工程力学(80学时)期末考试卷及答案.doc

姓名 学号 学院 专业 座位号 ( 密 封 线 内 不 答 题 )密封线线_ _ 诚信应考,考试作弊将带来严重后果！期末考试工程力学试卷（2022级，80学时）注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3考试形式：闭卷； 4. 本试卷共 九 大题，满分100分，考试时间120分钟。题 号一二三四五六七八九总 分得 分评卷人1一直径为d10mm的拉伸试样，标距l050mm，拉伸断裂后，两标点间的长度l163.2mm，颈缩处的直径d15.9mm，试确定材料的延伸率d 和断面收缩率y，并判断属脆性材料还是塑性材料。 （10分）2试写出图示单元体的三个主应力、和，若材料的弹性模量为，泊松比为，试求最大剪应力和该点的主应变。（10分） 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d30mm，a1m，E2105MPa，200MPa。若在AB杆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e715106，求这时所加力F的大小。 （10分） 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Iz40106mm4，材料的许用拉应力，材料的许用压应力。试（1）画出梁的剪力图和弯矩图；（2）校核此梁的强度。 （15分）（单位：mm）5如图示传动轴所传递的功率P2kW，转速n100r/min，皮带轮直径D250mm，皮带轮张力FT2Ft，轴材料的许用应力，轴的直径d45mm。试按第三强度理论校核轴的强度。 （15分）6一悬臂梁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。（15分） 附表： 7如图示一端固定、一端自由的细长压杆，全长为l。为了提高其稳定性，在杆件的长度范围内加一固定支承，杆段仍可视为细长压杆，试求支承最合理的位置x。 （10分）CBA 8试计算图示的交变应力的循环特征r、平均应力sm和应力幅度sa。 （5分）9图示矩形截面悬臂梁，梁材料的弹性模量E200GPa。已知一重物W50N从高度H30mm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。 （10分）（单位：mm）姓名 学号 学院 专业 座位号 ( 密 封 线 内 不 答 题 )密封线线_ _ 诚信应考,考试作弊将带来严重后果！期末考试工程力学试卷（2022级，80学时）注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3考试形式：闭卷； 4. 本试卷共 九 大题，满分100分，考试时间120分钟。题 号一二三四五六七八九总 分得 分评卷人1一直径为d10mm的拉伸试样，标距l050mm，拉伸断裂后，两标点间的长度l163.2mm，颈缩处的直径d15.9mm，试确定材料的延伸率d 和断面收缩率y，并判断属脆性材料还是塑性材料。 （10分） （5分） （3分） 该材料属塑性材料。 （2分）2试写出图示单元体的三个主应力、和，若材料的弹性模量为，泊松比为，试求最大剪应力和该点的主应变。（10分）（4分） （3分） （3分）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d30mm，a1m，E2105MPa，200MPa。若在AB杆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e715106，求这时所加力F的大小。 （10分）（1分）由CBD平衡 （2分）又 （3分） （2分） （1分）测得的应变为弹性应变，上述计算是可行的。 （1分） 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Iz40106mm4，材料的许用拉应力，材料的许用压应力。试（1）画出梁的剪力图和弯矩图；（2）校核此梁的强度。 （15分）（单位：mm）（1）支座反力 （4分） （5分）（2） （3分） （3分）此梁不安全。5如图示传动轴所传递的功率P2kW，转速n100r/min，皮带轮直径D250mm，皮带轮张力FT2Ft，轴材料的许用应力，轴的直径d45mm。试按第三强度理论校核轴的强度。 （15分）（3分） （3分）（2分） （1分） （1分） （5分）故该轴强度符合要求。6一悬臂梁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。（15分） 附表： 未加CB前， （2分）加CB后，（2分）由变形协调条件 （2分） （3分）即 （2分） （1分） （2分）最大挠度减少量 （1分）7如图示一端固定、一端自由的细长压杆，全长为l。为了提高其稳定性，在杆件的长度范围内加一固定支承，杆段仍可视为细长压杆，试求支承最合理的位置x。 （10分）CBA 对于AB杆： （2分） 对于BC杆： （2分）支承最合理位置： （4分）得： （2分）8试计算图示的交变应力的循环特征r、平均应力sm和应力幅度sa。 （5分） （1分） （2分） （2分） 9图示矩形截面悬臂梁，梁材料的弹性模量E200GPa。已知一重物W50N从高度H30mm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。 （10分）（单位：mm）梁自由端的静挠度： （3分） （4分） （3分） 工程力学 2022级80学时试卷第 15 页 共 8页