第一学期工程力学试卷B卷苏州理工学院答案.doc

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江苏科技大学苏州理工学院
　2023　－　2023　学年第一学期
《工程力学》（64学时） 课程试题（B卷）
题号
一

二
三
总分
20
21
22
12
23
得分

一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共计30分）
1、直径为d的圆截面钢杆受轴向拉力作用，已知其纵向线应变为，弹性模量为E，给出
杆轴力的四种答案，对的的是（ D ）
A. B. C. D.
2、衡量材料塑性变形能力的指标是（ A ）
A. 延伸率，截面收缩率 B. 弹性模量，泊松比
C. 延伸率，弹性模量E D. 弹性模量，截面收缩率
y
3、图示等截面圆轴上装有四个皮带轮，最合理安排的是（ A ）
A. 将轮C与轮D对调
B.将轮B与轮D对调
C.将轮B与轮C对调
D.将轮B与轮D对调，然后再将轮B与轮C对调
4、运用拉压正应力公式的条件是（ C ）
A. 应力小于屈服极限
B. 应力小于比例极限
C. 外力或外力系的合力作用线与杆件轴线重合
D．应力小于弹性极限

5、 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（ B ）。
a
F
a
C
3F
a
D
2F
A. 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

6、图示结构为（ B ）
A．静定结构 B．一次超静定结构 C.二次超静定结构 D．三次超静定结构

7、梁在集中力偶作用的截面处，其内力图（ C ）
A．剪力图有突变，弯矩图光滑连续 B．剪力图有突变，弯矩图有转折
C．弯矩图有突变，剪力图光滑连续 D．弯矩图有突变，剪力图有转折
8、以下关于截面上内力的大小的结论哪一个是对的（ A ）。
A. 与截面的尺寸和形状无关 B. 与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关
C. 与截面的尺寸和形状有关 D. 与截面的形状有关，但与截面的尺寸无关
9、两根拉杆的材料、横截面面积和受力均相同，而一杆的长度是另一杆的2倍。试比较它们的轴力、横截面的正应力、轴向线应变和轴向变形（ C ）
A. 两杆的轴力、正应力、正应变和轴向变形都相同
B. 两杆的轴力、正应力相同，而长杆的正应变和轴向变形较短杆的大
C．两杆的轴力、正应力和正应变都相同，而长杆的轴向变形较短杆的大。
D．两杆的轴力相同，而长杆的正应力、正应变和轴向变形都较短杆的大。
10、一水平折杆受力如图所示，则AB杆的变形为（　 C　 ）
A. 偏心拉伸 B.纵横弯曲 C.弯扭组合 D.拉弯组合

二、填空题（共9小题，每空1分，共计21分）
11、梁的中性层和横截面的交线称为 中性轴 。
12、受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为 刚体 。
13、梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有 突变 。
14、右图所示点的应力状态，其最大切应力是 100 MPa 。
15、外力解除以后不能消失的变形称为 塑性变形 。
16、根据工程力学的规定，对变形固体作了三种假设,其内容是：连续性假设、均匀性假设_、各向同性假设。
17、杆件受到一对大小相等、转向相反、作用面与轴线垂直的外力偶作用时，杆件任意两相邻横截面产生绕杆轴相对转动，这种变形称为 扭转 。
18、用三种不同材料制成尺寸相同的试件，在相同的实验条件下进行拉伸实验，得到的应力—应变曲线如右图所示。比较三种材料的曲线，可知 a 拉伸强度最高、 b 弹性模量最大、 c 塑性最佳。
19、阶梯杆受力如下图所示，设和段的横截面面积分别2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为 。

三、计算题（共4小题，共计49分）
20、(12分）q
A
D
C

L
L
2L
M
图示多跨梁由AC和CD铰接而成，A端为固定端，D端为可动铰支座，自重不计，已知；
求：（1）画出整体受力示意图；
（2）画出辅梁CD的受力图（另画）；
（3）求出A，D处的约束反力。

解：（1）整体受力如图（1）………………（2分）
（2）辅梁CD受力如图（2）………………（2分）
A
q
D
C

M

图（1）
（3）由辅梁CD受力图，列平衡方程得：
，
q
D
C

图（2）
求得：………………（3分）
由整体，
解得………（3分）
代入已知条件
得所求A、D处支反力为： ……………………（2分）

21、(12分）图示等直圆杆，已知外力偶矩MA = 3 kN·m，MB = 6 kN·m，MC = 3 kN·m，许应切应力［τ］＝ 70 MPa，许可单位长度扭转角［φ］=1(°)/m，切变模量G = 80 GPa。试拟定该轴的直径d。

解：运用截面法画出扭矩图 （2分）
满足强度规定： （2分）
（1分）
（2分）
满足刚度规定：
（2分）
（2分）
两者取大者 （1分）

22、（12分）（12分）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[]＝140MPa。试按正应力强度条件校核该梁的强度。

解：求支反力

………（2分）
画剪力图，弯矩图………………（4分）

危险截面在D截面
………………（2分）
…（3分）
∴该梁符合正应力强度规定。…（1分）

1kN

D

A
C

B

x

2.25kN

1.53kN·m

23、 （13分）已知单元体=-40MPa，=60MPa，=-50MPa.试求斜截面上的应力及主应力和主单元体的方位。
解：（1）求斜截面上的应力：
（2分）
（2分）
（2）求主应力和主单元体
, （2分）
由于所以与相应。 （2分）
（2分）
，， （各1分）