工程力学期末考试题及答案

一．选择题（共10分）1．(5分)两根细长杆，直径、约束均相同，但材料不同，且E1=2E2则两杆临界应力的关系有四种答案:(A)(cr)1=(cr)2；(B)(cr)1=2(cr)2；(C)(cr)1=(cr)2/2；(D)(cr)1=3(cr)2。正确答案是。2．(5分)已知平面图形的形心为C，面积为A，对z轴的惯性矩为Iz，则图形对z1轴的惯性矩有四种答案:(A)Iz+b2A；(B)Iz+(a+b)2A；(C)Iz+(a2-b2)A；(D)Iz+(b2-a2)A。正确答案是。zzCz1abC二．填空题（共10分）1．(5分)铆接头的连接板厚度t=d，则铆钉剪应力=，挤压应力bs=。1P/2tttdPP/22．(5分)试根据载荷及支座情况，写出由积分法求解时，积分常数的数目及确定积分常数的条件。积分常数个，支承条件。ABCDP2lll三．(15分)图示结构中，①、②、③三杆材料相同，截面相同，弹性模量均为E，杆的截面面积为A，杆的长度如图示。横杆CD为刚体，载荷P作用位置如图示。求①、②、③杆所受的轴力。①②③CDPaall2四．(15分)实心轴与空心轴通过牙嵌离合器相连接，已知轴的转速n=100r/min，传递的功率N=10KW，[]=80MPa。试确定实心轴的直径d和空心轴的内外直径d1和D1。已知=d1/D1=0.6。d1D1d3五．(15分)作梁的Q、M图。a2aqqa2/24六．(15分)图示为一铸铁梁，P1=9kN，P2=4kN，许用拉应力[t]=30MPa，许用压应力[c]=60MPa，Iy=7.6310-6m4，试校核此梁的强度。1m1m1mP1P280201202052形心Cy(单位:mm)5七．(10分)已知应力状态如图。试求主应力及其方向角，并确定最大剪应力值。100MPa50MPa20MPayx6八．(10分)直径为20mm的圆截面折杆受力情况如图所示，已知材料的许用应力为[]=170MPa。试用第三强度理论确定折杆的长度a的许可值。2aaP=0.2kN一．选择题1．(5分)(B)2．(5分)(D)二．填空题1．(5分)=2P/(d2)；bs=P/(2td)。2．(5分)积分常数:6个。7条件:x=0时，yA=0，A=0；x=2l时，y1=y2；x=3l时，yC=0，y2=y3，2=3。三．计算题1．(15分)平衡方程N1+N2+N3=PN1=N3几何方程⊿l2=(⊿l1+⊿l3)物理方程⊿l1=(N1l1)/(EA)⊿l2=(N2l2)/(EA)⊿l3=(N3l3)/(EA)得N1=2P/7(拉)，N2=3P/7(拉)，N3=2P/7(拉)2．(15分)实心轴由max=T/Wt≤[]得d≥39.3mm空心轴由max=T/Wt≤[]得D1≥41.2mmd1=24.7mm3．(15分)答案如图示QMqa3qa/2qa/2qa2/8qa2/2qa2㈩㈠4．(15分)ABCPN1N2⊿l1⊿l2N3⊿l38=My/Iz最大压应力在B截面下边缘，(c)max=46.1MPa[c]最大拉应力:B截面上边缘，(t)max=27.3MPa[t]C截面下边缘，(t)max=28.8MPa[t]安全。5．(10分)1=102.6MPa；2=0；3=-52.6MPa；0=-7.46(1方向)max=(1-3)/2=77.6MPa。6．(10分)r3=(M2+T2)1/2/Wz=51/232Pa/(d3)≤[]a≤299mm