工程力学复习题及答案.doc

2011年课程考试复习题及参考答案工程力学一、填空题：1。受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为.2。构件抵抗的能力称为强度.3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。4。梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。5.偏心压缩为的组合变形。6。柔索的约束反力沿离开物体。7.构件保持的能力称为稳定性。8.力对轴之矩在情况下为零。9.梁的中性层与横截面的交线称为。10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。11。物体在外力作用下产生两种效应分别是。12。外力解除后可消失的变形，称为。13.力偶对任意点之矩都.14。阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则杆中最大正应力为。15。梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有.16。光滑接触面约束的约束力沿指向物体.17。外力解除后不能消失的变形，称为。18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。19.图所示，梁最大拉应力的位置在点处.20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力,其第三强度理论的强度条件是.21。物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为。22。在截面突变的位置存在集中现象.23。梁上作用集中力偶位置处,其弯矩图在该位置有.24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力，其第三强度理论的强度条件是.25.临界应力的欧拉公式只适用于杆.26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为.27.作用力与反作用力的关系是。28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是.29。阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E,则截面C的位移为 。30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为。二、计算题:1。梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kNm，求A、B、C处的约束力。2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，材料许用压应力c=160MPa，许用拉应力t=40MPa。试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件校核梁的强度.3。传动轴如图所示。已知Fr=2KN,Ft=5KN,M=1KNm，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的=100MPa。试求：力偶M的大小；作AB轴各基本变形的内力图.用第三强度理论设计轴AB的直径d.4。图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示.已知Iz=4500cm4，y1=7.14cm,y2=12。86cm,材料许用压应力c=120MPa,许用拉应力t=35MPa，a=1m。试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件确定梁截荷P。5。如图6所示，钢制直角拐轴，已知铅垂力F1，水平力F2，实心轴AB的直径d,长度l,拐臂的长度a。试求:作AB轴各基本变形的内力图。计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力.7。铸铁梁如图5，单位为mm，已知Iz=10180cm4,材料许用压应力c=160MPa，许用拉应力t=40MPa,试求:画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件确定梁截荷P。8。图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kNm的作用。已知M=200GPa,=0.3，=140MPa。试求:作图示圆轴表面点的应力状态图。求圆轴表面点图示方向的正应变。按第四强度理论校核圆轴强度.9。图所示结构中,q=20kN/m，柱的截面为圆形d=80mm，材料为Q235钢。已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa,a=304MPa，b=1。12MPa，稳定安全系数nst=3。0，=140MPa。试校核柱BC是否安全。10.如图所示的平面桁架，在铰链H处作用了一个20kN的水平力,在铰链D处作用了一个60kN的垂直力。求A、E处的约束力和FH杆的内力.11。图所示圆截面杆件d=80mm，长度l=1000mm,承受轴向力F1=30kN,横向力F2=1。2kN，外力偶M=700Nm的作用，材料的许用应力=40MPa，试求:作杆件内力图。按第三强度理论校核杆的强度。13.槽形截面梁尺寸及受力图如图所示，AB=3m,BC=1m,z轴为截面形心轴，Iz=1。73108mm4，q=15kN/m。材料许用压应力c=160MPa，许用拉应力t=80MPa。试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件校核梁的强度。14.图所示平面直角刚架ABC在水平面xz内,AB段为直径d=20mm的圆截面杆。在垂直平面内F1=0.4kN，在水平面内沿z轴方向F2=0。5kN，材料的=140MPa。试求：作AB段各基本变形的内力图。按第三强度理论校核刚架AB段强度。15。图所示由5根圆钢组成正方形结构,载荷P=50KkN,l=1000mm，杆的直径d=40mm，联结处均为铰链。已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1。12MPa,稳定安全系数nst=2。5，=140MPa。试校核1杆是否安全.（15分)17。图所示直径为d的实心圆轴，受力如图示，试求：作轴各基本变形的内力图。用第三强度理论导出此轴危险点相当应力的表达式。第2页共6页参考答案一、填空题:1.刚体 2.破坏 3.正 4.二次抛物线 5.轴向压缩与弯曲 6。柔索轴线 7。原有平衡状态 8.力与轴相交或平行 9。中性轴 10。100MPa11.变形效应(内效应）与运动效应（外效应） 12。弹性变形 13。相等 14。5F/2A15。突变16。接触面的公法线 17。塑性变形 18.不共线 19。C 20.2x22。平衡 22.应力 23。突变 24。 25。大柔度（细长)26。二力构件 27。等值、反向、共线 28。力、力偶、平衡 29。7Fa/2EA 30。斜直线二、计算题:1。解:以CB为研究对象,建立平衡方程解得： 以AC为研究对象，建立平衡方程解得: 2。解:求支座约束力,作剪力图、弯矩图解得: 梁的强度校核拉应力强度校核B截面C截面压应力强度校核（经分析最大压应力在B截面)所以梁的强度满足要求3。解:以整个系统为为研究对象，建立平衡方程解得： （3分）求支座约束力,作内力图由题可得:由内力图可判断危险截面在C处4。解：求支座约束力，作剪力图、弯矩图解得： 梁的强度校核拉应力强度校核C截面D截面压应力强度校核（经分析最大压应力在D截面)所以梁载荷5。解： 由内力图可判断危险截面在A处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为7.解:梁的强度校核拉应力强度校核A截面C截面压应力强度校核（经分析最大压应力在A截面)所以梁载荷8.解:点在横截面上正应力、切应力点的应力状态图如下图:由应力状态图可知x=89.1MPa，y=0，x=30。6MPa由广义胡克定律强度校核所以圆轴强度满足要求9。解：以梁AD为研究对象,建立平衡方程解得:BC杆柔度 由于,所以压杆BC属于大柔度杆工作安全因数所以柱BC安全 10.解：以整个系统为研究对象，建立平衡方程解得： 过杆FH、FC、BC作截面，取左半部分为研究对象，建立平衡方程解得: 11。解：由内力图可判断危险截面在固定端处,该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为所以杆的强度满足要求13.解：求支座约束力，作剪力图、弯矩图解得： 梁的强度校核拉应力强度校核D截面B截面压应力强度校核（经分析最大压应力在D截面)所以梁的强度满足要求14.解：由内力图可判断危险截面在A处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为所以刚架AB段的强度满足要求15.解：以节点为研究对象,由平衡条件可求 1杆柔度 由于，所以压杆AB属于大柔度杆工作安全因数17.解： 由内力图可判断危险截面在固定端处,该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为第2页共10页