工程力学A试题及答案

1、工程力学A试题及答案 编号：（ ）考字第（ 2012/2013学年第丄学期考试试卷（A ）卷 课程名称 工程力学 _ 适用专业/年级_ 本卷共 6 页，考试方式 闭卷笔试 考试时间 120分钟 题号 -一一 二二-三 四 五 六 七 八 九 十 总分 得分 阅卷人 判断题（共10分，每题1 分） 实际挤压应力在挤压面上是均匀分布的。 纯弯曲梁的横截面上只有正应力。 横截面面积相等，实心轴的承载能力大于空心轴。 力偶在任意坐标轴上的投影恒等于零。 梁发生弯曲变形，挠度越大的截面，其转角也越大。 在集中力偶作用处，梁的剪力图和弯矩图均要跳跃。 当低碳钢试件的试验应力 p时，试件将产生局部 （ ）

2、圆轴扭转时其切应力的最大值仅可能出现在横截面的 （ ） ）号 第2页 1. ( ) 2. ( ) 3. ( ) 4. ( ) 5. ( ) ( ) 7. 颈缩。 外边缘。 9. 作用力与反作用力不是一对平衡力。 编号：（ ）考字第（ ）号 第3页 （ ） 10. 临界应力越小的受压杆，其稳定性越好 （ ） 二、单项选择题（共20分，每题2分） 1. _ 下右图中杆AB的变形类型是 _ 。 A 弯曲变形 B拉（压）弯组合变形 C .弯扭组合变形 D .拉（压）扭组合变形 2.下图矩形截面梁受F和Me作用，Me=FI 3.力偶对物体的运动效应为 _ 。 A .只能使物体平动 B.只能使物体转动 C

3、 .既能使物体平动又能使物体转动 D .它与力对物体的运动效应有时相同，有时不同 4.关于低碳钢材料在拉伸试验过程中，所能承受的最大应力是 _ A. 比例极限“ B.屈服极限二s A. 二 A =0 B. ：B -0 C. D -0 D. E =0 则以下结论中错误的是 _ 编号：( )考字第( )号 第4页 6. _ 若实心圆轴和空心圆轴的材料、横截面积、长度和所受扭矩均相同，则 两轴的最大扭转角之间的关系为 0 A .iv屈 B. )i=2 C .也 扭 D .无法比较 7. _ 低碳钢试件扭转破坏形式是 o A .沿横截面拉断 B.沿横截面剪断 C .沿450螺旋面拉断 D.沿45螺旋面

4、剪断 &塑性材料经过硬化处理后，它的 _ 得到提高 A .强度极限 B.比例极限 C .延伸率 D .截面收缩率 9. T形截面铸铁悬臂梁受力如下图所示，横截面最合理布置的方案应为 _ A. B. C. D. 10.下面关于梁挠度和转角的论述中，正确的是 _ o A.挠度最大的截面转角为零 B.挠度最大的截面转角最大 C. 转角为零的截面挠度最大 D.挠度的一阶导数等于转角 三、填空题(共16分，每题4分) C .强度极限二b D .许用应力4 垫圈 5.在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高 能力。 平板 A .螺栓的抗拉伸 B. 螺栓的抗剪切 C .螺栓的抗挤压 D .平板的抗

5、挤压 1. 图示正方体边长为a,其顶角处作用力F。求： (1) _ 该力在 x、y轴上的投影 Fx= ，Fy= _ (2) 该力对 x、y、z轴的矩 mx(F) = ，my(F)= 匸 _ ， 2. 图示螺钉在拉力F作用下工作。已知螺钉材料的许用应力寸和a之间的关系为: T=0.5 a，则螺钉直径d与钉头高度h的合理比值d/h= _ o 3. 如下图3所示，圆轴截面上的最大切应力为 _ MPao 编号：（ ）考字第（ ）号 第5页 4、下图4中杆的横截面积A=1000mm2,弹性模量E=200GPa，则CD段的轴向变形 20 KN 题 题 2( 2( KNB KNC D m mo? m mo?

6、 m mo? 第6页 四、计算题（共54分） 1.重P = 6 kN的均质圆球，置于墙与斜杆 AB间，如图所示。已知 AB =21，AC = l，各杆的重量及摩擦不计。求斜杆AB在B处的受力。 （10 分） 2.如下图所示，用两个铆钉将140mm 140mm 12mm的等边角钢铆接在 立柱上， 构成支托。若P=30kN，铆钉的直径为21mm。铆钉的许用应力H 40MPa, O （10 3.图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷Fi与F2作用，且FI=2F2=5 kN , 试作内力图并计算梁内的最大弯曲正应力，及该应力所在截面上 K点 处的弯曲正应力。（10分） Fi 4.阶梯轴AB如图所示，AC段

7、直径di=40mm, CB段直径d2=70mm，外 力偶矩 MB=1500Nm, MA=600Nm, Mc=900Nm, G=80GPa, T=60MPa ,胡=2o/m。试校核该轴的强度和刚度。（12分） 5.图示折杆AB段为圆截面，AB丄CB。已知杆AB直径d=100mm,材料的许 用应力o=80MPa。试按第三强度理论确定许用荷载F。（ 12 分） B ，、判断题（1*10=10分） 1. (X) 2. (V) 3. (X) 4. (V) 5. (X) 6. (X) 7. (X) 8. (V) 9. (V) 10. (X) (4*4=16 分) 0 , Q , 0,; 4、-0.01 ;

8、 四、计算题（10+10+10+12+12 分=54 分） 1.解：(1) D :工 Fy = 0 Fccos30o- 6 = 0 Fc =4、3kN =6.93kN ( 5 分) (2) AB : 工 mA = 0 FB 2l s in 30 -Fc 1=0 FB =4 3 kN =6.93 kN ( 5 分) 二、单项选择题（2*10=20分） 1、（B） 2、 7、（B） 8、 (C) 3、(B) 4、(C) 5、 (B) 9、(A) 10、(D) (D) 6、（C） 二、填空题 1.厶, 3.20&MPa 2. 2.解： 因结构与载荷都对称，所以两个铆钉受力相 等，作用在每个铆

9、钉上的剪力与挤压力都 为 P/2。 铆钉的剪应力为第10页 所以铆钉的剪切强度不够 铆钉的挤压应力为P P 3 0 10 - 6 P a 甩 2td 2 1 2 2016 5 9.5 M；P 字 J = 40MPa (5 最大应力：（2分） K点的应力：（3 分） 4. （12 分） 第11页 M max 二 max WZ M max =3； =176 MPa 40 80 IZ bh3 12 M max y _ M max y 7.5 10； 30 40 803 二 132 MPa 12 第12页 解： 1画扭矩图。将将轴分为2段，逐段计算把矩。 对島C 段：Ti=600N ntj 对 CD

10、段：7i=1500N m 根据计算结果，按比例画出扭距图如图。 校核轴的强度 CE 段 弧=-L_ = 00?1 = 22.3MPa W =60MPa, CB 段强度安全。 0 也07%卅 校核轴的刚度 AC段，CB段均满足刚度条件。 T】 W烈 47.7MPaTl =60MPa,拟：段强度主全。 32 32 = 2 36xW6m 600 N-m 80 xl0sx2.51xl0-7 = L71C)/m/l=2 /m T. x180_ 1500 bbm G/?a ir 30 xl09x2.36x10 =04dC)/mW=2) /m ir 600N m 0.04* = 151xl0m* )07* （内力及内力图、强度校核、刚度校核每步各 4 分） 5、(12 分) B 解 (D外力分析。将作用于C点的力向ABff轴线简化，结果如图。F使梁在竖向平 面内发生弯曲变形。附加力偶矩为M