工程力学参考答案及评分标准

安阳工学院学年第学期工程力学_试卷(AB□)参考答案及评分标准考试方式：闭卷（开卷、闭卷、其他）系（院）：土木与建筑工程学院年级：专业：……………………………………………………………………………………………..一、填空题(共10小题，每空1分，共20分)1.连续型假设、均匀性假设2.轴向拉伸和轴向压缩、剪切、弯曲3.应力4.多于5.超静定梁6.向下的斜直线，剪力为零的点7.10001~25018.平面应力状态9.临界应力、失稳10.等于、平衡方程、静定二、单项选择题（共6小题，每小题3分，共18分）1.B2.B3.A4.C5.B6.D三、作图题（共4小题，共20分）1.作此杆件的轴力图。（5分）FFFl2lllFq解：（1）分别取1-1，2-2,3-3截面，求各截面上的轴力。（3分）（2）作轴力图，见下页。（2分）2FFFq11233FFRxFFFqFR112233FFFRFx1lFxF12NFqFFFRFx1N2FFF3NFFFRFFN1FFFFRF'=2qlFFR0--201RN2lFxFFFFxFlFxF1N22.作外伸梁的剪力图和弯矩图。（10分）解：(1)计算支反力（2分）0xF，0AxF∑MA=0，054)4q2122qaaFaB(，BF=aq430yF，04BAxFqaqaF，qaFAy49（（2分））（2）列剪力弯矩方程（4分）取距左端A为x的任意横截面，对于梁AB段，则梁的剪力和弯矩方程为：qxqaqxFFAS49x（0＜x＜4a）（1分）2222qxqlxxqxxFxMA（0≤x≤4a）（1分）对于梁BC段，则梁的剪力和弯矩方程为：则选取的截面至C点的距离为5a-x,axqFS（4a＜x＜5a）（1分））（xaqxxM5（4a≤x≤5a）（1分）（3）剪力图和弯矩图如右上图所示。（4分）FN图FFF+-+qqa4aaABCFS图9qa/47qa/4qa7a/4M图63qa2/32qa2++-3．作此构件的扭矩图。（5分）解：分别取1-1，2-2，3-3截面，如图所示，得T1=-1kN·m，（1分）T2=-3kN·m，（1分）T3=2kN·m（1分）（2分）四、计算题（共3小题，共42分）图示为一平面组合桁架，已知力P,求AB杆的内力S1。（12分）a/3a/3PABCDEFa/3a/2a/2M（kN·m）123+-1kN·m2kN·m5kN·m2kN·m1kN·m2kN·m5kN·m2kN·m112233解：取整体为研究对象画受力图。Fx=0，FAx+P=0，FAx=-P(2分)MA(Fi)=0，aFB-aP=0，FB=P(2分)Fy=0，FAy+P=0，FAy=-P(2分)对整体进行构成分析。桁架由两个简单桁架ABC和DEF用AE,CD,BF三根杆连接而成。这类问题应先截断连接杆,求出其内力。a/3a/3PABCDEFa/3a/2a/2PPPPABCDEFa/3a/2a/2a/3a/3FAxFAyFB截开连接杆AE,CD和BF并取下半个桁架为研究对象画受力图。MO(Fi)=0，02BFPaPaS，2BFPS(2分)取节点B为研究对象画受力图。3tan4，Fy=0，sin02BCPPS，2sinBCPS(2分)Fx=0，()02sinBAPS，23BASP(2分)PSBASBFSBCBPPPOABCSBFSCDPPPOABCSBFSAE2.如图为一受均布载荷q作用的外伸木梁，横截面为矩形b=80mm，h=120mm，材料许用弯曲正应力［σ］=10MPa，试确定许可载荷。（15分）解：外伸梁的弯矩图如下图所示，l=10m,代入Mmax和Mmin得，（1分）Mmax=ql2/40=2.5q（2分）Mmin=-ql2/50=-2q（2分）（2分）3max2152.5122zMybhhqqIbh（5分）将b=80mm,h=120mm代入上式，（1分）得荷载集度q≤768N/m，即许可荷载［F］=7.68kN。（2分）3.如图所示，悬臂梁的自由端受一可动铰链支座支撑，q，l为已知，试求自由端的支持反力。悬臂梁在集中载荷和匀布载荷作用下的挠曲线方程分别为：)3(62xlEIFxw、)64(24222llxxEIqxw。（15分）qABl解：用支反力RF代替支座B（见图2），则B端在q和RF的作用下挠度为零，即：0)()(RFBqBww（8分）0834lFEIqlR（5分）83qlFR（2分）qABlFB