华中科技大学网络教育土木工程材料力学作业(1-13)知识分享
- 格式:doc
- 大小:738.50 KB
- 文档页数:28
一.是非题:(正确的在括号中打“√”、错误的打“×”) (60小题)1.材料力学研究的主要问题是微小弹性变形问题,因此在研究构件的平衡与运动时,可不计构件的变形。
( √ )2.构件的强度、刚度、稳定性与其所用材料的力学性质有关,而材料的力学性质又是通过试验测定的。
( √ )3.在载荷作用下,构件截面上某点处分布内力的集度,称为该点的应力。
(√ ) 4.在载荷作用下,构件所发生的形状和尺寸改变,均称为变形。
( √ )5.截面上某点处的总应力p 可分解为垂直于该截面的正应力σ和与该截面相切的剪应力τ,它们的单位相同。
( √ )6.线应变ε和剪应变γ都是度量构件内一点处变形程度的两个基本量,它们都是无量纲的量。
( √ ) 7.材料力学性质是指材料在外力作用下在强度方面表现出来的性能。
( )8.在强度计算中,塑性材料的极限应力是指比例极限p σ,而脆性材料的极限应力是指强度极限b σ。
( ) 9.低碳钢在常温静载下拉伸,若应力不超过屈服极限s σ,则正应力σ与线应变ε成正比,称这一关系为拉伸(或压缩)的虎克定律。
( )10.当应力不超过比例极限时,直杆的轴向变形与其轴力、杆的原长成正比,而与横截面面积成反比。
( √ )11.铸铁试件压缩时破坏断面与轴线大致成450,这是由压应力引起的缘故。
( )12.低碳钢拉伸时,当进入屈服阶段时,试件表面上出现与轴线成45o的滑移线,这是由最大剪应力max τ引起的,但拉断时截面仍为横截面,这是由最大拉应力max σ引起的。
( √ )13.杆件在拉伸或压缩时,任意截面上的剪应力均为零。
( ) 14.EA 称为材料的截面抗拉(或抗压)刚度。
( √ )15.解决超静定问题的关键是建立补充方程,而要建立的补充方程就必须研究构件的变形几何关系,称这种关系为变形协调关系。
( √ )16.因截面的骤然改变而使最小横截面上的应力有局部陡增的现象,称为应力集中。
(√ )17.对于剪切变形,在工程计算中通常只计算剪应力,并假设剪应力在剪切面内是均匀分布的。
土木工程材料·随堂练习2020秋华南理工大学网络教育答案《土木工程材料》平时作业一、问答题(每题5分,共80分)1、材料在不同受力方式下的强度有几种?各有何功用?答:根据外力作用方式的不同,材料强度有抗压强度,抗拉强度、抗弯强度及抗剪强度。
1,、抗压强度是岩体、土体在单向受压力作用破坏时,单向面积上所承受的荷载,可用于混凝土强度的评定;2、抗拉强度指材料在拉断前承受最大应力值,可用于钢筋强度的评定;3、抗弯强度是指材料抵抗弯曲不断裂的能力,可用于脆性材料强度的评定;4、抗剪强度是指外力与材料轴线垂直,并对材料呈剪切作用时的强度极限,可用于土体强度的评定;2、什么是材料的亲水性和憎水性?它们在土木工程中各有何用途?答:材料与水接触时能被水润湿的性质成为亲水性,材料与水接触时不能被水润湿的性质成为憎水性,建筑材料的亲水性在建筑工程中,可以帮助其他材料增强水的融合,材料的憎水性也可以利用其憎水性能,在建筑工程中起重要作用。
3、什么是集料的公称最大粒径?为什么要限制公称最大粒径?工程上如何确定公称最大粒径?答:1、公称最大粒径是指保留在最大尺寸的标准筛上的颗粒含量不超过10%(也就是指混合料中筛孔通过率为90~100%)的最小标准筛筛孔尺寸。
2、石子粒径太大,会降低与砂浆的握裹力,对混凝土强度不利。
石子粒径过大增加泵送砼的堵管几率。
3、最大粒径不得超过结构物最小截面,最小边长的1/4;且不得大于钢筋间最小净距的3/4;若为实心板,最大粒径不宜超过板厚的1/2;且不得超过50㎜。
4、请用石灰硬化原理解释石灰是气硬性胶凝材料。
答:只能够在空气中硬化,保持或发展其强度的胶凝材料称为气硬性胶凝材料。
石灰的硬化是靠干燥作用和碳化作用来完成的,二种作用都必须在空气中进行,因此石灰是一种气硬性的胶凝材料。
5、什么是水泥的体积安定性?体积安定性不良的原因及危害有哪些?答:水泥在凝结硬化后因内部化学反应产生局部膨胀而导致水泥石结构破坏就是所谓体积安定性不良。
《结构动力学》课后习题1试确定图示各体系的动力自由度,忽略弹性杆件自身的质量和轴向变形。
(a)4个动力自由度(b)2个动力自由度(c)2个动力自由度(d)2个动力自由度m(e )3个动力自由度(f )3个动力自由度(g)2个动力自由度(h)3个动力自由度(i)2个动力自由度(j)1个动力自由度m(k )2个动力自由度(l )2个动力自由度2试比较下列图式结构(a )、(b)固有频率的大小,并说明理由。
解:(a )结构滑动铰支座刚度无穷大,而(b )结构由于二力杆可以轴向变形,所以(a )结构刚度大于(b )结构刚度;而两结构质量相等,根据ω=可以知道,(a )结构故固有频率大于(b)结构固有频率。
m(a )(b )3下图为刚性外伸梁,C 处为弹性支座,刚度系数为k ,梁端A ,D 处分别有m 和质量m /3,同时梁受集中荷载F P (t )的作用,试建立刚性梁的运动方程。
解:单自由度体系,设刚性梁转角为ϕm(t)(my )(y )3A A D D F ϕϕϕϕδδδ=-⋅+-⋅+ (1)其中A y l ϕ=2D y l ϕ= 设刚梁顺时针转动为正①当在A 处作用单位力F=1时,2()3C F =↓234329A l k klϕδ=+÷=+②当在D 处作用单位力F=1时,4()3C F =↑438329A l k klϕδ=+÷=+③当作用F p (t )时,(t)()3p C F F =↑(t)2(t)3329p p FF F l k kl ϕδ=÷=代入(1)式得:2(t)4m 8(m )((2)9399p F l l kl kl klϕϕϕ=-⋅+-⋅⋅+整理得:2(t)28279p F m k klϕϕ+=4求图示结构的自振频率ωEI =∞kθlθm解:如图所示,该体系只有一个自由度。
设固定支座处出为原点,距离原点x处的质点(mdx )位移为x θ,惯性力为()mdx x mx dx θθ''-=- 。
结构力学第一题绪论和基本概念1.从几何角度来看,结构可分为哪几类?()A.杆系结构、板和壳结构和实体结构B.复杂的杆系和板壳C.飞机蒙皮D.轮船发动机2.何为结构?()A. 建筑物中门、窗。
B.建筑物中承受载荷而起骨架作用的部分。
C. 建筑物中玻璃。
D. 建筑物中水泥。
3.结构力学中的杆是指()A. 一个方向的尺寸远小于其它两方向的尺寸的构件。
B. 一个方向的尺寸远大于其它两方向的尺寸的构件。
C.三个方向的尺寸几乎相等。
D. 曲面构件。
4.计算简图是指()A建筑结构平面设计图。
B. 建筑结构三维立体图。
C. 用一个简化的图形来代替实际结构。
D实际建筑结构效果图5.选择计算简图的原则是()A把实际构件变为平面结构。
B.计算越简单越好C. 保留实际构件所有的材料。
D从实际出发,分清主次,略去细节。
6.结构力学中的外力类型有()A集中力、分布力和外力矩。
B. 应力、分布力和力矩。
C. 集中力、剪力和力矩。
D集中力、分布力和轴力。
7.结构力学中杆件简化是用()A. 其中性轴表示B. 其形心表示C.其轴线表示D. 其实际图形表示8.结构力学中按计算简图分类,可分为()A. 砖石、钢混、钢结构和高层结构。
B. 砌体结构、多层结构。
C. 蒙皮结构、拱和组合结D.梁和钢架、桁架、拱和组合结构。
1. A2. B3. B4. C5. D6. A7. C8. D第二题单选题(几何组成分析内力计算)1.用几何组成规则分析图示体系是:( ):A.无多余约束的几何不变体系;B.有多余约束的几何不变体系;C.可变体系;D.瞬变体系。
2.叠加原理用于求解静定结构时,需满足的条件是()。
A.位移微小且材料是线弹性的。
B.位移是微小的。
C.应变是微小的。
D. 材料是理想弹朔性的。
3. 图示结构是单跨静定梁的一种,称为()A.简支梁B.外伸梁C.悬臂梁D.多跨静定梁4.拱结构和曲梁的区别()A.截面形状不同B. 材料不同C.在竖向荷载作用下有无水平推力D.轴线形状不同5. 下列结论哪些是正确的____:A.几何不变且无多余约束的体系其自由度为零;B.三个刚片之间用三个铰两两相连,组成无多余约束几何不变体系;C.两个刚片之间用一个铰和一根链杆相连,组成无多余约束几何不变体系;D.两个刚片之间用三根链杆相连,组成无多余约束几何不变体系;6. . 区别拱和梁的主要标志是________:A 杆轴线的形状B 弯矩和剪力的大小C 在竖向荷载作用下是否产生水平推力D 是否具有合理轴线7.大门雨蓬可选择的计算简图是()。
材料力学阶段练习一及答案华东理工大学网络教育学院材料力学课程阶段练习一一、单项选择题1.如图所示的结构在平衡状态下,不计自重。
对于CD折杆的受力图,正确的是( )2.如图所示的结构在平衡状态下,不计自重。
对于AB杆的受力图,正确的是( )A.B.C.D.无法确定3.如图所示悬臂梁,受到分布载荷和集中力偶作用下平衡。
插入端的约束反力为( )4. 简支梁在力 F 的作用下平衡时,如图所示,支座 B 的约束反力为 ( )A. F ,竖直向上B. F/2 ,竖直向上C. F/2 ,竖直向下D. 2F ,竖直向上5.简支梁,在如图所示载荷作用下平衡时,固定铰链支座的约束反力为( )A.竖直向上的力, 大小为B.竖直向上的力, 大小为2qa ;顺时针的力偶, C.竖直向下的力, 大小为2 qa ;逆时针的力偶, 大小为 2qa2 D.竖直向下的力, 大小为2qa ;顺时针的力偶, 大小为 2qa22qa ;逆时针的力偶,大小 2qaA. P ,竖直向上B. P/3 ,竖直向上C. 4P/3 ,竖直向上D. 5P/3 ,竖直向上8. 关于确定截面内力的截面法的适用范围有下列说法,正确的是 ( ) 。
6. 外伸梁,A. F ,竖直向上B. 3F/2 ,竖直向上C.3F/2,竖直向下 D. 2F ,竖直向上 7. 如图所示的梁,平衡时, 支座 B 的约束反力为 ( ) A. qa ,竖直向上 B. qa ,竖直向下 C. 2 qa ,竖直向上 D. 4 qa ,竖直向上A.适用于等截面直杆B.适用于直杆承受基本变形C.适用于不论基本变形还是组合变形,但限于直杆的横截面D.适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况9.下列结论中正确的是( ) 。
A.若物体产生位移,则必定同时产生变形B.若物体各点均无位移,则该物体必定无变形C.若物体无变形,则必定物体内各点均无位移D.若物体产生变形,则必定物体内各点均有位移10.材料力学根据材料的主要性能作如下基本假设,错误的是( ) 。
2014年华中科技大学网络教育土木工程材料力学作业(1-13)材料力学作业第一题绪论和轴向拉压问答题1.杆件变形的基本形式有哪几种?答:拉伸(压缩),扭转,弯曲2何谓构件的强度和刚度?答:强度是在遭到外力时,材料抵抗破坏的能力;刚度是在遭到外力时,材料抵抗变形的能力3.何谓轴力图?答:表示轴力沿杆轴线方向变化的图形,称为轴力图4.何谓截面法?叙述截面法的三个步骤?.答:1.计算杆件内力的基本方法称为截面法。
2. 截面法的三个步骤是: 1.沿该截面假想地把构件分成两部分。
任意取出一部分作为研究对象,并弃去另一部分2.用作用于截面上的内力代替弃去部分对取出部分的作用3.建立取出部分的平衡方程,确定未知的内力第二题轴向拉压单选1关于约束的说法是( D )A、柔体约束,沿柔体轴线背离物体。
B、光滑接触面约束,约束反力沿接触面公法线,指向物体。
C、固定端支座,反力可以正交分解为两个力方向假设。
D、以上A B正确。
2 .构件的刚度是指构件( C )A、抵抗破坏的能力B、不产生变形的能力C、抵抗变形的能力D、保持平衡的能力3.材料力学中的内力是指(B )A.物体内部的力B.物体内部各质点间的相互作用力C.由外力作用引起的变形量D.由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量4 两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受同样大小的轴向拉力,它们的应力是否相等?B(A)不相等;(B)相等;(C)不能确定;5.拉(压)杆应力公式的应用条件是:( B )A.应力在比例极限内;B.外力合力作用线必须沿着杆的轴线;C.应力在屈服极限内;D.杆件必须为矩型截面杆。
6 下列结论哪些是错误的__D________:A.构件的强度表示构件抵抗破坏的能力,B.构件的刚度表示构件抵抗变形的能力,C.构件的稳定性表示构件维持其原有平衡形式的能力,D.构件的强度、刚度和稳定性愈高愈好。
7.构件的强度是指构件( A )A.抵抗破坏的能力B.不产生变形的能力C.抵抗变形的能力D.保持平衡的能力正确答案:1.D、2.C、3.B.、4.B、5.B、6.D、7.A第三题轴向变形分析1 .直杆如图所示,已知横截面面积为A,材料弹性模量为E,分析:(1)杆的轴力图是否正确?;(2)全杆的总变形计算是否正确?。
1)轴力图2)求全杆总变形。
由于直杆在各段所受拉压力不同,故先分段计算各段变形,然后加总即可得出全杆的总变形。
依据轴力图e 分段计算如下:①CD 段的变形:ΔL CD =F N aa ×L CD /EA =FL /3EA ﹙伸长﹚ ②BC 段的变形:ΔL BC =F N bb ×L BC /EA =-FL /3EA ﹙压缩﹚ ③AB 段的变形:ΔL AB =F N cc ×L AB /EA =FL /3EA ﹙伸长﹚ ⑤全杆总变形:ΔL AD =ΔL CD +ΔL BC +ΔL AB=FL /3EA +﹙﹣FL /3EA ﹚+FL /3EA =FL /3EA2已知一等直杆如下图所示,横截面面积为2400mm A =,许用应力[]MPa 60=σ,试校核此杆强度。
⊕⊕ ΘFF FA BC D第三题答案1.解: 轴力图正确计算正确(2)求全杆总变形。
由于直杆在各段所受拉压力不同,故先分段计算各段变形,然后加总即可得出全杆的总变形。
依据轴力图e 分段计算如下:①CD 段的变形:ΔL CD =F N aa ×L CD /EA =FL /3EA ﹙伸长﹚ ②BC 段的变形:ΔL BC =F N bb ×L BC /EA =-FL /3EA ﹙压缩﹚ ③AB 段的变形:ΔL AB =F N cc ×L AB /EA =FL /3EA ﹙伸长﹚ ⑤全杆总变形:ΔL AD =ΔL CD +ΔL BC +ΔL AB=FL /3EA +﹙﹣FL /3EA ﹚+FL /3EA =FL /3EA2.解:(1)先做出该杆轴力图如下:(2)通过轴力图可以看出该等直杆CD 段所受轴力最大,为﹣20KN,故选该段校核其强度即可。
σCD =F NCD /A =20×10³N /400×10 =50MPa10KN 20KN-6FFF(eσCD﹤[σ]故:该杆CD段安全,全杆安全。
材料力学力学第4题1 .材料力学中的内力是指( B)A.物体内部的力B.物体内部各质点间的相互作用力C.由外力作用引起的变形量D.由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量2材料的许用应力[σ]是保证构件安全工作的(A )。
A.最高工作应力B.最低工作应力C.平均工作应力D.最低破坏应力3应用拉压正应力公式σ=FN/A中,力F量纲应为( A )。
A. 牛顿B. 帕斯卡C. KN.mD. m4图示两块用铆钉连接起来的钢板,铆钉的剪切面是(A )。
A. 一个剪切面。
B. 三个剪切面。
C. 两个剪切面。
D. 没有剪切面。
5图示拖车挂钩上的销钉,销钉的剪切面是( C )。
A. 一个剪切面。
B. 三个剪切面。
C. 两个剪切面。
D. 没有剪切面。
因为构建上下有两对平行力,有两个截面会发生滑移而被剪开,成为三段,这两个截面成为剪切面。
6在校核构件的抗剪强度和抗挤压强度时,当其中一个应力超过许用应力,构件的强度就(B)。
A. 满足B. 不满足C. 无法确定D. 可以计算7.图示四根受拉杆危险横截面的面积相同,首先破坏的杆件为( D )。
A.B.C.D.正确答案1.B 2.A 3.A 4.A 5.C 6.B 7.D第五题1低碳钢拉伸时的应力—应变图可分为几个阶段?CA. 6个阶段B. 7个阶段C. 4个阶段D. 2个阶段2.图示低碳钢拉伸时的应力—应变图,A点应力称为?BA 许用应力。
B. 弹性极限应力。
C. 屈服极限应力。
D. 强度极限应力。
3.图示低碳钢拉伸时的应力—应变图,B点应力称为?CA. 许用应力。
B. 弹性极限应力。
C. 屈服极限应力。
D. 强度极限应力。
4.图示低碳钢拉伸时的应力—应变图,C点应力称为?DA. 许用应力。
B. 弹性极限应力。
C. 屈服极限应力。
D. 强度极限应力。
5.图示低碳钢拉伸时的应力—应变图,图中OA段称为?DA. 断裂阶段B. 强化阶段C. 屈服阶段D. 弹性阶段6依碳钢材料拉伸时在屈服阶段沿45°斜截面出现滑移线,是由45°截面上的最大( B )引起的。
A. 正应力B. 切应力C. 相对变形D. 绝对变形7在其它条件不变的情况下,若受轴向拉伸的杆件的直径增大一倍,则杆件截面上的正应力将等于原来的?DA.一倍B. 1/2C. 2/3D. 1/4正确答案1C 2B 3C 4D 5D 6B 7D材料力学第六题1选择拉伸曲线中三个强度指标的正确名称为( D )。
A.①强度极限,②弹性极限,③屈服极限B.①屈服极限,②强度极限,③比例极限C.①屈服极限,②比例极限,③强度极限D.①强度极限,②屈服极限,③比例极限2两根钢制拉杆受力如图,若杆长L2=2L1,横截面面积A2=2A1,则两杆的伸长ΔL和纵向线应变ε之间的关系应为( B )。
A. ΔL2=ΔL1,ε2=ε1B.ΔL2=2ΔL1,ε2=ε1C.ΔL2=2ΔL1,ε2=2ε1D.ΔL2=ΔL1/2,ε2=2ε1/23剪应力互等定理与剪切胡克定律的正确适用范围是( D )A.都只在比例极限范围内成立B. 超过比例极限范围都成立C. 剪应力互等定理在比例极限范围内成立,剪切胡克定律不受比例极限限制D. 剪切胡克定律在比例极限范围内成立,剪应力互等定理不受比例极限限制4截面法的三个步骤中第三个步骤是指( C )A. 在需求内力的截面处,用一假想平面将构件分成两部分。
B. 取其中任一部分为隔离体,并以内力代替弃去部分对留下部分的作用。
C. 列出隔离体的静力平衡方程。
D. 画出其受力图。
5安全系数是指构件所用材料的( A)A. 极限应力与许用应力之比。
B. 屈服应力与弹性极限应力之比。
C. 比例极限应力与屈服应力之比。
D. 许用极限应力与强度极限应力之比。
6对于塑性材料极限应力即为( C )A. 许用应力。
B. 弹性极限应力。
C. 屈服极限应力。
D. 强度极限应力。
7杆件两端受等值、反向、共线的一对外力作用,杆件发生的是变形是( A)。
A. 轴向拉(压)变形B. 扭转变形C. 剪切变形D. 弯曲变形8平面假设假定杆件的横截面是( A)。
A. 一个平面B. 二维平面C. 一个曲面D. 三维平面正确答案1:D 2B 3D 4C 5A 6C 7A 8A材料力学第七题1 图所示受扭圆轴,正确的扭矩图为图( )。
2 等截面圆轴上装有四个皮带轮,则四种方案中最合理方案为( )。
(A)将C轮与D轮对调;(B)将B轮与D轮对调;(C)将B轮与C轮对调;(D)将B轮与D轮对调,然后再将B轮与C轮对调。
题7图3若将受扭空心圆轴的内、外直径均缩小为原尺寸的一半,则该轴的最大剪应力是原来的()倍。
A. 2;B. 4C. 8D. 164 单位长度扭转角与下列哪个因素无关?( )。
(A)材料性质(B)扭矩(C)杆的长度(D)截面几何性质5 扭转切应力公式ρτρρIMT=适用于哪种杆件?( )。
(A)矩形截面(B)任意实心截面(C)任意材料的圆截面(D)线弹性材料的圆截面6剪切强度的实用计算的强度条件为()A.σ= N/A≤[σ]B. τ=Q/A≤[τ]C.σ= Pc/Ac≤[σc]D. τmax=Mx/Wp≤[τ]7平面假设假定杆件的横截面是()。
A. 一个平面B. 二维平面C. 一个曲面D. 三维平面正确答案1C 2.A 3.C 4.C 5.D 6.B 7.A材料力学第8题1 梁的荷载及支承情况关于梁中央C 截面对称,则下列结论中正确的是( )。
(A) Q 图对称,M 图对称,且Q C =0 (B) Q 图对称,M 图反对称,且M C =0 (C) Q 图反对称,M 图对称,且Q C =0 (D) Q 图反对称,M 图反对称,且M C =02 梁的弯矩图如图所示,则梁上的最大剪力为( )。
(A) P (B) 5P/2 (C)3P/2 (D) 7P/23 如图所示的工字形悬臂梁,自由端受力偶M 的作用,梁中性层上正应力σ及切应力τ有( )。
(A) σ=0,τ≠0; (B) σ≠0,τ≠0; (C) σ≠0,τ≠0; (D) σ=0,τ=0。
4 根据梁的正应力强度条件,梁的合理截面形状应满足的条件是( )。
(A) W/A 越小越好 (B) W/A 越大越好 (C) W/A=1 (D) W/A=25 图示结构是单跨静定梁的一种,称为( )题2图题3图A.简支梁B.外伸梁C.悬臂梁D.多跨静定梁6等截面直梁弯曲变形时,挠曲线的最大曲率发生在( )。