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1、东财21春建筑力学B离线作业一辅导答案1. 试用弹性力学方法求圆截面直杆扭转时的剪应力(体力不计)，并用材料力学中圆截面直杆扭转的剪应力公式进行校试用弹性力学方法求圆截面直杆扭转时的剪应力(体力不计)，并用材料力学中圆截面直杆扭转的剪应力公式进行校核，式中M为扭矩，R为半径，为径向坐标。解法一：考察在两端承受扭矩M且不计体力的圆柱体。 先按材料力学的方法，在圆柱体扭转时，截面上发生与半径垂直且与该点到圆心的距离成正比例的剪应力，即： =G (1) 其中，为单位长度的扭转角。将剪应力沿坐标x轴和y轴分解，可得： (2) 同时，假定其他应力分量均为零，从而得到一组应力分量： xz=-Gy，yz=G
2、x，x=y=z=xy=0 (3) 容易验证，在体力为零时，式(3)满足平衡微分方程和以应力表示的相容力程，即： (4) 现在校核它们是否满足边界条件。对于应力边界条件： (5) 在圆柱体的侧面上，面力分量，外法线的方向余弦，将式(3)代入式(5)中，侧面处的边界条件显然是满足的。 在圆柱体的两个端面上，由于外力为静力等效的扭矩M，因此，需按圣维南原理进行放松，即在边界z=0，h处： (6) 将式(3)代入式(6)中，由于坐标原点位于横截面的形心，故式(6)的前二式自然满足，第三式变为： (7) 于是 (8) 其中，I为横截面的极惯性矩。将式(8)代入式(1)中，得到圆柱体扭转时的剪应力为： (
3、9) 其中，R为横截面的半径。显然，这与材料力学方法获得的结果是一致的。 解法二：用半逆解法求解，因为圆的方程为： x2+y2=R2 而应力函数在横截面的边界上为零，所以，可假设应力函数为： (x，y)=A(x2+y2-R2) (10) 其中，A为待定常数。 将式(10)代入方程2(x，y)=C中，可得： A=C/4 于是，应力函数为： 由应力函数在端部边界上满足的方程，即： 可求得待定常数为： 所以，应力函数为： (11) 从而，应力分量为： 故横截面上的剪应力为： 2. 下列水流中，属于非恒定有压流的是( )。 A堰流 B水跃 C水击 D闸孔出流下列水流中，属于非恒定有压流的是()。A堰流
4、B水跃C水击D闸孔出流C3. 在纯剪切应力状态中，说法正确是( )A.最大剪应力为零B.最大主应力等于最大剪应力，最小主应力等于负的最大正应力C.最小主应力为零值D.主应力均为正值参考答案：B4. 悬臂梁在均布荷载作用下，最大弯矩发生在( )A.根部截面B.任意截面C.跨中截面D.自由端截面参考答案：A5. 在弯曲和扭转变形中，外力矩的矢量方向分别与杆的轴线( )A.平行B.平行、垂直C.垂直、平行D.垂直参考答案：C6. 质点系对于某定点O的动量矩对时间的导数，等于作用于质点系的外力对于同一点的矩的矢量和。( )A.对B.错参考答案：A7. 两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反
5、，沿着同一直线，且同时分别作用在这两个物体上。这就是作用与反作用定律，它只适合于静平衡的物体。( )A.对B.错参考答案：B8. 一端为固定铰支座，一端为可动铰支座的梁称为简支梁。( )A.错误B.正确参考答案：B9. ( )的最高点所对应的应力称为强度极限。A.强化阶段B.颈缩阶段C.屈服阶段D.弹性阶段参考答案：A10. 塑性材料在断裂时( )残余变形发生。A.有很小B.有显著C.不会有D.有105%的参考答案：B11. 抗弯截面模量越大，则梁的抗弯曲能为越小。( )A.错误B.正确参考答案：A12. 梁的正应力在横截面上是沿梁高度呈线性分布。( )A.正确B.错误参考答案：A13. 在力
6、偶中的力越大，力偶臂越大，力偶矩就越小。( )A.错误B.正确参考答案：A14. 对于矩形截面梁，以下结论正确的是( )A.出现最大正应力的点上，剪应力必为零B.出现最大剪应力的点上，正应力必为零C.梁横截面上最大正应力和最大剪应力必出现在同一点上D.梁横截面上剪应力和正应力不同时出现E.梁横截面上中性层只有正应力参考答案：AB15. 桁架中的二杆结点，如无外力作用，如果二杆( )，则此二杆都是零杆。不共线 共线 互相垂直A.B.C.D.、参考答案：A16. 在保持力偶矩的大小和转向不变的情况下，可任意改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，而不改变对刚体的转动效果。( )A.正确B.错误参考答案：
7、A17. 下列说法正确的有( )。A.柔性约束的反力方向总是沿着绳索背离物体B.固定铰支座不能发生转动C.固定端支座可以发生转动D.光滑面约束的反力方向总是沿着接触表面的公法E.固定端支座可以发生移动参考答案：AD18. 宽顶堰淹没溢流的堰上水深_临界水深。宽顶堰淹没溢流的堰上水深_临界水深。大于19. 梁的正应力在横截面上是沿梁高呈线性分布且( )。A.中性轴上正应力为最大值B.均匀分布C.离中性轴最远的上下边缘正应力最大D.中性轴上正应力为零E.中性轴上正应力为平均值参考答案：CD20. 平移刚体的惯性力系可以简化为通过质心的( )，其大小等于刚体的( )与加速度的乘积，合力方向与加速度的
8、方向( )。A.合力、质点、相反B.合力、质量、相反C.合力、质点、相同D.合力、质量、相同参考答案：B21. 当外力对于某定点的主矩等于零时，质点系对于该点的动量矩保持不变。( )A.对B.错参考答案：A22. 梁在弯曲时，一般情况下，梁的横截面上会产生的内力有( )。A.轴力B.剪力C.弯矩D.扭矩E.力偶矩参考答案：BC23. 空间平行力系的平衡方程为三个。( )A.对B.错参考答案：A24. 平面图形内任一点的加速度等于( )的加速度与该点随图形绕基点转动的( )加速度和加速度的( )和( )。A.该点、牵连、相对、数量和B.该点、切向、法向、数量和C.基点、牵连、相对、矢量和D.基点
9、、切向、法向、矢量和参考答案：D25. 力的三要素中任何一个因素发生了改变，力的作用效果都会随之改变。( )A.正确B.错误参考答案：A26. 在纯剪切应力状态中，说法正确是( )。A.主应力均为正值B.最大主应力等于最大剪应力，最小主应力等于负的最大正应力C.最大剪应力为零D.最小主应力为零值参考答案：B27. 无荷载的三杆结点，若两杆在一直线上，则第三杆为零杆。( )A.正确B.错误参考答案：A28. 等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线曲率在最大( )处一定最大。A.转角B.弯矩C.挠度D.剪力参考答案：B29. 力矩的大小，反映了力使刚体绕某点转动的能力，它取决于( )。A.力的大小B.力的
10、方向C.力臂的长短D.力的作用时间E.力的作用点参考答案：ACE30. 二力杆的受力特征是杆件两端约束反力的方向一定是沿着( )方向。A.力的作用线B.两个作用点的连线C.杆件轴线D.不一定参考答案：B31. 设其一平面流动的流函数为=3x2y-y3，则其流速ux=_，uy=_。设其一平面流动的流函数为=3x2y-y3，则其流速ux=_，uy=_。3x2-3y2$-6xy32. 内力可以用静力学平衡方程求解的是( )A.任何结构B.静定结构C.超静定结构D.瞬变结构参考答案：B33. 在力的大小保持不变的情况下，力臂越大，力矩就越小。( )A.正确B.错误参考答案：B34. 简支梁在不对称荷载
11、作用下，其两端支座反力必与荷载中心距支座的距离( )。A.成反比B.成正比C.反对称相等D.不一定参考答案：A35. 受均布垂直荷载作用的悬臂梁，( )说法是正确的。A.支座根部截面弯矩最大B.自由端部截面弯矩最大C.自由端部截面剪力为零D.支座根部截面剪力最大E.支座根部截面剪力为零参考答案：ACD36. 满足dEs/ds=0条件的流动是( )。 A非均匀渐变缓流 B非均匀渐变急流 C均匀流 D临界流满足dEs/ds=0条件的流动是()。A非均匀渐变缓流B非均匀渐变急流C均匀流D临界流C37. 某种液体在圆管中做层流运动，如果雷诺数为400，则沿程损失系数=_。某种液体在圆管中做层流运动，如
12、果雷诺数为400，则沿程损失系数=_。0.1638. 平衡是指物体处于静止状态。( )A.正确B.错误参考答案：B39. 从同一高度自由落下的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在软泥地上不易碎，是因为( )A.掉在水泥地上玻璃杯的动量大B.掉在水泥地上玻璃杯的动量变化大C.掉在水泥地上玻璃杯受到的冲量大，作用时间短，受到水泥地的作用力大D.掉在水泥地上与掉在软泥地上玻璃杯受到的冲量一样大，但与水泥地的作用时间短，因而受到水泥地的作用力大参考答案：D40. 在平面杆系中的铰接( )为几何不变体系A.三角形B.平行四边形C.四边形D.多边形参考答案：A41. 四本相同的书，每本重W，设书与书间的摩擦因数为0.1，书与手间的摩擦因数为0.25，欲将4本书一起提起，则两端应加力F至少应大于( )A.10gB.8gC.4gD.125g参考答案：A42. Mp图，M图如图所示，EI=常数。下列图乘结果是否正确。( )A.正确B.错误参考答案：B43. 剪切变形的受力特点是( )A.方向相反B.在同一直线上C.外力等值D.方向相同E.平行且相距很近参考答案：ACE44. 角速度、长度l、重力加速度g的无量纲组合是_。角速度、长度l、重力加速度g的无量纲组合是_。45. 图示桁架结点C水平位移不等于零。( )A.正确B.错误参考答案
