《工程力学》期末复习题及详细答案(整理)

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) 在铸铁压缩实验中，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) 在铸铁扭转实验中，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

2、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

3、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，

4、=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

5、；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

6、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

7、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

8、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kn·m)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

9、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) 轴最大剪应力，并指出其作用位置；(2) 轴最大相对扭转角。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

10、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，梁最大弯曲正应力超过许用应力30。为减小ab梁的最大正应力，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

11、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 (2

12、0)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

13、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) 求轴最大剪应力及其作用位置ab段：bc段：可见，(3) 求轴最大相对扭转角轴最大相对扭转角为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工字钢。（部分）14