工程力学B试题及答案

1、整理版2012/2013 学年第丄学期考试试卷（B ）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）1. 若作用在刚体上的三个力汇交于一点，则其一定能平衡。（）2. 力系的合力一定比各分力大。（）3. 固定铰链约束与滚动铰链约束的约束反力均通过铰链中心。（）4. 平面汇交力系的合力仍作用在汇交点，其大小和方向与合成秩序无关。（）5. 力偶的矩与矩心的选择有关。（）6. 平面任意力系向一点简化后，主矩与简化中心无关。（）7. 用截面法计算构件内力时，选取截面两边不同的研究对

2、象，得到的内力是相同的。（）8. 主动轮和从动轮的不同安装位置不会影响轴的最大扭矩。（）9. 在集中力偶作用处，梁的剪力图和弯矩图均要跳跃。（）10. 平面图形的静矩可为正，可为负，也可为零。（）二、单项选择题（共 20分，每题2分）1. 设杆件某截面的面积为 A,轴力为F,该横截面上的正应力为，则下列结论中哪些是正确。（1） F A ； （2）若横截面上应力为均布，则F A ； （3）若F 0 ,则必定0。A. (1)(2)； B .(3); C . (1)(3); D 全对2. 图示平面上A、B、C三点分别受到力P作用，？ABC为正角形，则该力系 。A.平衡B 不平衡C 主矢和主矩均不为零

3、D.主矢不为零，主矩为零3. 关于连接件设计以下说法正确的是。A对连接件应该作挤压的强度校核B挤压强度校核的计算面积是连接件接触面的面积C连接件剪切面上切应力是均匀分布的D连接件只发生剪切破坏4. 以下说法错误的是。A. 弹性模量E的量纲与应力的量纲相同B. E、G是三个互相独立的材料常数.应力的单位是PaC各种牌号钢材的E值的差异不大D5. 圆轴扭转切应力 。A与扭矩和极惯性矩都成正比B.与扭矩成反比，与极惯性矩成正比C与扭矩成正比，与极惯性矩成反比D .与扭矩和极惯性矩都成反比6. 以下关于图示AC杆的结论中，正确的是 。A. BC段有变形，没有位移；B. BC段没有变形，没有位移;C.

4、BC段有变形，有位移D. BC段没有变形，有位移；。7. 图示圆截面悬臂梁，若其它条件不变，而直径增加一倍，则其最A.8B1.8C.2D.-2大正应力是原来的 咅。8. 平面弯曲变形时，其横截面上的正应力分布规律正确的为：（）9. 截面相同的钢梁和木梁，其支承条件和荷载情况完全相同。 则结论 正确A.梁的承载能力相同B 梁的应力情况不相同C梁的强度条件相同D 梁的内力情况相同10. 梁发生平面弯曲时，其横截面绕 转izA.梁的轴线 B 截面形心 C 截面对称轴 D 中性轴三、填空题（共15分，每题5分）1. 如图所示，在正方体的顶角 A处，作用力F。则（1）此力在x、y、z轴上的投影；Fx ；

5、 Fy ； Fz。（2）此力对x、y、z轴的矩；mx(F) ； my(F) ；题 1 图2. 图示传动轴直径 d= 50mm用平键传递力偶。已知键材料的许用切应力T =110MPa,许用挤压应力d bs=250MPa，几何尺寸 b=16mm h= 10mm l = 45mm则该平键能传递的许可力偶矩m=N m3. T形截面尺寸如图所示，其形心 C坐标为Yc= （2分），Zc= ,（1分）且截面对过形心的主轴Zc轴的惯性矩Iz= （2分）。（单位毫米）hPO题3图四、计算题（共55分）1.某传动轴，转速n=300 r/min（转/分），轮1为主动轮，输入的功率R=50 kW轮2、轮3与轮4为从动

6、轮，输出功率分别为B=10 kW卩3=卩4=20 kW。（1）试画轴的扭矩图，并求轴的最大扭矩。（2）若将轮1与论3的位置对调，轴的最大扭矩变为何值，对轴的受力是否有利。（10分）2. 图示阶梯形圆截面杆，承受轴向载荷 F1=50 kN与F2作用，AB与BC段的直径分别为d1=20 mn和d2=30 mm，如欲使AB与BC段横截面上的正应力相同，试求载荷F2之值。（10分）3. 图示悬臂梁,承受载荷F1与F2作用，已知F1=800 N，F2=1.6 kN，l =1 m,许 用应力c =160 MPa,试分别在下列两种情况下确定截面尺寸。（1）截面为矩形，h=2b；（2）截面为圆形。（15分）J

7、 b/ 1F2ill/y*X 4. 当载荷F直接作用在简支梁AB的跨度中点时，梁内最大弯曲正应力超过许用应力30%为了消除此种过载，配置一辅助梁 CD试求辅助梁的最小长度 a。（ 10 分）5、图示木榫接头，F=50 kN,试求接头的剪切与挤压应力。（10分）一、判断题(1*10=10分)4. (V) 5. (X) 6. (X) 7. (V) 8. (X) 9. (X) 10. (V)1. (X) 2. (X) 3. (V)、单项选择题（3*10=30分）1、(A) 2、(B) 3、(A) 4、(B) 5、(C) 6、(D) 7、(B) 8、(A) 9、(D) 10、(D)三、填空题（5*3=

8、15分）1. 0 ; F; 0 ; -Fa; 0。;2. 14063. 0; 35mm 2.9*10 -6mi四、计算题（共 55分）思路正确答案错误给 90%的分。1. (10 分)解：(1)计算各传动轮传递的外力偶矩；RM19550 1591.7Nm M2318.3Nm M3 M4n(2) 画出轴的扭矩图，并求轴的最大扭矩；T(Nm) j1273.4636.7(+)(-)xI318.3Tmax 1273.4 kNm636.7Nm(3) 对调论1与轮3,扭矩图为；636.7fc-(+)(-)636.7x955T(Nm)Tmax 955 kNmF N1A1350 10-0.0224159.2M

9、PaF N 2A250 103 F2120.03241159.2MPa所以对轴的受力有利。F262.5kN3. ( 15 分)解：（1）画弯矩图z “(Mx)MxMzF2 l2F1 l800 1032 1.6 106maxWxWzb h2h b22b3b36633固定端截面为危险截面（2）当横截面为矩形时，依据弯曲正应力强度条件:160 MPa解得：b 35.6 mm h 71.2 mm（3）当横截面为圆形时，依据弯曲正应力强度条件：maxMmax Mx（10分）思路正确答案错误可给90%勺分 Mz2, F2 I 解：（1）当F力直接作用在梁上时，弯矩图为:2R I 2WWd3800 1032 1.6 106d332160 MPa32解得:d 52.4 mm此时梁内最大弯曲正应力为:max,1max,13F /230%解得:W 20%.依据弯曲正应力强度条件:M max,2max,23F FaW将式代入上式，解得：a 1.385 m5、10 分解：(1)剪切实用计算公式:FqAS50 103100