《工程力学》期末复习题及答案解读.doc

工程力学期末复习题1 选择题：(1) 下面哪一选项是材料的刚度指标？AA 弹性模量E；B 屈服极限s；C 强度极限b；D 断后伸长率(延伸率)。(2) 下面哪一选项是材料的塑性指标？DA 弹性模量E；B 屈服极限s；C 强度极限b；D 断后伸长率(延伸率)。(3) 在铸铁压缩试验中，破坏后的铸铁试样断口平滑呈韧性，与轴线近似成45。破坏前，该断口所在斜截面的应力有何特点？CA 拉应力最大；B 拉应力最小；C 剪应力最大；D 剪应力最小。(4) 在铸铁扭转试验中，铸铁断口的形态是什么样的？DA 断口平齐、与轴线垂直；B 断口平齐、与轴线近似成45；C 断口呈螺旋面、与轴线垂直；D 断口呈螺旋面、与轴线近似成45。(5) 根据铸铁试件扭转破坏断口可以推断，铸铁的扭转破坏和什么因素有很大的关系？AA 最大拉应力；B 最小拉应力；C 最大剪应力；D 最小剪应力。(6) 电阻应变片（简称电阻片或应变片）应用广泛，它是利用什么原理实现电测的？CA 压电；B 光的衍射；C 金属丝的电阻随机械变形而发生变化；D 当轴向压力达到某一临界值时，压杆失稳。(7) 冲击韧性的物理意义是A。A 试样断裂过程中断面单位面积吸收的能量；B 试样断裂过程中断面吸收的能量；C 试样在冲击过程中受到的最大冲击力；D 试样在冲击过程中产生的最大变形。(8) 矩形截面梁在截面B处沿铅垂对称轴和水平对称轴方向上分别作用有，如图所示。关于最大拉应力和最大压应力发生在危险截面A的哪些点上，有4种答案，请判断D是正确的。A 发生在a点，发生在b点；B 发生在c点，发生在d点；C 发生在b点，发生在a点；D 发生在d点，发生在b点。(9) 构件中危险点的应力状态如图所示。构件为钢制：=45MPa，=135MPa，=0，=0，许用应力=160MPa。则下面关于构件强度的说法中正确的是C。A 选用第一强度理论，构件满足强度要求；B 选用第一强度理论，构件不满足强度要求；C 选用第三强度理论，构件满足强度要求；D 选用第三强度理论，构件满不足强度要求。(10) 构件中危险点的应力状态如图所示。构件材料为铸铁：=20MPa，=-25MPa，=40MPa，=0，许用应力=30MPa。则下面关于构件强度的说法中正确的是B。A 选用第一强度理论，构件满足强度要求；B 选用第一强度理论，构件不满足强度要求；C 选用第三强度理论，构件满足强度要求；D 选用第三强度理论，构件满不足强度要求。(11) 压杆的临界载荷是B。A 使压杆保持稳定的直线平衡构形的最小轴向压力；B 使压杆保持稳定的直线平衡构形的最大轴向压力；C 使压杆保持稳定的直线平衡构形的平均轴向压力；D 使压杆保持稳定的曲线平衡构形的最大轴向压力。(12) 下面关于压杆约束强弱对其稳定性影响的说法中，正确的是A。A 压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈高，其稳定性愈好；B 压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈低，其稳定性愈好；C 压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈高，其稳定性愈差；D 压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈低，其稳定性愈差。(13) 如图所示，一端固定、另一端由弹簧侧向支撑的细长压杆的临界载荷，可采用欧拉公式计算。该压杆的长度系数的取值范围为C。A ；B ；C ；D 。(14) 冲击动荷系数是A。A 构件承受的冲击载荷和相应静载荷之比；B 构件承受的相应静载荷和冲击载荷之比；C 构件承受的相应静应力和冲击应力之比；D 构件承受的相应静位移和冲击位移之比。(15) 构件在突加载荷作用下引起的应力和位移是相应静载荷作用下的B。A 一倍；B 二倍；C 三倍；D 三分之一。(16) 将重物突然放到结构上和将重物缓慢放到结构上，下面关于这两种情形下结构产生的最大变形的说法中，A是正确的。A 前者产生的最大变形大；B 后者产生的最大变形大；C 二者产生的最大变形相同；D 有可能前者产生的最大变形大，也有可能后者产生的最大变形大。(17) 下面关于疲劳失效的说法中，不正确的是：A。A 疲劳失效时的名义应力值高于材料在静载荷作用下的强度极限；B 构件在疲劳失效前需要经过一定数量的应力循环；C 构件在疲劳失效前没有明显的塑性变形，即使塑性很好的材料也会呈现脆性断裂；D 构件疲劳失效时，同一疲劳破坏断口，一般都有明显的光滑区域和颗粒状区域。(18) 构件的疲劳破坏是B的结果。A 构件材料性质变化； B 构件中裂纹的形成和逐渐扩展；C 构件中最大拉应力的作用； D 构件中最大剪应力的作用。(19) 影响实际构件疲劳寿命的三个主要因素为D。A 温度、压力、体积； B 位移、速度、加速度；C 材料、质量、密度； D 应力集中、零件尺寸、表面加工质量。(20) 持久极限是D。A 经过有限多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值；B 经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值；C 经过有限多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值；D 经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值。2 一活动梯子放在光滑的水平地面上，梯子由AC与BC两部分组成，每部分的重量均为150N，重心在杆子的中点，AC与BC两部分用铰链C和绳子EF相连接。今有一重量为600N的人，站在梯子的D处，试求绳子EF的拉力和A、B两处的约束力。题2图3 砖夹的宽度为250mm，杆件AGB和GCED在G点铰接。已知：砖的重量为W；提砖的合力为FP，作用在砖夹的对称中心线上；尺寸如图所示；砖夹与砖之间的静摩擦因数=0.5。试确定能将砖夹起的d值(d是G点到砖块上所受正压力作用线的距离)。题3图4 试求图示静定梁在A、B、C三处的全部约束力。已知和。ACB题4图5 试画出图示(图中各数单位为kN)杆件的轴力图。题5图6 一端固定另一端自由的圆轴承受4个外力偶作用，如图所示。各力偶的力偶矩数值(单位为kNm)均示于图中。试画出圆轴的扭矩图。题6图7 试画出图示梁的剪力图、弯矩图。qaaaCBAqa2q题7图8 试画出图示梁的剪力图、弯矩图。ACB题8图9 图示结构中BC和AC都是圆截面直杆，直径均为20mm，材料都是Q235钢，其许用应力157MPa。试求该结构的许用载荷。题9图10 变截面轴受力如图所示，图中尺寸单位为。若已知，材料的切变模量，求：(1) 轴内最大剪应力，并指出其作用位置；(2) 轴内最大相对扭转角。题10图11 悬臂梁受力及截面尺寸如图所示。图中未标示的尺寸单位为mm。求梁的11截面上A、B两点的正应力。题11图12 图示外伸梁承受集中载荷作用，尺寸如图所示。已知=20kN，许用应力=200MPa，所使用的工字钢的型号是14，试校核梁的强度。ABCNo.14题12图附表：（部分）13 图示外伸梁承受集中载荷作用，尺寸如图所示。已知=20kN，许用应力=160MPa，试选择所用工字钢的型号。ABC题13图附表：（部分）14 图示之AB为简支梁，当载荷直接作用在梁的跨度中点时，梁内最大弯曲正应力超过许用应力30。为减小AB梁内的最大正应力，在AB梁配置一辅助梁CD，CD也可以看作是简支梁。试求辅助梁的长度。题14图15 图中、等为已知。试用叠加法求图示梁中截面B的挠度和转角。AB题15图已知：BEIBEI(a)(b)AA16 图中、等为已知。试用叠加法求图示梁中截面B的挠度和转角。AB题16图已知：PBqEIBEI(a)(b)AA17 试求图示梁的A、B端约束力。题17图已知：BEI(b)APBEI(a)A18 矩形截面悬臂梁受力如图所示，其中力的作用线通过截面形心。已知、和。(1) 试求图中虚线所示截面上点处的正应力。(2)当为何值时，点处正应力为零。题18图19 煤气罐所用材料的屈服应力为=170MPa，若煤气罐的外径为=32cm，壁厚为=0.28cm，试用第三强度理论计算煤气罐不发生屈服所能承受的最大内压。题19图工程力学期末复习题答案1 答： (1) A (2) D (3) C (4) D (5) A (6) C (7) A (8) D (9) C (10) B (11) B (12) A (13) C (14) A (15) B (16) A (17) A (18) B (19) D (20) D 2 答：(1) 以整体为研究对象，作受力图如右上。(2) 以BC为研究对象，作受力图如右下。3 答：砖被夹起时砖夹和砖能保持平衡。(1) 以整体为研究对象，作受力图如右上。 (a)(2) 以砖为研究对象，作受力图如右中。 (b) (c)(3) 以砖夹AGB部分为研究对象，作受力图如右下。 (d)将式(a)、(b)、(c)、(d)联立，可得4 答：(1) 先分析BC杆，作受力图。BACB(2)分析AB杆，作受力图。( )5 答：+6 答：-+7 答：aaCBAqa2qFQ+2qaqaM-qa8 答：ACB+9 答：(1) 受力分析，确定各杆的轴力研究销子C，由平衡方程，得，(2) 求该结构的许用载荷保证AC杆强度安全的结构许用载荷为，保证BC杆强度安全的结构许用载荷为，取较小的10 答：(1) 作扭矩图-(2) 求轴内最大剪应力及其作用位置AB段：BC段：可见，(3) 求轴内最大相对扭转角轴内最大相对扭转角为AC两截面相对扭转角，为11 答：(1) 确定梁的11截面上的弯矩数值应用截面法可得(2) 计算惯性矩(3) 求梁的11截面上A、B两点的正应力A点：（拉）B点：（压）12 答：(1) 先求约束反力(2) 作弯矩图ACBNo.14ACB-(3) 强度分析危险截面在B处，查表得No.14工字钢的弯曲截面模量，得安全（部分）13 答：(1) 先求约束反力(2) 作弯矩图ACBACB-(3) 强度分析危险截面在B处，由强度条件得查表知应选择No.16工