工程力学期末考试题及答案55

1工程力学期末考试试卷（A卷）2010.01一、填空题1.在研究构件强度、刚度、稳定性问题时，为使问题简化，对材料的性质作了三个简化假设：、和各向同性假设。2.任意形状的物体在两个力作用下处于平衡，则这个物体被称为（3）。3.平面一般力系的平衡方程的基本形式：________、________、________。4.根据工程力学的要求，对变形固体作了三种假设,其内容是：________________、________________、________________。5拉压杆的轴向拉伸与压缩变形，其轴力的正号规定是：________________________。6.塑性材料在拉伸试验的过程中，其—曲线可分为四个阶段，即：___________、___________、___________、___________。7.扭转是轴的主要变形形式，轴上的扭矩可以用截面法来求得，扭矩的符号规定为：______________________________________________________。8.力学将两分为两大类：静定梁和超静定梁。根据约束情况的不同静定梁可分为：___________、___________、__________三种常见形式。9.图所示的受扭圆轴横截面上最大扭矩maxT，若其横截面为实心圆，直径为d，则最大切应力max。2M5M3M2M5M3Mqlql10.图中的边长为a的正方形截面悬臂梁，受均布荷载q作用，梁的最大弯矩为。二、选择题1．下列说法中不正确的是：。A力使物体绕矩心逆时针旋转为负B平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和C力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡D力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心无关2.低碳钢材料由于冷作硬化，会使（）提高：A比例极限、屈服极限B塑性C强度极限D脆性3.下列表述中正确的是。A.主矢和主矩都与简化中心有关。B.主矢和主矩都与简化中心无关。C.主矢与简化中心有关，而主矩与简化中心无关。D．主矢与简化中心无关，而主矩与简化中心有关。4．图所示阶梯形杆AD受三个集中力F作用，设AB、BC、CD段的横截面面积分别为2A、3A、A，则三段杆的横截面上。2A.轴力相等，应力相等B.轴力不等，应力不等C.轴力不等，应力相等D.轴力相等，应力不等5.下列表述中正确的是A.桁架结构中的杆件内力只有轴力和弯矩而无剪力。B.桁架结构中的杆件内力既有轴力又有弯矩和剪力。C.桁架结构中的杆件内力只有轴力和剪力而无弯矩。D．桁架结构中的杆件内力只有轴力。6.一受拉钢杆，弹性模量E=200GPa，比例极限σp=200MPa，屈服极限σs=235MPa今测得轴向应变ε=0.0015，则横截面上的正应力。A．σ=Eε=300MPaB．σ〉235MPaC．200MPa〈σ〈300MPaD．σ〈200MPa7．图4所示简支梁C截面上的内力。A．M≠O，V≠0B．M=O，V≠0C．M≠O，V=0D．M=O，V=0三、判断题1杆件两端受等值、反向、共线的一对力作用，杆件一定发生地是轴向拉（压）变形。（）2.标准试件扎起常温、静载作用下测定的性能指标，作为材料测定力学性能指标。（）3．当挤压面为圆柱形侧面时，挤压面的计算面积按该圆柱侧面的正投影面积算。（）4.由于空心轴的承载能力大且节省材料，所以工程实际中的传动轴多采用空心截面。（）5梁的横截面上作用有负值弯矩，其截面中性轴上侧各点受到压应力作用，下侧各点受到拉应力作用。（）四、计算题1.一直径为d＝10mm的拉伸试样，标距l0＝50mm，拉伸断裂后，两标点间的长度l1＝63.2mm，颈缩处的直径d1＝5.9mm，试确定材料的延伸率和断面收缩率，并判断属脆性材料还是塑性材料。2.试写出图示单元体的三个主应力1、2和3，若材料的弹性模量为GPa200E，泊松比为3.0，试求最大剪应力max和该点的主应变1。3．如图示结构，水平杆CBD可视为刚性杆，在D点加垂直向下的力F；AB杆为钢杆，其直径d＝30mm，a＝1m，E＝2×105MPa，p＝200MPa。若在AB杆50MPa200MPaCFBADaaa应变片qBaaaAqaxcqBaaaAqaxqBaaaAqaxcaFABaC3FaD2F3上沿轴线方向贴一电阻应变片，结构加力后测得其应变值为＝715×10－6，求这时所加力F的大小。4．槽形铸铁梁受力如图所示，槽形截面对中性轴z的惯性矩Iz＝40×106mm4，材料的许用拉应力MPa40t，材料的许用压应力MPa150c。试（1）画出梁的剪力图和弯矩图；（2）校核此梁的强度。2m1m1m2m1m1mF＝30kNq＝15kN/mABCD60140zC5．如图示传动轴所传递的功率P＝2kW，转速n＝100r/min，皮带轮直径D＝250mm，皮带轮张力FT＝2Ft，轴材料的许用应力MPa80，轴的直径d＝45mm。试按第三强度理论校核轴的强度0.2m0.1mFTFtMeABCllFABC6．一悬臂梁AB，承受集中荷载F作用，因其刚度不够，用杆CB加固，试计算梁AB的最大挠度的减少量。设梁的弯曲刚度为EI，杆的拉压刚度为23lEI。7．图示矩形截面悬臂梁，梁材料的弹性模量E＝200GPa。已知一重物W＝50N从高度H＝30mm处自由落下冲击悬臂梁的自由端，求梁自由端的最大动挠度。HWAB1m20104工程力学期末考试答案一3niFix10niFiy10niFMo10)(4连续性假设均匀性假设各向同性假设5轴力指向截面外部为正6弹性阶段屈服阶段强化阶段局部变形阶段7四指指向扭矩的转向，若大拇指指向截面的外部，则扭矩为正8简支梁外伸梁悬臂梁9．3M；348Md10。22ql二1A2A3D4B5D6C7.A三错对对错对四1%4.26%10050502.63%100001lll%19.65%100109.510%100222010AAA%5%5.26该材料属塑性材料2．MPa200,0MPa,50321MPa1252250231max332111055.0)]2000(3.050[2001)]([1E3．由CBD平衡,0CMFFBA2又EAFllBABABAkN51.501071503.0411022121216211EAFFBAMPa200MPa99.14203.014.34121051.5023pBABAAF测得的应变为弹性应变，上述计算是可行的。4．（1）支座反力,0AFkNFB60mkNMMB30maxCxFCyFFBAFCBDCxFCyFFBAFCBDmkN30MmkN30MkN30kN30sFkN30kN30sFkN30kN30sF5][10510104014.0103014.01263maxmaxczcMPaIM此梁不安全。][4510104006.0103006.01263maxmaxtztMPaIM5．mN191100295509550nPMemFMMtBN4.458152831.031.0maxmN191eMT33045.0321321dWz][MPa5.55122max3TMWzr故该轴强度符合要求。6．lFABFl3/3EIEI未加CB前，EIFlw331max加CB后，由变形协调条件BCBlwEAlFEIlFFBCBC3)-3（即EIlFEIlFFBCBC33)-33（FFBC21EIFlEIlFFwBC3213)(332max最大挠度减少量EIFl7．梁自由端的静挠度：m105001.002.0121102003150333933EIWlst48.205.003.0211211stdhKm124.0105048.23dstdKeM2)(DFFMtTetF3458.4N·m458.4N·mT图191N·m191N·m191N·mN30562N,152822)(tTetetTFFDMFMDFFFABFBCFABFBCFABWAB