2013春材料力学(2)期中考试卷答案

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1、四川大学期中考试试题参考答案（闭卷）材力Ⅱ（2012-2013学年下学期）课程号：305019050课序号：02课程名称：材料力学（Ⅱ）任课教师：曾祥国、胡益平等系别：班级：学号：姓名：专业：学生人数：印题份数：成绩：考试须知四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》和《四川大学考场规则》。有考试违纪作弊行为的，一律按照《四川大学学生考试违纪作弊处罚规定》进行处理。四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》、《四川大学考场规则》和《四

2、川大学监考人员职责》。有违反学校有关规定的，严格按照《四川大学教学事故认定及处理办法》进行处理。注：本卷共6页7道大题，全部做在试卷上。各题中的构件除特殊说明外，均指等截面构件且不考虑自重。一、填空题（4小题，共16分）1．（4分）如下左图所示，矩形截面杆件的横截面上只存在正应力，正应力沿截面宽度方向均匀分布，而沿高度方向的分布规律为：，则截面上形心处的轴力（3分），弯矩0。（1分）2．（4分）如上右图所示螺栓穿过一刚性墙壁，若，则螺栓中挤压应力、拉伸应力和剪切应力之间的比例关系为：。（4分）3．（4分）如下左图所

3、示，某杆件的截面为半圆形，是三根平行的轴，轴是截面的形心轴，，是半圆截面的半径，则截面对轴（1分）的惯性矩最小，且为：（或：）（1分）；截面对轴（1分）的惯性矩最大，且为：（或：）。（1分）注：1试题字迹务必清晰。本题页，本页为第页2题间不留空，一般应题卷分开教务处试题编号：4．（4分）如上右图所示，T形截面简支梁材料的许用压应力是许用拉应力的3倍，图示放置时梁的许可载荷为，若将截面倒置，则梁的许可载荷为：。（4分）二、多项选择题（2小题，共12分）1．（8分）生活中有一些常见的现象都具有一定的力学道理，描述这些现

4、象的力学道理往往可用一个关键的力学术语来描述，如“弹性、塑性、脆性、各向同性、各向异性、拉应力、压应力、应力集中、预应力、稳定、失稳、蠕变、松弛”等等，下面是生活中一些常见的现象，请在上面列举的力学术语中选择最贴切的一个填到后面的括号中。（1）有些住宅小区里的路灯为了美观，灯柱是用三根靠得较近的铁棍做成的，但在灯柱的上中下三个适当的部位各用了一块三角铁将三根铁棍焊接在一起。（稳定）（1分）（2）我家热水器的烟道必须穿过窗户，安装师傅不得已只好在窗户玻璃上开了一个圆孔，而且仔细地用砂纸将圆孔的边打磨得非常光滑，以避免

5、突然损坏。（应力集中）（1分）（3）机械手表往往用一段时间后就出现一些误差，因此过一定的时间总是要将机械手表调校一下。（松弛）（1分）（4）“团结就是力量”的道理常常用一个寓言故事来阐述：一根筷子很容易被折断，但一把筷子就很难折断。就力学因素来说，折断一根筷子的原因其实很简单。（拉应力）（1分）（5）建筑施工中，一些钢筋混凝土梁往往在现场浇注，浇注前先将钢筋绷得很紧，浇注好了以后经过若干天的养护后再将绷紧钢筋的力卸掉，由此能使制造好的钢筋混凝土梁具有更大的承载能力。（预应力）（1分）（6）如果将一块纱布沿纤维方向进

6、行拉伸时，纤维构成的小方格变成了长方形形状；但若沿与纤维方向成一个不满角的方向进行拉伸时，小方格不仅变长了，还变成了平行四边形形状，说明纱布在这个方向拉伸与剪切之间存在耦合效应。（各向异性）（1分）（7）秦始皇兵马俑坑除了出土了震惊中外的真人大小的兵马俑外，还出土了数量众多的青铜剑，有的青铜剑被倒伏的兵俑压折成超过角，但搬开兵俑后，青铜剑又奇迹般地恢复到直线形状，这让在场的考古工作者十分惊叹古人的智慧和生产工艺。（弹性）（1分）（8）前不久媒体曾报道我们四川大学一位年轻的物理教师在课堂上给同学们演示用手劈砖的新闻，

7、他做到这点是利用了一些物理学原理和力学原理，这条新闻在网络上引起了众多网民的围观。其实利用材料的力学特性我们普通人也能做到用手劈砖、用手指钻砖或用头开砖，这只需要事先将砖头经过适当的高温处理就可使我们轻而易举地做到这点。（脆性）（1分）2．（4分）如下图所示，、、、以及、、、分别表示简支梁在四种情况下的最大剪力和最大弯矩，那么，下列各式中，正确的有：。（4分）（A）（B）（C）（D）（E）（F）注：1试题字迹务必清晰。本题页，本页为第页2题间不留空，一般应题卷分开教务处试题编号：三、（18分）如图所示由三根杆件组成

8、的桁架结构在节点处受竖向载荷作用，各杆是材料相同的圆杆，直径，弹性模量，许用应力，尺寸。（1）求结构能承受的最大载荷。（2）在最大载荷作用下，节点的水平位移和铅垂位移是多少？①②③解：结构是一次超静定结构。设三杆的内力为：（压力），（拉力），（拉力）。平衡方程：（2分）物理方程：（压缩）（拉伸）（拉伸）（2分）协调方程：（2分）补充方程：联立平衡方程有：代入