工程力学综合复习资料

1、）工程力学综合复习资料、概念问答题1 、“ Mo（F）=0 ”是什么意思？2 、什么是二力构件？其上的力有何特点？3、平面汇交力系的平衡条件是什么？4、什么是挤压破坏？5、轴向拉伸与压缩杆件的胡克定律公式如何写？说明什么问题？M题 10 图6、材料的基本假设有哪几个？7、什么是稳定性失效？8、脆性材料和塑性料的破坏应力是什么？9、什么是 5 次静不定结构？10、矩形截面梁，弯矩真实方向如图所示， 试画出正应力沿截面高度的分布图。11、理想约束有哪几种？12、什么是强度失效？刚度失效？稳定性失效？13、什么是合力投影定理？、铸铁梁右端外伸，如图 （a） 所示，横截面形状及尺寸如图（ b）所示，

2、已知： Iz =188106mm4。求：（ 1） 画出梁的危险截面的正应力分布图。（ 2） 求该梁的最大拉应力max 及最大压应力 max 。图（b）图（a）、已知 :悬臂梁由铸铁制成。 +=40 MPa ， - =160 MPa ,I z=10180cm4,， y a =15.36cm , y b =9.64cm 。求：（ 1）画出危险横截面的正应力分布图； （2）确定许可载荷 P 。 提示：首先列出抗拉及抗压强度条件 , 求出两个可能的许可载荷。）四、图示铣刀 C 的直径 D = 9 cm，切削力 PZ = 2.2 kN ，圆截面刀杆 AB 长 L= 32 cm，许用应力 = 80 MPa

3、 ，Me 为绕 x轴外力偶矩， AB 处于平衡状态。 试用第三强度理论，求刀杆 AB 的直径 d。提示：首先把 PZ 力向 C 点平移，明确指出组合变形种类。五、一端外伸梁如图所示，已知 q, a ,3 a 。试求梁的约束反力。提示：必须先画出梁的受力图，明确写出平衡方程。A B C3aaaa六、+-P=44.2 kN ， +=40 MPa ， - =160 MPa ,I z=10180cm4,，已知: 悬臂梁由铸铁制成。y a =15.36cm , y b =9.64cm . 求：（1）画出危险横截面的正应力分布图；MPa 。）七、已知：受力构件内某点的原始单元体应力如图示。单位：求： （

4、1）主应力；（ 2）主平面方位；八、 图示铆钉接头，已知钢板厚度t=10mm，铆钉直径 d=17mm，铆钉的许用应力 =140MPa， bs=320MPa， F=24KN， 试校核铆钉的剪切和挤压强度q P=qaRB=7qa4）R）C）=qa4BBaaaa）十、 钢轴转速 n = 3 0 0转分，传递功率 N = 8 0 kW 。材料的许用剪应力= 4 0 MPa ，单位长度许可扭转角 = 10m ，剪切弹性模量 G = 8 0 GPa 。试根据扭转的强度条件和刚度条件求轴的直径 d 。 dT T一、画出下图所示梁的剪力图和弯矩图3qa22qaqCBAa2a十二：下图所示圆截面折杆 ABC，直

5、径为 d=20mm，长度 L298 mm ,P0.2 kN, 已知材料许用应力=170MPa。试用第三强度理论校核 AB段的强度。Bx十三 、求梁的约束反力。M=4qa2）参考答案一、1、Mo（F）=0 ”是什么意思？ 平面力系中各力对任意点力矩的代数和等于零。2、二力构件指 两点受力，不计自重，处于平衡状态的构件。特点：大小相等，方向相反且满足二力平衡条件。3、平面汇交力系的平衡条件：力系的合力等于零，或力系的矢量和等于零，即：nRFi 0i14、什么是挤压破坏？ 在剪切问题中，除了联结件（螺栓、铆钉等）发生剪切破坏以外，在联结板与 联结件的相互接触面上及其附近的局部区域内将产生很大的压应力

6、，足以在这些局 部区域内产生塑性变形或破坏，这种破坏称为“挤压破坏”。5、轴向拉伸与压缩杆件的胡克定律公式如何写？说明什么问题？l Nl , 表述了弹性范围内杆件轴力与纵向变形间的线性关系， 此式表明， 当 EAN、l 和A一定时， E愈大，杆件变形量 l 愈小。6、在材料力学中，对于变形固体，通常有以下几个基本假设：（1）材料的连续性假设，认为在变形固体的整个体积内，毫无空隙地充满着物质。（2）材料的均匀性假设，认为在变形固体的整个体积内，各点处材料的机械性质完 全一致。（3）材料的各向同性假设，认为固体在各个方向上的机械性质完全形同。（4）构件的小变形条件7、稳定性失效：构件丧失原有直线形

7、式平衡的稳定性。8、答案略 9、什么是 5 次静不定结构？）未知力的个数多于所能提供的独立的平衡方程数，且未知力个数与独立的平衡 方程数之差为 5，这样的结构称为 5 次静不定结构。10、答案略11、理想约束有哪几种？ 理想约束主要包括：柔索约束、光滑接触面约束、光滑圆柱铰链约束、辊轴铰 链约束、光滑球形铰链约束、轴承约束等。12、强度失效：构件所受荷载大于本身抵抗破坏的能力；刚度失效：构件的变形， 超出了正常工作所允许的限度；稳定性失效：构件丧失原有直线形式平衡的稳定性。13、合力在某轴的投影等于各分力在同一坐标轴投影的代数和。、解答提示：确定支座反力，得到剪力图和弯矩图并判断危险截面：M

8、A（F） 0, 2NB 3P 0 NB 1.5P 75KN mF（Y） 0，有 NA 25KN , 由梁的受力特点知其最大弯矩在 B 点处，M max 50KN .m ，而由弯矩方向和中性轴的位置画出危险横截面的正应力分布图如图所示，且最大压应力发生在 B 端截面的下边缘，其值为：6MB y2 50 80 106maxM max ymaxIZIZ6 21.28MPa ；188 106最大拉应力发生在 A 端截面的上边缘，其值为：max）max、答： P=21.12 kN四、解（1）首先将 PZ力向 C点平移，其中作用在轴上的扭转外力矩为 Me=M，c 判断CB轴为弯扭组合变形， 而： me m

9、c D PZ 0.09 2.2 2 0.099KN m 2（ 2）简化后传动轴的受力简图如图所示，由此得到A、B 处的支座反力分别为：RA RB 1.1KN其中的受力分析可知 E截面处的弯矩最大， M max RB L 1.1 0.16 0.176KN m2其上扭矩为 0.099KN.m，故该截面为危险截面 .（3）按照第三强度理论校核该轴强度：M r3M max2 M C2 32M r3 3 32 0.1762 0.0992 103r 3 r3 max 3 C d 3 r3 3 2.95cm r3 WZ（d）3 /32 80五、解答：以外伸梁 ABC为研究对象，画受力图，如下图所示。其中 A

10、 为固定铰链支座，故 RA的方向未定，将其分解为 XA、YA；B 为可动铰链支座， RB的方向垂直于支撑面， q 为主动力，列出平衡方程：mA（F） 0 q（3a a） （3a a） RB 3a 02）X0Y 0YA RB 4qa 0最后解得：YA=(4/3 )qa ,R B=(8/3)qaAXAY A BRB3aaqC六、 解答提示：确定支座反力，得到剪力图和弯矩图并判断危险截面：MA(F) 0, MA PL 0 M A PL 44.2 2 88.4KN m( )同理： X A 0,YA P 44.2KN , 由悬臂梁的受力特点知其最大弯矩在 A点处，而由弯矩方向和中性轴的位置画出危险横截面的正应力分布图如图所示，且最大压应力发生在 A 端截面的下边缘，其值为：M max ymaxM A ybmaxI ZIZ88.4 9.6410180 10 383.7MPa 40MPa ；最大拉应力发生在 A 端截面的上边缘，其值为：maxmax ymaxM A ya88.4 15.3610180 10 3133.4MPa 160MPa ；所以不满足强度要求七、解：建立参考系oxy, 确定原始单元体各面应力x 40MPa, y 20MPa, xy 40MPa）1=11.23 MPa ,八、答案略2=0 , 3= = -71.23 MPa九