______________。 答案：合力、矢量和 11力垂直于某轴、力在该轴上投影为______________。 答案：零 12、ΣX＝０表示力系中所有的力在___________轴上的投影的______________为零。 答案：X、代数和 13、力偶对作用平面内任意点之矩都等于______________。 答案：力偶矩 14、力偶在坐标轴上的投影的代数和______________。 工程材料 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。 如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半 原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即 为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？ 下列哪一条不是图乘法所要求的各杆段应满足的条件？ 收藏 A. 杆轴为直线 B. 单位弯矩图和荷载弯矩图至少有一个为直线图形 C. 单位弯矩图和荷载弯矩图都必须为直线图形 D. EI为常数 回答错误!正确答案： C 什么支座的支座约束力可用相互垂直的两个未知力来表示？收藏 A. 定向支座 B. 固定铰支座 C. 固定支座 D. 可动铰支座 回答错误!正确答案： B 力法典型方程中恒大于零的是 收藏 A. 右端项 B. 主系数 C. 自由项 D. 副系数 回答错误!正确答案： B 对称结构在对称荷载作用下，对称轴截面上哪个量等于零？收藏 A. 轴力 B. 竖向位移 C. 水平位移 D. 弯矩 回答错误!正确答案： C 若某直杆段剪力等于零，则该杆段弯矩图为 收藏 A. 二次抛物线 B. 零线 C. 斜直线 D. 平行于杆轴的直线 回答错误!正确答案： D 纯弯曲梁横截面上的弯曲正应力沿截面高度按( )规律变化，在( )处最大。收藏 A. 线性，上下边缘 B. 线性，中性轴 C. 抛物线，中性轴 D. 抛物线，上下边缘 回答错误!正确答案： A 将一个合力分解为两个分力，其结果有几个？ 收藏 A. 无数个 B. 一个 C. 两个 D. 三个 回答错误!正确答案： A 下列哪种梁不属于单跨静定梁？ 收藏 A. 外伸梁 B. 简支梁 C. 连续梁 悬臂梁 回答错误!正确答案： C 如果某简支梁的弯矩图为二次抛物线，则梁上荷载为 收藏 A. 无荷载 B. 集中力偶 C. 集中力 D. 均布荷载 回答错误!正确答案： D 平面内的一个点有几个自由度？ 收藏 A. 2个 B. 3个 C. 1个 D. 4个 回答错误!正确答案： A 某平面任意力系向平面内一点简化，得到的主矢和主矩都不等于零，则该力系简化的最后结果是什么？ 收藏 A. 平衡力系 B. 合力偶 C. 合力 D. 力螺旋 回答错误!正确答案： C 什么因素可以在静定结构中产生内力？ 收藏 A. 支座移动 一、填空 1. 金属单晶体具有（各向异性）性，这是由于在不同晶面、不同晶向上的（原子 密排程度不同）造成的。 2. 按照溶质原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为（置换）固溶体和 （间隙）固溶体。 3. 钢的锻造温度高于（最低再结晶）温度，故属于（热）加工。 4. 在F&Fe s C相图的各组织或相中，硬度最高的是（渗碳体），强度最高的是（珠 光体），塑性最好的是（铁素体）。 5. T10钢，按用途分类，属于（工具）钢；按化学成分分类，属于（高碳）钢； 按质量分类，属于（优质碳素）钢 6. 在平衡状态下，45、T8及T12钢中，塑性最好的是（45）钢，硬度最高的是 （T12）钢，强度最高的是（T8）；制造锉刀常用（T12）钢，制造调质零件常用（45）钢。 7. 完全退火适用于（亚共析）钢，其加热温度为（Ac3+3O~50,冷却速度（较 慢），得到（接近平衡）组织。 8. 38CrMoAI钢制的零件经过表面（淬火）以后，表面硬度可达到800 HV以上 （＞67 HRC，零件的心部组织为（回火索氏体）。 9. 60Si2Mn钢制载重汽车板簧，其常规热处理为（淬火+中温回火），最终组织 为（回火屈氏体），硬度大致为（48HRC 0 10. QT700-2牌号中的QT表示（球墨铸铁），700表示（最低抗拉强度），2表示 （延伸率），该铸铁组织应是（P+Q。 二、单项选择 1. 与粗晶粒金属相比，细晶粒金属的（A）。 A,强度、韧性均好B,强度高、韧性差C,强度高、韧性相等D,强度、 韧性均差 2. 在工业生产条件下，金属结晶时冷速愈快，（形核率）N/（长大率）G值（A ）, 晶粒愈细。 A,愈大B,愈小C,不变D,等于零 3. 欲使冷变形金属的硬度降低、塑性提高，应进行（D）o A,去应力退火B,再结晶退火C,完全退火D,重结晶退火 4. 为了提高零件的机械性能，通常将热轧圆钢中的流线（纤维组织）通过（C）o A,热处理消除B,切削来切断C,锻造使其分布合理D,锻造来消除 5. 单相黄铜中a相的晶格类型应该（B ）o A，与锌的相同B，与铜的相同C,锌、铜的都不同D，无法确定 6. 消除晶内偏析的工艺方法是（C）o A，正火B，完全退火C,扩散退火D，再结晶退火 7. 平衡结晶时，共析钢冷至共析温度，共析转变已经开始，但尚未结束，此时存在的相为（A）。 A铁素体+渗碳体+奥氏体B铁素体+渗碳体C奥氏体D奥氏体+铁素体 8. 在铁碳合金平衡组织中，硬度最高的是（B）,塑性最高的是（A）o A铁素体B渗碳体C低温莱氏体或变态莱氏体D珠光体中E奥氏体 试卷代号：2348 中央广播电视大学2008—2009学年度第二学期“开放专科”期末考 试 建筑力学 试题 2009年7月 一、单项选择题（每小题3分，共计30分） 1．若刚体在二个力作用下处于平衡，则此二个力必( )。 A ．大小相等 B ．大小相等，作用在同一直线 C ．方向相反，作用在同一直线 D ．大小相等，方向相反，作用在同一直 线 2．由两个物体组成的物体系统，共具有( )独立的平衡方程。 A ．3 B ．4 C ．5 D ．6 3．静定结构的几何组成特征是( )。 A ．体系几何不变 B ．体系几何不变且无多余约束 C ．体系几何可变 D ．体系几何瞬变 4．低碳钢的拉伸过程中，胡克定律在( )范围内成立。 A ．弹性阶段 B ．屈服阶段 C ．强化阶段 D ．颈缩阶段 5．图所示构件为T 形截面，其形心轴最有可能的是（ ）。 A ．1Z B ．2Z C ．3Z D ．4Z 6．位移法的基本未知量是（ ）。 A ．杆件的变形 B ．多余约束力 C ．结点位移 D ．支座位移 7．图示单跨梁的传递系数AB C 是（ ）。 A ．0.5 B ．0 C ．-1 D ．2 8．力法中，主系数11 是由( )图乘得出的。 A ．1M 图和P M 图 B ．1M 图和1M 图 C ．P M 图和P M 图 D ．都不是 9．一个点在平面内的自由度有( ) 个。 1Z 3Z 4Z 2Z A．2 B．3 C．4 D．5 10．力偶可以在它的作用平面内( )，而不改变它对物体的作用。 A．任意移动 B．任意转动 C．任意移动和转动 D．既不能移动也不能转动 二、判断题（每小题2分，共计30分。将判断结果填入括弧，以√表示正确，以×表示错误） 1．约束是阻碍物体运动的限制物。( ) 2．力沿坐标轴方向上的分力是矢量，力在坐标轴上的投影是代数量。( ) 3．力系简化所得的合力的投影和简化中心位置有关，而合力偶矩和简化中心位置有关。( ) 4．几何不变体系是指在荷载作用下，不考虑材料的位移时，结构的形状和位置都不可能变化的结构体系。( ) 5．没有多余约束的几何不变体系组成的结构是超静定结构。( ) 6．平行于梁横截面的内力是剪力，作用面与梁横截面垂直的内力偶是弯矩。( ) 7．轴向拉伸(压缩)的正应力大小和轴力的大小成正比，规定拉为正，压为负。( ) 8．安全因素取值大于1的目的是为了使构件具有足够的安全储备。( ) 9．压杆上的压力大于临界荷载，是压杆稳定平衡的前提。( ) 10．梁横截面竖向线位移称为挠度，横截面绕中性轴转过的角度称为转角。( ) ω应取正11．图乘法的正负号规定为：面积ω与纵坐标0y在杆的同一边时，乘积0y ω应取负号。( ) 号；面积ω与纵坐标0y在杆的不同边时，乘积0y 12．结点角位移的数目就等于结构超静定的次数。( ) 13．物体系统是指由若干个物体通过约束按一定方式连接而成的系统。( ) 14．有面积相等的正方形和圆形，比较两图形对形心轴惯性矩的大小，可知前者比后者大。( ) 15．计算简图是指经过简化后可以用于对实际结构进行受力分析的图形。( ) 三、计算题（共40分） 1．计算下图所示桁架的支座反力及1、2杆的轴力。（10分） 2．画出下图所示梁的内力图（10分）。 土木工程材料习题集与参考答案 1 土木工程材料的基本性质 2．试述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系。密度与视密度的区别何在？ 参考答案：密度ρ：是指材料在密实状态下单位体积的质量。测定方法：将材料磨细成粒径小于0.25mm 的粉末，再用排液法测得其密实体积。用此法得到的密度又称“真密度”。 表观密度0ρ：是指材料在自然状态下单位体积的质量。测定方法：对于外形规则的块体材料，测其外观尺寸就可得到自然体积。对于外观不规则的块体材料，将其加工成规则的块体再测其外观尺寸，或者采用蜡封排液法。 孔隙率P ：材料中的孔隙体积与总体积的百分比。 相互关系：%10010????? ??-=ρρP 密度与视密度区别：某些散粒材料比较密实，其部仅含少量微小、封闭的孔隙，从工程使用角度来 说，不需磨细也可用排液法测其近似的密实体积，这样测得的密度称为“视密度”。 3．孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响？ 参考答案：对表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自 然状态下可能含水，随着含水量的不同，材料的质量和体积均会发生变化，则表 观密度会发生变化。 对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会 发生变化，如：孔隙处的应力集中。 对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的孔隙，水无法进入。当孔隙率 大，且孔隙多为开口、细小、连通时，材料吸水多。 对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有较高的渗透性；如果孔隙 率小，孔隙封闭不连通，则材料不易被水渗透。 对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差。 对导热性的影响：如果材料微小、封闭、均匀分布的孔隙多，则导热系数就小，导热性差，保温隔热 性能就好。如果材料孔隙较大，其空气会发生对流，则导热系数就大，导热性好。 4．材料的耐水性、吸水性、吸湿性、抗冻性、导热性、热容、抗渗性的含义是什么？ 参考答案：耐水性： 材料抵抗水破坏作用的能力称为耐水性，即材料经水浸泡后，不发生破坏，同时强 课程名称: 工程材料学(A卷, 闭卷) 适用专业年级: 考试时间100分钟 考生注意事项：1、本试卷共 2 页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。(答案请写在试卷纸密封线内和试卷纸正面，否则不记分) 一、填空题（10分，每空1分） 1、共晶转变和共析转变的产物都属于相混合物。 2、塑性变形后的金属经加热将发生回复、、晶粒长大的变化。 3、共析钢的含碳量为。 4.共晶白口铸铁的含碳量为。 5、Q235钢的含义是为。 5、三种典型的金属晶体结构是：体心立方晶格、面心立方晶格 和。 7、根据钢的成分、退火的工艺与目的不同，退火常分为、球化退火、去应力退火等几种。 8、钢在奥氏体化后，冷却的方式通常有和连续冷却两种。 9、工具钢按用途可分为、模具钢、量具钢。 10、常用测定硬度的方法有、洛氏硬度和维氏硬度等测试法。 二、判断题（15分，每小题1分） （在括号里正确的划“√”，错误的划“×”） 1、单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。（） 2、铁素体是碳溶解在γ-Fe中所形成的间隙固溶体。（） 3、热处理的加热，其目的是使钢件获得表层和心部温度均匀一致。（） 4、熔点为232℃的锡在室温下的塑性变形是冷加工。（） 5、金属结晶时，冷却速度愈大，则结晶后金属的晶粒愈粗大。（） 6、铸铁经过热处理，改变了基体和石墨形态，从而提高了性能。（） 7、物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。 （） 8、共晶转变是在恒温下进行的。 （） 9、机械零件选材的一般原则是：使用性能足够原则、工艺性能良好原则和经济行 合理原则。（） 10、对于弹簧钢的要求是具有高的弹性极限和高的屈强比，以保证承受大的弹性变形和较高的载荷；具有高的疲劳强度以承受交变载荷的作用。（） 11、热处理的基本工艺过程是加热、保温和冷却。（） 12、马氏体是碳在α-Fe中的过饱和溶解。（） 一、填空题（每空 2 分，共计 20 分）。 1、力偶对作用平面内任意点之矩称为力偶矩。 2、力的三要素是大小、方向、作用点。 3、柔体的约束反力是通过接触点，其方向沿着柔体中心线的拉力。 4、力垂直于某轴、力在该轴上投影为零。 5、平面汇交力系平衡的必要和充分的几何条件是力多边形闭合。 6 、Σ Y＝０表示力系中所有的力在Y轴上的投影的代数和为零。 7、一刚体受不平行的三个力作用而平衡时，这三个力的作用线必汇交于一 点。 二、选择题（每题 3 分，共计 24 分） 1 、铸铁压缩破坏面与轴线大致成（B）度角。 A．30 2、只限物体垂直于支承面方向的移动，不限制物体其它方向运动的 支座称（ D ）支座。 A：固定铰B：可动铰C：固定端D：光滑面 3、平面力偶系合成的结果是一个（ B ）。 A：合力B：合力偶C：主矩D：主矢和主矩 4、杆件的四种基本变形没有（D）。 A：拉（压）变形B：剪切变形C：扭转变形D：弯距变形。 5、力的作用线都汇交于一点的力系称（ C ）力系。 A：空间汇交B：空间一般C：平面汇交D：平面一般 6、力偶的三要素没有（C） A：大小B：转向C：方向D：作用面 7、关于力对点之矩的说法，（ A ）是错误的。 A．力对点之矩与力的大小有关，而与力的方向无关 B．力对点之矩不会因为力矢沿其作用线移动而改变 C．力的数值为零、或力的作用线通过矩心时，力矩均为零 D．互相平衡的两个力，对同一点之矩的代数和等于零 8、下图中刚架中 CB段正确的受力图应为（ D ）。 A. 图A B.图B C.图C D.图 C F F C C A B (A) F B B F C F C C C C F C F B B B B B (B) F B F (C) (D) 三、计算题与作图题（共计56 分） 1、求 A 点支座反力。 (18 分) 答案： FAx =0kN FAy =40kN（↑） MA＝45kN·m(顺时针 ) 三、选择正确答案 1、为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（ A、等温退火 B 、完全退火 C、球化退火 D 、正火 2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其 C 曲线右移，从而（B ） A、增大VK B 、增加淬透性 C、减小其淬透性 D 、增大其淬硬性 3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的（ C ） A、晶粒的相对滑动 B 、晶格的扭折 C、位错的滑移 D 、位错类型的改变 4、高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（A ） A、强度硬度下降，塑性韧性提高 B、强度硬度提高，塑性韧性下降 C、强度韧性提高，塑性韧性下降 D、强度韧性下降，塑性硬度提高 5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在（ A ） A、Acl+30 —50C B 、Ac3+30 —50C C、Accm+30 —50C D 、T 再+30 —50C 6、常见的齿轮材料20CrMnTi 的最终热处理工艺应该是（D ） A、调质 B 、淬火+低温回火 C、渗碳 D 、渗碳后淬火+低温回火 7、常见的调质钢大都属于（B ） A、低碳低合金钢 B 、中碳低合金钢 C、高碳低合金钢 D 、低碳中合金钢 8 、某一中载齿轮决定用45 钢制造，其最终热处理采用下列哪种方案为宜（ A、淬火+低温回火 B 、渗碳后淬火+ 低温回火 C、调质后表面淬火 D 、正火 9、某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（ C ) A、时效强化 B、固溶强化 C、形变强化 D、热处理强化 10 、在Fe-Fe3C 合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（ D ） A、0.0008% B 、0.021% C、0.77% D 、2.11% 11 、在Fe-Fe3C 合金的退火组织中，含珠光体量最多的合金的碳含量为（ B ） A、0.02% B 、0.77% C、2.11% D 、4.3% 12 、下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（ D ） A、Q235 B 、45 C、60Si2Mn D 、T12 13 、下列材料中不宜淬火的是（D ） A、GCr15 B 、W18Cr4V C、40Cr D 、YT15 14 、下列二元合金的恒温转变中，哪个是共析转变（ C ） A、L+ a~^卩 B、L f a +卩 C、a +卩 D 、 a +宦丫 15 、下列合金钢中，耐蚀性最好的是（D ） A、20CrMnTi B 、40Cr B、W18Cr4V D 、1Cr18Ni9Ti 16 、下列合金中，哪种合金被称为巴氏合金（B ）工程材料题目及答案
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