施工计划力学习总结复习材料题及其参考总结地答案解析

1、#+2011年课程考试复习题及参考答案工程力学一、填空题：1. 受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为 2. 构件抵抗 的能力称为强度。3. 圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成4. 梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为 5. 偏心压缩为的组合变形。6. 柔索的约束反力沿离开物体。7. 构件保持的能力称为稳定性情况下为零。8. 力对轴之矩在9. 梁的中性层与横截面的交线称为 _10. 图所示点的应力状态，其最大切应力是plUIMPalOOMPa2A和A,弹性模量为E,则杆中最大正应力o11. 物体在外力作用下产生两种效应分别是_12. 外力解除后可消失的变形，称为 13. 力

2、偶对任意点之矩都 o14. 阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为为15. 梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有16. 光滑接触面约束的约束力沿 17. 外力解除后不能消失的变形，称为_18. 平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心 充要条件。19. 图所示，梁最大拉应力的位置在 O指向物体。的条件时，才能成为力系平衡的点处。20. 图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力d ，其第三强度理论的强度条件是21. 物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为22. 在截面突变的位置存在 集中现象。23. 梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有 o24. 图所示点的应力

3、状态，已知材料的许用正应力7 ，其第三强度理论的强度条件是r25. 临界应力的欧拉公式只适用于 26. 只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为27. 作用力与反作用力的关系是 28. 平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是 o29. 阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则截面C的位移为30. 若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为、计算题：1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m, M=10kN - m,求A、B、C处的约束力。*I r -AQB1 ImIm 11- Im -1L Imk111II2.铸铁T梁的载荷及横截面

4、尺寸如图所示，C为截面形心。已知lz=60125000mm, yC=157.5mm,材料许用压应力(7 c=160M Pa,许用拉应力(rt=40 MP a。试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件校 核梁的强度。斤SOtNjt III 111 Ip3m3ni3.传动轴如图所示。 已知 Fr=2KN , Ft=5KN , M=1KN -m , l=600mm ,齿轮直径 D=400mm ,轴的q=100MPa o试求：力偶 M的大小；作 AB轴各基本变形的内力图。用第三强度理论设计轴AB的直径do4.图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示。已知lz=4500cm4，yi=7.14cm，y2=

5、12.86cm，材料许用压应力=120M Pa，许用拉应力ot=35M Pa, a=1m。试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件 确定梁截荷P。片a。5.如图6所示，钢制直角拐轴，已知铅垂力F1，水平力F2，实心轴AB的直径d,长度I，拐臂的长度试求：作AB轴各基本变形的内力图。计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。长度l=1000mm，两端铰支。已知材料 E=200GPa,6.图所示结构，载荷P=50KkN , AB杆的直径d=40mm ,q5=200MPa , cs=235MPa , a=304MPa , b=1.12MPa，稳定安全系数 nst=2.0, d=140MPa。试校核

6、 AB 杆 是否安全。7. 铸铁梁如图5,单位为mm，已知lz=10180cm4，材料许用压应力oc=16OMPa，许用拉应力at=40MPa ,8.第七大题，应力状态图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力 F=700kN与力偶M=6kNm的作用。已知M=200GPa,尸0.3, q=140MPa。试求：作图示圆轴表面点的应力状态图。求圆轴表面点图 示方向的正应变。按第四强度理论校核圆轴强度。9.图所示结构中，q=20kN/m，柱的截面为圆形 d=80mm，材料为Q235钢。已知材料E=200GPa,(t=200MPa ,cs=235M Pa , a=304MPa, b=1.12M Pa，稳定

7、安全系数 n st=3.0 , q=140 MPa。试校核柱 BC 是否安全。A10.如图所示的平面桁架，在铰链H处作用了一个 求A、E处的约束力和FH杆的内力。20kN的水平力，在铰链D处作用了一个60kN的垂直力。11.图所示圆截面杆件 d=80mm，长度l=1000mm，承受轴向力Fi=30kN，横向力F2=1.2kN，外力偶M=700N m 的作用，材料的许用应力d=40MPa ,试求：作杆件内力图。按第三强度理论校核杆的强度。12.图所示三角桁架由 Q235钢制成，已知AB、AC、BC为1m，杆直径均为d=20mm，已知材料E=200GPa,稳定安全系数 nst=3.0。试由BC杆的

8、稳定性求这个(p=200MPa , 6=235MPa , a=304MPa , b=1.12MPa ,三角架所能承受的外载F。C13.槽形截面梁尺寸及受力图如图所示，AB=3m , BC=1m , z轴为截面形心轴，lz=1.73 X08mm4, q=15kN/m。材料许用压应力oc=160MPa，许用拉应力ct=80MPa。试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强 度条件校核梁的强度。上T T V W V T T T V V T T T V V T 1用作AB段各基本变形的内力图。按第三120mm14.图所示平面直角刚架 ABC在水平面XZ内，AB段为直径d=20mm的圆截面杆。在垂直平面内F

9、i=o.4kN , 在水平面内沿Z轴方向F2=0.5kN，材料的d=14OMPa。试求： 强度理论校核刚架 AB段强度。15.图所示由5根圆钢组成正方形结构，载荷P=50KkN , l=1000mm ,杆的直径d=40mm ,联结处均为铰链。已知材料 E=200GPa, q5=200MPa ,（5=235MPa ,a=304MPa ,b=1.12MPa,稳定安全系数 nst=2.5, ql=140MPa。 试校核1杆是否安全。（15分）16.图所示为一连续梁，已知 q、a及0,不计梁的自重，求 A、B、C三处的约束力。a.gBi H H j t17.图所示直径为 d的实心圆轴，受力如图示，试求

10、：作轴各基本变形的内力图。用第三强度理论导 出此轴危险点相当应力的表达式。A-218.如图所示，AB=800mm , AC=600mm , BC=1000mm，杆件均为等直圆杆，直径d=20mm，材料为 Q235钢。已知材料的弹性模量E=200GPa, cp=200MPa , cs=235MPa , a=304MPa , b=1.12MPa。压杆的稳定安全系数nst=3，试由CB杆的稳定性求这个三角架所能承受的外载参考合案一、填空题：1.刚体 2. 破坏 3. 正态8.力与轴相交或平行12.弹性变形13.相等4. 二次抛物线 5.9. 中性轴 10.10014.5F/2A15.轴向压缩与弯曲6

11、.柔索轴线7.原有平衡状11.变形效应（内效应）与运动效应16.MPa突变接触面的公法线17.（外效应）塑性变形18.不共线 19.C 20.2 Twg 22.平衡 22.应力23.突变 24.7 24 225.大柔度（细长）26.斜直线二、计算题：1.解：以CB为研究对象,二力构件27.等值、建立平衡方程反向、共线28.力、力偶、平衡 29. 7Fa/2EA 30.解得:Mb(F)Fy 0:Fb7.5kN0：10FbFC以AC为研究对象，建立平衡方程Fy 0:F Ay解得:1 0.5 FCFC 10 12.5kNFC0Ma(F)0:Ma10 FC 2 0FAy 2.5kNMa5kN m2.解

12、：求支座约束力，作剪力图、弯矩图Mb(F)0:102 1 20 3 FD 40解得:Fy 0:FbFD 10 2 200Fb 30kNFD 10kN+lOkM梁的强度校核y1157.5mmy2230 157.572.5mm拉应力强度校核B截面20 103 72.5 10 3tmaxIz1260125000 1024.1M PatC截面McYi10 103 157.5 10 3tmaxIz60125000 101226.2 MPat压应力强度校核（经分析最大压应力在B截面）Mb%cmaxIz20 103 157.552.4M Pa60125000 10c所以梁的强度满足要求3.解：以整个系统为为

13、研究对象，建立平衡方程Mx（F）0:Ft解得:M 1kN m求支座约束力，作内力图 由题可得：（3 分）FAyFbz 2.5kNFBy 1kNFazIkNiiiV：由内力图可判断危险截面在C处Jm2 T2r332j（M； M；） T2 f 1 d d32加M；）辛5.1mm4.解：求支座约束力，作剪力图、弯矩图Ma(F)0:FDy 2 2P 1 P 3 0Fy 0:pAy Fpy 2P P 0解得:FAy1F Dy|pJ 5F梁的强度校核拉应力强度校核C截面tmaxMc y20.5Pa yIzt24.5kND截面tmaxM D yiPa yiIzIzt22.1kN压应力强度校核（经分析最大压应

14、力在D截面）Mpy? Pa y IzIzcmax cP 42.0kN所以梁载荷P 22.1kN5.解：+由内力图可判断危险截面在 A处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为FnM 4F2W它32j(F2a)2 (F1)2d316Fiad3r34F232j(F2a)2 (F1)d3：)2 4(警)2d6.解：以CD杆为研究对象，建立平衡方程Mc(F)0：0.8 FAB 0.650 0.9 0解得:Fab93.75kNAB杆柔度li皿10040/4I 2 200 109V 200 10699.3由于p，所以压杆AB属于大柔度杆Fcrcr A2E d22 200 10910024010248.1

15、kN4工作安全因数FcrFAB如 2.6593.75nst所以AB杆安全7.解：尸梁的强度校核y196.4mmy 25096.4 153.6mm拉应力强度校核A截面tmaxMaYi0.8P yiIzIzt52.8kNC截面tmaxMcy20.6P yIzIzt44.2kN压应力强度校核（经分析最大压应力在A截面）M Ay20.8P ycmaxIzIzcFnA0.12TWP3鱼晋 30.6MPa点的应力状态图如下图:P 132.6kN所以梁载荷P 44.2kN8. 解：点在横截面上正应力、切应力4 700 103 CC r 89.1M PaT1 HSlMPti严由应力状态图可知仪=89.1M P

16、a,(3=0, t=30.6 MPaX2y cos2xSin245o 13.95MPa4575.15MPa由广义胡克定律45 H45强度校核45 )1200 109(13.95 0.3 75.15) 1064.2975 10 5r4J89.12 3 30.621037MPa 所以圆轴强度满足要求9. 解：以梁AD为研究对象，建立平衡方程Ma(F) 0：Fab 4 20 52.5 0解得:Fbc62.5kNBC杆柔度由于Fcrliq 20080/4j 2 200 109V 200 10699.3，所以压杆BC属于大柔度杆AJe卫crA 242 200 1092200248.1kN工作安全因数Fa

17、b缈 3.9762.5nst所以柱BC安全10.解：以整个系统为研究对象,Fx0：Fex200Fy0:F AyFev60 0Ma(F) 0）：Fev820 3 60 6 0建立平衡方程解得:Fex 20kNFev52.5kNF Ay7.5kN过杆FH、FC、BC作截面，取左半部分为研究对象，建立平衡方程Mc(F)0:FAy 4 Fhf 12 05解得:Fhf12.5kN11. 解：0 7kN m由内力图可判断危险截面在固定端处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为FnMz 4 30 10332 1.2 1030.082Wz0.08329.84MPar316 7000.0836.96 MPa

18、J29.842 4 6.96232.9MPa 所以杆的强度满足要求12. 解：以节点C为研究对象，由平衡条件可求F bcBC杆柔度丄皿200i 20/4由于Fcr匸亘99.3200 106，所以压杆BC属于大柔度杆cr A2e d!42 200 1092002F AB15.5Fnst3.0解得：F 5.17kN13. 解：求支座约束力，作剪力图、弯矩图Ma(F)0：F By3 15 4 20Fy 0:F AyFBy 15 40解得:20kN40kNFByFAy梁的强度校核拉应力强度校核D截面tmaxMdYiIz40/3 103 183 10314.1M Pa1.73 108 10 12tB截面tmaxM By2Iz7.5 103 400 10 317.3MPa 1.73 108 10 12t压应力强度校核（经分析最大压应力在D截面）tmax 沁 40/3 103 a400 !。330.8M PaIz.r-._121.73 1010c所以梁的强度满足要求14. 解：由内力图可判断危险截面在A处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为32 施4 97.8MPa0.02316 600.