工程力学》期末复习题(含答案)（精编版）

1、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

2、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pf，如图

3、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 max发生在 a 点，m ax发生在 b 点；b max发生在 c 点，max发生在 d 点；c max发生在 b 点，max发生在 a 点；d max发生在 d 点，m ax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：x=45mpa ，y=135mpa ，z=0，xy=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

4、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：x=20mpa，y=-25mpa，z=40mpa ，xy=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)

5、 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pcrf愈高，其稳定性愈好；b 压杆约束愈强，压杆的临界载荷pcrf愈低，其稳定性愈好；c 压杆约束愈强，压杆的临界载荷pcrf愈高，其稳定性愈差；d 压杆约束愈强，压杆的临界载荷pcrf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22/leifpcr计算。该压杆的长度系数的取值范围为c。a 5. 0；b 7 .05 .0；c 0.27 .0；d 0.2。(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

6、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

7、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。lkafbfacwbcwpwbftfbcwcxfcyfafnafndfdfnafafgxfgyfa 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

8、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砖夹的宽度为250mm

9、，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，单位为mm ；砖夹与砖之间的静摩擦因数sf=。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。00wffpy(a) (2) 以砖为研究对象，作受力图如右中。01252500wfmadf(b) nasafff(c) (3) 以砖夹 agb部分为研究对象，作受力图如右下。030950dfffmnaapgf(d) 将式 (a)、(b)、(c)、(d)联立，可得4试求图示静

10、定梁在a、b、c 三处的全部约束力。已知d和q。题 4 图4 答：(1) 先分析 bc杆，作受力图。(2) 分析 ab杆，作受力图。23022/30qdmdfdqdmmabyaaf5试画出图示 ( 图中各数单位为kn)杆件的轴力图。题 5 图5 答：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6 答：knfn/xo301020+ bacbcyfbyfbxfbyfbxfaxfayfamqdqd2d23d2d23dacbddqdd( ) 7试画出图示梁的剪力图、弯矩图。题 7 图7 答：8试画出图示梁的剪力

11、图、弯矩图。题 8 图8 答：acbq2qlllqla a cbaqa2qfq+ 2qaqam - - 223qa2qaqaxxqaa a cbaqa2qxo30mknmx/10155- + 9图示结构中bc和 ac都是圆截面直杆， 直径均为d20mm ， 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9 答：(1) 受力分析，确定各杆的轴力研究销子c，由平衡方程0 xf，030sin45sinnbcnacff，0yf，030cos45cospnbcnacfff，得pnacff518.0，pnbcff732.0(2) 求该结构的许用载荷保证 ac杆强度安全的

12、结构许用载荷为acpaf518.0，518.0afp保证 bc杆强度安全的结构许用载荷为bcpaf732.0，732.0afpxoxo4ql4ql45ql2ql42ql+ + qfmacbq2qlllql取较小的knnafp106.75732.01020410175732.062610变截面轴受力如图所示，图中尺寸单位为mm。若已知mnme17651，mnme11712，材料的切变模量gpag4.80，求：11(1) 轴内最大剪应力，并指出其作用位置；12(2) 轴内最大相对扭转角max。题 10 图10 答：(1) 作扭矩图(2) 求轴内最大剪应力及其作用位置ab段：31111max16dm

13、wmabxpx43.595mpa107029361693pabc段：32222max16dmwmbcxpx47.711mpa105011711693pa可见，bcmaxmax47.711mpa(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13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11 答：(1) 确定梁的11 截面上的弯矩数值xomnmx/29361171- 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：mpapaiymaza542. 2102.812

14、5105513005311（拉）b 点：mpapaiymbzb618.1102.8125103513005311（压）14图示外伸梁承受集中载荷pf作用，尺寸如图所示。已知pf=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。题 12 图附表：12 答：(1) 先求约束反力(2) 作弯矩图（部分）abcpfm4m1(3) 强度分析危险截面在b处，mknm20max，查表得工字钢的弯曲截面模量3610102mwz，得安全15图示外伸梁承受集中载荷pf作用，尺寸如图所示。已知pf=20kn，许用应力=160mpa ，试选择所用工字钢的型号。（部分）acbpfm4m1

15、acbpfm4m1ayfbyfxo- mmkn20题 13 图附表：13 答：(1) 先求约束反力(2) 作弯矩图acbpfm4m1acbpfm4m1ayfbyfxo- mmkn20（部分）abcpfm4m1(3) 强度分析危险截面在b处，mknm20max，由强度条件zwmmaxmax得查表知应选择工字钢。16图示之 ab为简支梁，当载荷pf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a。题 14 图14 答：分别作出ab梁在没有和配置辅助梁cd情况下的弯矩图如下，可见两种情况

16、下的最大弯矩数值分别是pf5.1和afp5. 035. 0，由梁内最大弯曲正应力公式zzwmmax可知，最大弯曲正应力与最大弯矩成正比，有得ma385.1（部分）17图中q、l、ei等为已知。试用叠加法求图示梁中截面b的挠度和转角。题 15 图已知：15 答：b ei lb ei l(a) (b) wwa a eiqlb63eiqlwb84qmeimlbeimlwb22a b ei2l2lq221qlpf2pf2pfxozmpf5. 1xozmafp5.035.0+ + + = 18图中p、q、l、ei等为已知。试用叠加法求图示梁中截面b的挠度和转角。题 16 图已知：p b q ei lb

17、ei l(a) (b) wwa a eiplb22eiqlb63eiplwb33eiqlwb84pa b ei2l2lqa b ei2l2lqeiqleiqleiqlb1264333eiqleiqleiqlwb168163444221qla b ei2l2lqeiqlb63eiqlwb84a b ei2l2l221qleiqleilqlb4212132eiqlleilqlwbb1632222142216 答：+ = 19试求图示梁的a、b端约束力。题 17 图已知：17 答：b ei l(b) wa meimlbeimlwb22p b ei l(a) wa eiplb22eiplwb33pa

18、b ei2l2lqeipleiqlb24823eipleiqlwb3384734a b ei2l2lqeiqleilqb486233eiqlleilqwbb384728244pa b ei2l2leiplb22eiplwb33(1) 静定基+ = (2) 变形协调条件0892402lrmeilwbblmrb890（）(3) 平衡分析00axxrfaxrayrambra b ei2l2l0mbrbra b ei2l2leilrwbb33a b ei2l2l0meilmleilmeilmwb83222220020lrmeileilreilmwbbb892438302320tmlmrrrrfbaybayy89000（）800000mlrmmlrmmmbabaa（顺时针