2010级河海大学计算力学试题
2010年河海大学813材料力学考研专业课真题及答案
考研专业课复习是考研备考中至关重要的一环，真题是必不可少的备考资料。
中公考研为大家整理了2010年河海大学813材料力学考研专业课真题及答案，供大家下载使用，并且提供东南大学考研专业课辅导，更多真题敬请关注中公考研网！《材料力学》2010年硕士研究生入学考试试题科目代码：____813______ 科目名称：___材料力学_____ 满分：__________ 注意：1，认真阅读答题纸上的注意事项；2，所以答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；3，本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！1、作图示组合梁的剪力图和弯矩图，（图中F=q0a）（15分）2、T形外伸梁如图放置，受图示荷载，已知F=10kN，q=10kN/m，M e=10kN m ，容许拉应力[σt]=40MPa，容许压应力[σc]=90MPa，容许切应力[τ]=70MPa，校核梁的强度（h=170mm，t=30mm，b=200mm）（25分）。
3、超静定梁柱结构如图，已知材料均为钢材，弹性模量E=200GPa，AB梁为矩形截面，（h×b=120×60mm2），受均布荷载，q=12 kN/m；CD柱为圆截面，长为2米，不考虑稳定问题。
当A、B、C三处约束力相等时，求CD柱的直径d（25分）。
4、直径为D的实心圆截面杆，两端受外扭矩T和弯矩M作用，在杆表面A、B两点处沿图示方向测得εA=500×10-6，εB=450×10-6，已知W z=6000mm3，E=200GPa，泊松比ν=0.25，[σ]=100MPa，试求T和M，并按第四强度理论校核强度（25分）。
5、图示两杆均为d=40mm的圆截面杆，AC长为2米，BC长为1.5米，σp =160MPa，σs =240MPa，E=200GPa，求该结构失稳时的临界力F（25分）。
6、圆截面立柱，直径d=0.1m，高L=5m，E=200GPa，σp =200MPa，[σ]=80MPa，重物P=1.4 kN，从离柱顶H=0.2m处落下，求其动荷系数K d1；若开始时，重物具有初速度υ=2m/s，校核柱的安全（20分）。
(完整版)计算力学复习题答案
计算力学试题答案1. 有限单元法和经典Ritz 法的主要区别是什么？答：经典Ritz 法是在整个区域内假设未知函数，适用于边界几何形状简单的情形；有限单元法是将整个区域离散，分散成若干个单元，在单元上假设未知函数。
有限单元法是单元一级的Ritz 法。
2、单元刚度矩阵和整体刚度矩阵各有什么特征？刚度矩阵[K ]奇异有何物理意义？在 求解问题时如何消除奇异性？答：单元刚度矩阵的特征：⑴对称性⑵奇异性⑶主元恒正⑷平面图形相似、弹性矩阵D 、厚度t 相同的单元，e K 相同⑸e K 的分块子矩阵按结点号排列，每一子矩阵代表一个结点，占两行两列，其位置与结点位置对应。
整体刚度矩阵的特征：⑴对称性⑵奇异性⑶主元恒正⑷稀疏性⑸非零元素呈带状分布。
[]K 的物理意义是任意给定结构的结点位移所得到的结构结点力总体上满足力和力矩的平衡。
为消除[]K 的奇异性，需要引入边界条件，至少需给出能限制刚体位移的约束条件。
3. 列式说明乘大数法引入给定位移边界条件的原理？答：设：j j a a =，则将 jj jj k k α=j jj j P k a α=即：修改后的第j 个方程为112222j j jj j j n n jj j k a k a k a k a k a αα+++++=由于得 jj j jj j k a k a αα≈ 所以 j j a a ≈对于多个给定位移()12,,,l j c c c =时，则按序将每个给定位移都作上述修正，得到全部进行修正后的K 和P ，然后解方程即可得到包括给定位移在内的全部结点位移值。
4. 何为等参数单元？为什么要引入等参数单元？答：等参变换是对单元的几何形状和单元内的场函数采用相同数目的结点参数及相同的插值函数进行变换，采用等参变换的单元称之为等参数单元。
借助于等参数单元可以对于一般的任意几何形状的工程问题和物理问题方便地进行有限元离散，其优点有：对单元形状的适应性强；单元特性矩阵的积分求解方便（积分限标准化）；便于编制通用化程序。
河海大学2010年水力学试题
5、为测定某梯形断面的糙率系数 n 值，选取 L=1500m 长的均匀流段进行测量。已知渠 底宽度 b=10m，边坡系数 m=1.5，正常水深 h0=3.0m，两断面的水面高差是 Z=0.3m，流 量 Q=50m3/s,试计算该渠道的糙率 n 值。 （15 分）
6、已知流场的流函数 =x /3-xy +xy,求（1）证明此流动为无旋流动； （2）求出相应的
3 2
流速势函数 。 （15 分）
m /s,水泵进口处允许真空值 hv=6.0m。试计算： （1）水泵扬程 hp； （2）水泵的安装高程
3
o
hs 。 （3）绘制水泵管路系统的总水头线和测压管水头线。 （请将下图画在答题纸上，并将 总水头线和测压管水头线画在该图上。 ） （20 分）
4、 如图所示、 一简单管道， 其糙率系数 n=0.013， 管道直径 d=200mm， 管道长度 L=1000m， 输送流量 Q=40L/s,现欲将其流量增至 Q=60L/s,而管道的工作水头 H 和管道总长 L 不变， 则 必需改为串联形式，若增加的一段串联管道直径 d1=300mm，其糙率系数不变，求其长 度 l1 应为多少？（按长管计算） （20 分）
1、某点的真空度 pv=44.1kPa，绝对压强 Pabs=______kPa，相对压强 pr=______kPa 。 （当 地大气压强为 98kN/m ） 2、变直径管道，直径 d1=16cm，流速 v1=6m/s ，直径 d2=32cm，流速 v2=_______m/s. 3、水管直径 d=2.5cm,断面平均流速 v=0.52m/s,水的运动粘度 v=0.013cm2/s,该管流的雷诺 数 Re=______。 4、圆管层流的沿程水头损失和 hf 与断面平均流速 v 的_______次方成比例，紊流粗糙区 的沿程水头损失 hf 与断面平均流速 v 的_______次方成比例。 5、 用无侧向收缩的矩形薄壁堰测量流量， 该堰的流量系数 m0=0.428， 当堰的宽度 B=0.5m， 堰上水头 H=0.2m，堰高 a=0.5m 且为自由出流时，则通过的流量 Q=________。 6、明渠水流从急流向缓流过渡时发生_______,从缓流向急流过渡时发生________。 7、某挡水坝上下游水头差为 10m，地下轮廓线下已绘制成曲边正方形的流网，若流网有 17 根等势线和 6 根流线， 渗流系数 k=5x10 cm/s ， 则坝底下单位宽度的渗流量 q=_______。
(完整版)河海大学材料力学期末考试
河海大学《材料力学》期末考试卷〈考试时间：120分钟)一、填空(每题2分，共20分)3.为了求解静不定问题，必须研究构件的娈形 ,从而寻找出补充方程。
4.______________________________________ 材料力学中求内力的基本方法是截面法____________________________________________ o5 •矩形截面梁的弯曲軻力为Fs,横截面积为人则梁上的最大切应力为______ 3匚/2A_________________________________________________________________ 。
7.________________________ 第四强度理论认为_____ 畸变能密Jt 是引起屈服的主要因素'S .挠曲线的近似徹分方程是_____________ N：w/必：三M [E1 ___________________ °9.求解组合变形的基本步屋是，(1)对外力进行分析或简化，使之对应基本变形，C2)求解每一种基本变形的内力、应力及应支等,(3)将所得结果进行叠加。
10.压杆稳走问题中，欧拉公式成立的条件是： ________ z _______________ o11・II轴扭转时的强度条件为_ — = 兀＜[i]—刚度条件为心M TJGI, S0]。
13.莫尔强度理论的强度条件为 _____ 6 - {0J/9』巳____________ o14 •进行应力分析时，单元体上切应力等于零的面称为主平面'其上应力称/ 主应力。
二、单项迭择题（每題2分，共20分）1-所有脆性材科，它与塑性材料相比，其拉伸力学性能的最大特点是（C ）。
A强度低，对应力集中不敢感$B.相同拉力作用T7变形小3C.断裂前几乎没有塑性变形jD.应力•应变关系严格遵循胡克走律。
2.在美国事件中，恐怖分子的飞机撞击国贸大J1后，该大原起火燃烧，然后坍埸。
河海大学材料力学习题册答案解析
学号姓名2-1求下列结构中指定杆内的应力。
已知(a)图中杆的横截面面积A1=A2=1150mm2。
2-2求下列各杆内的最大正应力。
（3）图(c)为变截面拉杆，上段AB的横截面积为40mm2，下段BC的横截面积为30mm2，杆材料的ρg=78kN/m3。
AECDB-2-2-4 一直径为15mm ，标距为200mm 的合金钢杆，比例极限内进行拉伸试验，当轴向荷载从零缓慢地增加58.4kN 时，杆伸长了0.9mm ，直径缩小了0.022mm ，确定材料的弹性模量E 、泊松比ν。
2-6图示短柱，上段为钢制，长200mm ，截面尺寸为100×100mm 2；下段为铝制，长300mm ，截面尺寸为200×200mm 2。
当柱顶受F 力作用时，柱子总长度减少了0.4mm ，试求F 值。
已知E 钢=200GPa ，E 铝=70GPa 。
2-7 图示等直杆AC ，材料的容重为ρg ，弹性模量为E ，横截面积为A 。
求直杆B 截面的位移ΔB 。
-3-学号 姓名2-8 图示结构中，AB 可视为刚性杆，AD 为钢杆，面积A 1=500mm 2，弹性模量E 1=200GPa ；CG 为铜杆，面积A 2=1500mm 2，弹性模量E 2=100GPa ；BE 为木杆，面积A 3=3000mm 2，弹性模量E 3=10GPa 。
当G 点处作用有F =60kN 时，求该点的竖直位移ΔG 。
2-11 图示一挡水墙示意图，其中AB 杆支承着挡水墙，各部分尺寸均已示于图中。
若AB 杆为圆截面，材料为松木，其容许应力［σ］=11MPa ，试求AB 杆所需的直径。
-4-2-12 图示结构中的CD 杆为刚性杆，AB 杆为钢杆，直径d =30mm ，容许应力［σ］=160MPa ，弹性模量E =2.0×105MPa 。
试求结构的容许荷载F 。
2-14 图示AB 为刚性杆，长为3a 。
A 端铰接于墙壁上，在C 、B 两处分别用同材料、同面积的①、②两杆拉住，使AB 杆保持水平。
2010—2011学年第一学期《大学物理II》试卷+答案
河海大学常州校区2010-2011学年第一学期《大学物理Ⅱ》期末（课内）考试卷一、选择题（共24分，每题3分）1．一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻在传播方向上媒质中某质元在平衡位置处时，下列关于动能和势能的说法中正确的是（ C ）(A) 动能为零，势能最大； (B) 动能为零，势能为零；(C) 动能最大，势能最大； (D) 动能最大，势能为零。
2．关于驻波的特性, 以下说法错误的是 （ D ）(A) 形成驻波的两列相干波传播方向相反；(B) 相邻两波节之间的距离等于产生驻波的相干波的波长的一半； (C) 相邻两波节之间的质点的振动步调相同； (D) 相邻两波腹之间的质点的振动步调相同。
3. 由两块平板玻璃构成一空气劈尖，一平面单色光垂直入射到劈尖上，当两板的夹角增大时，干涉图样将发生什么变化？ （ C ）（A ） 条纹间距增大，并靠近劈尖； （B ） 条纹间距减小，并远离劈尖； （C ） 条纹间距减小，并靠近劈尖； （D ） 条纹间距增大，并远离劈尖。
4．如图所示为一定量的理想气体，由平衡状态A 变到平衡状态B ()A B p p ，则无论经过的是什么过程，下列说法中正确的是 （ B ）（A ）系统一定对外作功； (B) 系统内能一定增加； (C) 系统一定从外界吸热；(D) 系统一定向外界放热。
得分 阅卷5．如图所示，设1S 和2S 为两相干光源，发出真空中波长为λ的单色光, 分别通过两种介质（折射率分别为1n 和2n ，且1n >2n ）射到分界面上的P 点，己知12S P S P r ==，则这两束光的几何路程差r ∆、光程差∆、和相位差ϕ∆分别为（ C ） ( A ) 0r ∆=， ∆=0 ， 122rn n ϕπλλ∆=⋅-；( B ) 12()r n n r ∆=-，12()n n r ∆=-， 1212()n n r n πϕλ∆=-⋅；( C ) 0r ∆=， 12()n n r ∆=-， 122()n n r πϕλ∆=-⋅；( D ) 0r ∆=， 12()n n r ∆=-， 1222()n n r n πϕλ∆=-⋅.6．在夫琅禾费单缝衍射实验中，若将单缝沿垂直于透镜光轴方向稍作平移，条纹将（ A ） （A ）不动；（B ）和单缝同方向运动；（C ）和单缝反方向运动；（D ）无法确定。
材料力学期末考试试卷 河海版
河海大学期末考试《材料力学》试卷（2009级 A 卷）（土木，水利，港行）1. 已知某点处的应力状态如图所示，,MPa 100,MPa 60==στ弹性模量GPa 200=E ，泊松比25.0=ν，求该点处的三个主应力及最大正应变。
（6分）2．已知交变应力的,MPa 5,MPa 3min max -==σσ， 求其应力循环特征r 及应力幅度a σ。
（4分）3．如图所示为矩形截面悬臂梁，在梁的自由端突然加一个重为Q 的物块，求梁的最大弯曲动应力。
（4分）4．如图所示为两根材料相同的简支梁，求两梁中点的挠度之比b a w w /。
（4分）OyτzxσQLhbLP2LEI2)(b 2/L P2/L )(a EI5．两块相同的钢板用5个铆钉连接如图所示，已知铆钉直径d ，钢板厚度t ，宽度b ，求铆钉所受的最大切应力，并画出上钢板的轴力图。
（6分）6．超静定结构如图所示，所有杆件不计自重，AB 为刚性杆，试写出变形协调方程。
（4分）7、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示，其中4cm 5.6012,mm 5.157==Z C I y 。
已知许用拉应力MPa 40][=t σ，许用压应力MPa 160][=C σ。
试按正应力条件校核梁的强度。
若载荷不变，但将截面倒置，问是否合理？为什么？ （14分）PP ttPP bPa a a a2/3a 12B AC DE Fαβ8、圆截面直角弯杆ABC 放置于图示的水平位置，已知cm 50=L ，水平力kN 40=F ，铅垂均布载荷m /kN 28=q ，材料的许用应力MPa 160][=σ，试用第三强度理论设计杆的直径d 。
（14分）AkN20Dm3m 2m1BECz3030200yCkN10y（单位：mm ）200LqFALLBC9、 如图所示的结构中，各杆的重量不计，杆AB 可视为刚性杆。
已知cm 50,cm 100==b a ，杆CD 长m 2=L ，横截面为边长cm 5=h 的正方形，材料的弹性模量,GPa 200=E 比例极限MPa 200=P σ，稳定安全系数3=st n 。
河海大学_土力学_习题答案
河海大学_土力学_习题答案习题11-1 解：(1) A 试样100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm = 60100.92811.180.083u d C d === 22301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===? (1) B 试样100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm = 60100.0066 4.40.0015u d C d === 22301060()0.0030.910.00150.0066c d C d d ===?1-2 解：已知：m=15.3gSm=10.6gSG=2.70饱和∴ r S =1又知：wSm m m=-= 15.3-10.6=4.7g(1) 含水量w S m m ω==4.710.6=0.443=44.3%(2) 孔隙比0.443 2.71.201.0Sre G Sω?===(3) 孔隙率1.20.54554.5%11 1.2e e η====++(4) 饱和密度及其重度32.7 1.21.77/11 1.2S sat w G e g cm e ρρ++===++31.771017.7/sat sat g kN m γρ=?=?= (5) 浮密度及其重度3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g kN m γρ=?=?=(6) 干密度及其重度32.7 1.01.23/11 1.2S w d G g cm e γρ?===++31.231012.3/d d g kN m γρ=?=?=1-3 解：31.601.51/110.06d g cm ρρω===++∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ?=-=-=-= ∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω=== 1.60100150.91110.06s m V m g ρωω?====+++ ∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω?=?=-?=1-4 解：w S m m ω=wSm m m =-sSm mmω=-∴ 1000940110.06s m m g ω===++0.16ω?= ∴ 0.16940150ws m m g ω?=?=?= 1-5 解：(1)31.771.61/110.098d g cm w ρρ===++∴ 0 2.7 1.01110.681.61s s w d d G e ρρρρ?=-=-=-=(2) 00.6825.2%2.7sat s e G ω===(3) max 0max min 0.940.680.540.940.46r e e D e e --===--1/32/3r D << ∴ 该砂土层处于中密状态。
2012-2013河海大学结构力学A卷试卷及答案
2012－2013学年第一学期结构力学期末考试（A卷及答案）（水工、农水、港航、交通、大禹专业10级）学号专业姓名成绩一、判断题（正确的打√，错误的打×）（每小题2分，共6分）1. 图示简支梁受集中移动荷载作用，其中F1=10 kN,F2=20 kN，则C截面的剪力最大值出现在F1位于截面C时，其值为10kN。
（×）2. 图（a）和（b）所示结构，各段杆长相同，荷载作用位置相同，则两者弯矩相同，但若受同样的温度荷载后，两者的弯矩不同。
（√）(a) (b)3. 图示各结构（各杆EI均为常量）在其荷载作用下的弯矩图分别如图所示，则图（a）分别和图（b）、图（c）图乘后结果相等。
（√）二、选择题（选择一个正确答案）（每小题3分，共9分）1. 右图所示平面杆件体系为 ( A ) 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. 瞬变体系 D. 几何可变体系2.图示结构，欲使结点B 的转角为零，则F=（ B ）。
q3. 图示拉杆拱中拉杆的轴力为（ A ）。
A. 48kNB. 32kNC. 22kND. 12kN三、填空题（每小题3分，共9分）1． 图示桁架各杆EA 相同，在荷载作用下，AD 杆的轴力为F NDA= F 22。
A 2qa Bqa 98Cqa 23D qa 2kN/m2m8m2．图（a ）所示单跨梁受支座移动作用，其中支座A 转动角度θ，支座B 下沉距离a 。
用力法求解，取基本体系如图（b ）所示，则基本方程中自由项=∆C 1 θl a - 。
3. 图示结构用力矩分配法计算时，分配系数AD μ为 2/3 ，AD 杆D 端的弯矩=DA M -100/3kN (顺时针为正)。
四、试用图乘法求图示结构C 点的竖向位移，各杆EI =常数。
（16分）图1 虚力状态mkN .100F=1图2 图3 解：(1) 在原结构C 点处沿竖直方向施加单位集中力，建立虚力状态如图1所示。
河海大学材料力学习题库
河海大学材料力学习题库1-1 图示圆截面杆，两端承受一对方向相反、力偶矩矢量沿轴线且大小均为M的力偶作用。
试问在杆件的任一横截面m-m上存在何种内力分量，并确定其大小。
解：从横截面m-m将杆切开，横截面上存在沿轴线的内力偶矩分量M x，即扭矩，其大小等于M。
1-2 如图所示，在杆件的斜截面m-m上，任一点A处的应力p=120 MPa，其方位角θ=20°，试求该点处的正应力σ与切应力τ。
解：应力p与斜截面m-m的法线的夹角α=10°，故σ＝p cosα=120×cos10°=118.2MPaτ＝p sinα=120×sin10°=20.8MPa1-3 图示矩形截面杆，横截面上的正应力沿截面高度线性分布，截面顶边各点处的正应力均为σmax=100 MPa，底边各点处的正应力均为零。
试问杆件横截面上存在何种内力分量，并确定其大小。
图中之C点为截面形心。
解：将横截面上的正应力向截面形心C简化，得一合力和一合力偶，其力即为轴力F N=100×106×0.04×0.1/2=200×103 N =200 kN其力偶即为弯矩M z=200×(50-33.33)×10-3 =3.33 kN·m返回1-4 板件的变形如图中虚线所示。
试求棱边AB与AD的平均正应变及A点处直角BAD的切应变。
解：返回第二章轴向拉压应力2-1试计算图示各杆的轴力，并指出其最大值。
解：(a) F N AB=F, F N BC=0, F N，max=F(b) F N AB=F, F N BC=－F, F N，max=F(c) F N AB=－2 kN, F N2BC=1 kN, F N CD=3 kN, F N，max=3 kN(d) F N AB=1 kN, F N BC=－1 kN, F N，max=1 kN2-2 图示阶梯形截面杆AC，承受轴向载荷F1=200 kN与F2=100 kN，AB段的直径d1=40 mm。
河海大学 结构力学试卷
2009－2010学年第一学期结构力学期末考试（A卷）（水工、土木、农水、设农、港航、交通、海洋专业07级）学号专业姓名成绩一、判断题（正确的打√，错误的打×）（每小题2分，共6分）1. 对平面杆件体系进行几何组成分析时，体系中的链杆都可以视为刚片，但刚片不一定可以视为链杆。
（）2. 力法和位移法是求解超静定结构内力的方法，不能用于求解静定结构的内力。
（）3. 多跨静定梁中附属部分的内力影响线在基本部分范围内的图形与基线重合。
（）二、选择题（选择一个正确答案）（每小题3分，共9分）1.静定结构在温度变化时( )A.无变形，无位移，无内力B.无变形，有位移，无内力C.有变形，有位移，有内力D.有变形，有位移，无内力2. 对称结构在对称荷载作用下，在对称截面处( )A. 弯矩、剪力和轴力都不为零B.弯矩、剪力和轴力都为零C. 弯矩和轴力不为零，剪力为零D.轴力和剪力均为零，弯矩不为零3.图示平面杆件体系为( )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. 瞬变体系D. 几何可变体系三、填空题（每小题3分，共9分）1. 图示桁架在荷载作用下零杆数量（不含支座链杆）为。
2. 图示结构用力矩分配法计算时，分配系数AD μ为第2题图 第3题图3. 图示结构（EI=常数）用位移法计算，取1ϕ、2∆为基本未知量，则典型方程中的系数项21k = ，22k = 四、图示结构中，2M2.5 F 2ql ql ==，各杆刚度EI =常数：（1）计算并作出图示结构的弯矩图；（9分） （2）计算结构中A 点的水平位移。
（9分）FMAll /2q qlqll /2l五、 用力法求解下图所示超静定结构（各杆EI=常数），并作出弯矩图。
（22分）六、用位移法计算图示刚架（各杆EI=常数），并作出弯矩图。
(18分)6m3m 3m 3m 3m七、(1.)作出图示多跨静定梁支座A 反力RA F 和支座E 右侧截面剪力rQE F 影响线。
2009-2010学年河海大学材料力学期末试卷
D 截面：MD＝2.45 kN·m（下拉上压）
t
2.45 103 35 103 290.67 108
29.5
MPa
c
2.45 103 65 103 290.67 108
54.78
MPa
B 截面：MB＝1.6 kN·m（上拉下压）
t
1.6 103 290.67
65 10 10 8
3
m1 d
d1
m2
A
max
M x max Wp
M x max πd3
16
5 103 16 22.5 MPa π 0.13
B
C
l
l
5
+
3
－
Mx (kN·m)
M xl GI p
AC AB BC
M xABl πd4
M xBC l πd4
1.24 103
rad
G
G
32
32
Mx GI p
35.78
MPa
c
MB Iz
y下
c
tmax 35.78 MPa [ t ] ， c max 54.78 MPa [ c ] ，正应力强度条件满足。
max
FS max
S
z max
Izd
3.6 103 (20 65 65 109 )
2 290.67 108 20 103
2.62
20
1.6 kN
A 1m
B kN/m 4m
80
x
C
20
2.8 kN
x＝7/4＝1.75 m 2.8
FS(kN)
65 z
35 y 80
1.6
+
河海大学材料力学2010级期末试卷
河海大学大学期末考试《材料力学》试卷（20010级 A 卷）（土木，水利，港行）；一、简单计算题（共30分）1． 重量为Q 的重物自由下落冲击梁的B 点，梁的抗弯刚度EI 为常量，若Q 、EI 、l 、h 均已知，试推出B 的转角θB 的表达式。
（6分）2．图示为某构件内危险点的应力状态（图中应力单位为MPa ），试分别求其第二、第四强度理论的相当应力2r σ、4r σ（3.0=ν）。
（6分）3． 直径为d 的圆柱放在直径为D =3d 、厚为t 的圆形基座上，地基对基座的支反力为均匀分布，圆柱承受轴向压力P ，试求基座剪切面的剪力Q 。
（6分）4. 试求图示悬臂梁自由端B 的挠度。
（4分）5．如下结构中，OA 为刚性杆，杆2的长度短了δ，现强行将三杆装配，试写出变形协调方程。
（4分）6、平面刚架如图所示，EI（16分）7、横截面为b ×h 的矩形截面梁如图所示，已知：h ＝2b ＝5.2cm ，F ＝1kN ，q ＝1kN/m ，材料的许用应力为[σ]＝140MPa 。
试校核该梁的正应力强度。
（10分）8、圆截面杆，受横向外力F 和绕轴线的外力偶0m 作用。
由实验测得杆表面A点处沿轴线方向的线应变40104-⨯= ε，杆表面B 点处沿与轴线成45︒方向的线应变4451075.3-⨯= ε。
材料的弹性模量E = 200GPa ，泊松比v = 0.25，许用应力xBAyF =1C h[σ] = 180MPa 。
试按第三强度理论校核杆的强度。
（16分）9、图示支架，斜杆BC 为圆截面杆，直径d = 45mm 、长度l =1.25m ，材料为优质碳钢，比例极限p σ=200MPa ，弹性模量E =200GPa 。
若[n ]st = 4，试按BC 杆的稳定性确定支架的许可载荷][F 。
（16分）667 答案1． 重量为Q 的重物自由下落冲击梁的B 点，梁的抗弯刚度EI 为常量，若Q 、EI 、l 、h 均已知，试推出B 的转角θB 的表达式。
河海大学物理习题答案
3. A 2.
m 2v 2 2( M + m )
力学(七）
L2 , 2 2 mR L2 − , 2 mR
2 gl M M +m
11
二.1.守恒 不守恒 3.6400 m/s 三.1.解： mv
0
L2 − 2 mR 2
4.
5.
= ( M + m )v 1
1 1 2 2 mgh + ( m + M )v1 = mv 0 2 2
2
f = k ∆ l = 2 R (1 − cos θ ) v2 N + f − mg = m R
N = mg + 4mg sin θ − 4kR(1 − cos θ ) − 2 Rk (1 − cos θ )
2 2
一.1. B 二.1. a , b
2. C
a2 , 2b a2 2 bv 0
力学(六） 2. 3.
-m从A底部匀速滑到B底部，速度不变。 ®m上升最大高度H时，m和M具有共同速度VB，水平向右。 由水平方向上动量守恒和上滑过程中系统机械能守恒得
mv = ( m + M )V B 1 1 2 2 mv = ( m + M )V B + mgH 2 2
M 2 H =( ) h M+m
一 A
2. B
ω=
k = 10s −1 m
x0 = 3.46×10−2 m v 0 = −0.2m / s 振动方程
π x = 0 .04 cos( 10 t + ) ( SI ) 6
A = 0.04m π ϕ= 6
一.1. B
2. C
振动 3. B（二）
π , 6 4π , 3 v0 > 0
河海大学材料力学习题册答案解析
学号 姓名2-1 求下列结构中指定杆内的应力。
已知(a)图中杆的横截面面积A 1=A 2=1150mm 2。
2-2 求下列各杆内的最大正应力。
（3）图(c)为变截面拉杆，上段AB 的横截面积为40mm 2，下段BC 的横截面积为30mm 2，杆材料的ρg =78kN/m 3。
A E C D B2-4一直径为15mm，标距为200mm 的合金钢杆，比例极限内进行拉伸试验，当轴向荷载从零缓慢地增加58.4kN 时，杆伸长了0.9mm，直径缩小了0.022mm，确定材料的弹性模量E、泊松比ν。
2-6图示短柱，上段为钢制，长200mm，截面尺寸为100×100mm2；下段为铝制，长300mm，截面尺寸为200×200mm2。
当柱顶受F力作用时，柱子总长度减少了0.4mm，试求F值。
已知E钢=200GPa，E铝=70GPa。
2-7图示等直杆AC，材料的容重为ρg，弹性模量为E，横截面积为A。
求直杆B截面的位移ΔB。
学号姓名2-8图示结构中，AB可视为刚性杆，AD为钢杆，面积A1=500mm2，弹性模量E1=200GPa；CG为铜杆，面积A2=1500mm2，弹性模量E2=100GPa；BE为木杆，面积A3=3000mm2，弹性模量E3=10GPa。
当G点处作用有F=60kN时，求该点的竖直位移ΔG。
2-11图示一挡水墙示意图，其中AB杆支承着挡水墙，各部分尺寸均已示于图中。
若AB 杆为圆截面，材料为松木，其容许应力［σ］=11MPa，试求AB杆所需的直径。
2-12图示结构中的CD杆为刚性杆，AB杆为钢杆，直径d=30mm，容许应力［σ］=160MPa，弹性模量E=2.0×105MPa。
试求结构的容许荷载F。
2-14图示AB为刚性杆，长为3a。
A端铰接于墙壁上，在C、B两处分别用同材料、同面积的①、②两杆拉住，使AB杆保持水平。
在D点作用荷载F后，求两杆内产生的应力。
设弹性模量为E，横截面面积为A。
河海土力学试题及答案
河海土力学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 土力学中，土体的应力-应变关系通常被认为是：A. 线性的B. 非线性的C. 弹性的D. 塑性的答案：B2. 土的压缩性是指土体在：A. 压缩应力作用下体积减小的性质B. 剪切应力作用下体积减小的性质C. 压缩应力作用下体积增大的性质D. 剪切应力作用下体积增大的性质答案：A3. 土的渗透性是指土体允许：A. 气体通过的能力B. 液体通过的能力C. 固体通过的能力D. 所有物质通过的能力答案：B4. 在土力学中，土体的强度是指：A. 土体抵抗压缩的能力B. 土体抵抗剪切的能力C. 土体抵抗拉伸的能力D. 土体抵抗冲击的能力答案：B5. 土的分类中，黏土属于：A. 粗颗粒土B. 细颗粒土C. 粉土D. 砂土答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 土的三相组成包括_____、_____和_____。
答案：固体颗粒、水、空气2. 土的压缩系数是描述土体在_____作用下体积变化的物理量。
答案：垂直应力3. 土的渗透系数是描述土体在_____作用下液体流动的物理量。
答案：水压力梯度4. 土的剪切强度由_____和_____决定。
答案：内摩擦角、黏聚力5. 土的固结是指土体在_____作用下体积减小的过程。
答案：外力三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述土的压缩试验的目的和基本原理。
答案：土的压缩试验的目的是确定土的压缩系数和固结系数，从而评估土的压缩性和固结特性。
基本原理是通过施加垂直应力，测量土样在不同应力水平下的压缩量，从而绘制压缩曲线。
2. 描述土的渗透试验的步骤和意义。
答案：土的渗透试验步骤包括：(1) 准备土样并装入渗透试验装置；(2) 施加水头差，使水通过土样；(3) 测量不同时间的水流量和水头差；(4) 计算渗透系数。
该试验的意义在于评估土体的渗透性，为土坝、堤防等工程的设计提供依据。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 已知某土样的压缩系数为0.2 MPa^-1，初始孔隙比为0.5，试计算在100 kPa的垂直应力下，土样的压缩量。
河海大学材料力学习题册答案解析
word格式文档学号姓名2-1求下列结构中指定杆内的应力。
已知(a)图中杆的横截面面积A1=A2=1150mm2。
2-2求下列各杆内的最大正应力。
（3）图(c)为变截面拉杆，上段AB的横截面积为40mm2，下段BC的横截面积为30mm2，杆材料的ρg=78kN/m3。
AECDB2-4一直径为15mm，标距为200mm 的合金钢杆，比例极限内进行拉伸试验，当轴向荷载从零缓慢地增加58.4kN 时，杆伸长了0.9mm，直径缩小了0.022mm，确定材料的弹性模量E、泊松比ν。
2-6图示短柱，上段为钢制，长200mm，截面尺寸为100×100mm2；下段为铝制，长300mm，截面尺寸为200×200mm2。
当柱顶受F力作用时，柱子总长度减少了0.4mm，试求F值。
已知E钢=200GPa，E铝=70GPa。
2-7图示等直杆AC，材料的容重为ρg，弹性模量为E，横截面积为A。
求直杆B截面的位移ΔB。
word格式文档学号姓名2-8图示结构中，AB可视为刚性杆，AD为钢杆，面积A1=500mm2，弹性模量E1=200GPa；CG 为铜杆，面积A2=1500mm2，弹性模量E2=100GPa；BE为木杆，面积A3=3000mm2，弹性模量E=10GPa。
当G点处作用有F=60kN时，求该点的竖直位移ΔG。
32-11图示一挡水墙示意图，其中AB杆支承着挡水墙，各部分尺寸均已示于图中。
若AB 杆为圆截面，材料为松木，其容许应力［σ］=11MPa，试求AB杆所需的直径。
2-12图示结构中的CD杆为刚性杆，AB杆为钢杆，直径d=30mm，容许应力［σ］=160MPa，弹性模量E=2.0×105MPa。
试求结构的容许荷载F。
2-14图示AB为刚性杆，长为3a。
A端铰接于墙壁上，在C、B两处分别用同材料、同面积的①、②两杆拉住，使AB杆保持水平。
在D点作用荷载F后，求两杆内产生的应力。
设弹性模量为E，横截面面积为A。
河海大学理论力学往年试题
一、基本题矩形板OABC 受力如图。
已知板边长为AB =8m ，BC =4m,F =12N ，M =18N·m ，q =4N/m,试求图示力系简化的最终结果。
（6分）等腰直角三角形板OAB 受力如图。
已知边长为OB=2m ，FN ，M =10Nm ，q =4N/m,试求图示力系简化的最终结果。
（6分）正方体绕中心z 轴做匀角速度为ω的定轴转动，M 点在正方体一个侧面上沿图示虚线方向以匀速v 做直线运动，求图示瞬时M 点的科氏加速度，并标出科氏加速度的方向。
（3分）图示均质轮在水平面上做纯滚动，图示时刻轮心速度为v ，设轮的质量为m ，半径为R 。
试求轮的动量、动能、对与地面接触点I 的动量矩。
6分定轴转动刚体转动时不产生动反力的条件是什么？3分OIqO图示均质杆AB在墙角滑动，A点靠在墙上、B点在地上，图示瞬时OAB为等腰直角三角形，角速度为ω，设杆的质量为m，长为2L。
试求杆在图示瞬时的动量、动能及对O点的动量矩，并画出AB杆的速度瞬心。
（6分）均质杆AB质量为m，一端与无重杆OA相连，另一端放在固定的圆弧面上，如图所示，已知ω0，OA＝AB＝l，试求系统的动量和动能。
（6分）均质圆柱质量为m，半径为r，在半径为R的固定圆弧面上只滚不滑，角速度为ω，角加速度为α，求惯性力系向质心C简化的结果，并在图中标出方向或转向。
（5分）图示四杆机构中，O1A∥O2B，图(a)中O1A＝O2B，图(b)中O1A≠O2B。
则图(a)中的杆AB的角速度、角加速度为________，图(b)中的杆AB的角速度、角加速度为________。
（4分）（1）ω=0，α=0；（2）ω=0，α≠0；（3）ω≠0，α=0；（4）ω≠0，α≠0；O找出图示机构中作平面运动刚体的速度瞬心（作图表示）。
（4分）均质杆与两个相同的均质球固接，A 球用绳悬挂，B 球置于光滑的水平面上，若初始时系统静止，则绳断开后系统质心的运动轨迹为。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2012-2013学年第二学期“计算力学”期末试
卷
工程力学2010级（含大禹班）
班级学号姓名成绩
一已知问题的单元网格、节点编号、单元劲度矩阵和相关资料如下（55%）：
单元①②的劲度矩阵[K]e
2.14E+070.00E+00-2.14E+07-2.14E+070.00E+00 2.14E+07
0.00E+00 5.36E+07-1.07E+07-5.36E+071.07E+070.00E+00
-2.14E+07-1.07E+077.50E+07 3.22E+07-5.36E+07-2.14E+07
-2.14E+07-5.36E+073.22E+077.50E+07-1.07E+07-2.14E+07
0.00E+00 1.07E+07-5.36E+07-1.07E+075.36E+070.00E+00
2.14E+070.00E+00-2.14E+07-2.14E+070.00E+00 2.14E+07
单元③的劲度矩阵[K]e
5.00E+07 1.61E+07-2.86E+07-5.34E+06-2.50E+07-1.61E+073.58E+06 1.61E+07 5.00E+075.34E+06 3.58E+06-1.61E+07-2.50E+07-5.34E+06 -2.86E+07 5.34E+065.00E+07-1.61E+073.58E+06-5.34E+06-2.50E+07 -5.34E+06 3.58E+06-1.61E+07 5.00E+075.34E+06-2.86E+071.61E+07 -2.50E+07-1.61E+073.58E+06 5.34E+065.00E+07 1.61E+07-2.86E+07 -1.61E+07-2.50E+07-5.34E+06-2.86E+071.61E+07 5.00E+075.34E+06 3.58E+06-5.34E+06-2.50E+07 1.61E+07-2.86E+07 5.34E+065.00E+07 5.34E+06-2.86E+071.61E+07-2.50E+07-5.34E+06 3.58E+06-1.61E+07
求：
1写出单元③的4个形函数N1~N4 (5%)
2求单元③的[J]矩阵及其行列式|J|(5%)
3 整体劲度矩阵的第6行第6列元素K6,6等于多少？(5%)
4 整体劲度矩阵的第6行第8列元素K6,8等于多少？(5%)
5计入单元自重和分布荷载，整体节点平衡方程组的右端项的第8个元素等于多少？(5%)
6 分析②③单元的公共边的位移是否协调？(5%)
7 设3,4节点的位移为{u3,v3,u4,v4},求节点1处支座反力的x分量。
(5%)
8 设3,4节点的位移为{ u3,v3,u4,v4},求节点1处支座反力的y分量。
(10%)
9 求整体劲度矩阵第5,6行的半带宽。
(5%)
10针对图中的固定节点，如何用“大数法”修改整体节点平衡方程组? (5%)
二利用题一资料，求单元③在(，)=(0,0)处的[B]矩阵的第1列和第2列 (15%)。
三下图单元有5个节点，1~4节点位于角点，9节点位移位于(，)=(0,0)处，写出该单元的各个形函数(10%)
四假如在题一网格的节点3处接入弹簧支座(如图)，其弹性常数为k,则其整体劲度矩阵中的元素如何改变？(10%)
五假如上题中的弹簧支座绕节点3逆时针旋转45度，则其整体劲度矩阵中的元素如何改变？(10%)（以下仅大禹班同学完成）
六针对题一资料，写出一种有限元数据文件。
（10%）
七某单元边经过3个已知点（如图），用高斯积分法求此单元边的弧长。
（10%）
八简述你在有限元程序设计中取得的收获、体会和遇到的困难等。
（10%）。