工程力学期末复习题含答案

1、工程力学期末复习题选择题:F面哪一选项是材料的刚度指标?F面哪一选项是材料的塑性指标?B屈服极限CS；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?B拉应力最小;D剪应力最小。在铸铁扭转试验中，铸铁断口的形态是什么样的?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?强度极限Cb；D断后伸长率（延伸率）3。弹性模量E;B屈服极限CS；强度极限Cb；D断后伸长率（延伸率）3。弹性模量E;拉应力最大;剪应力最大;断口平齐、与轴线垂直;B断口平齐、与轴线近似成45;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。max发生在C点，max发生在d点;最大拉应力;B最小拉应力;最大剪应力;D最小剪应力。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?压电;光的衍射;金属丝的电阻随机械变形而发生变化;当轴向压力达到某一临界值时，压杆失稳。冲击韧性的物理意义是A试样断裂过程中断面单位面积吸收的能量;试样断裂过程中断面吸收的能量;试样在冲击过程中受到的最大冲击力;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Fp，如图所示。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。Amax发生在a点

3、，max发生在b点;max发生在b点，max发生在a点;max发生在d点，max发生在b点。选用第一强度理论,构件满足强度要求;选用第一强度理论,构件不满足强度要求;选用第三强度理论,构件满足强度要求;选用第三强度理论,构件满不足强度要求。选用第一强度理论,构件不满足强度要求;选用第三强度理论,构件满足强度要求;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(9)构件中危险点的应力状态如图所示。 构件为钢制：x x=45M Pay y=135M Paz z=0,xyxy=0,xy许用应力=160MPa则下面关于构件强度的说法中正确的是(10)构件中危险点的应力状态如图所示。构

4、件材料为铸铁:x=20M Pay=-25 MPaz=40MPaxy=0,许用应力=30MPa则下面关于构件强法中正确的是B。选用第一强度理论,构件满足强度要求;度的说使压杆保持稳定的直线平衡构形的最小轴向压力;使压杆保持稳定的直线平衡构形的最大轴向压力;使压杆保持稳定的直线平衡构形的平均轴向压力;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(13)如图所示，一端固定、另一端由弹簧侧向支撑的细长临界载荷，可采用欧拉公式Fpcr长度系数0.5;0.50.72.0。的取值范围为C0.7；2.0；2EI/ I2计算。该压杆的压杆约束愈强,压杆

5、的临界载荷Fpcr愈高，其稳定性愈好;压杆约束愈强,压杆的临界载荷Fpcr愈低，其稳定性愈好;压杆约束愈强,压杆的临界载荷Fpcr愈高，其稳定性愈差;压杆约束愈强,压杆的临界载荷FPcr愈低，其稳定性愈差。压杆的(14)冲击动荷系数是A构件承受的冲击载荷和相应静载荷之比;构件承受的相应静载荷和冲击载荷之比;构件承受的相应静应力和冲击应力之比;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(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。前者产生的最大变形大;后者产生的最大变形大;

6、二者产生的最大变形相同;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;A一倍;B二倍;C三倍;D三分之一。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;(18)构件的疲劳破坏是_L的结果。(19)影响实际构件疲劳寿命的三个主要因素为DA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经过有限多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值;经过无穷多

7、次应力循环而不发生破坏时的平均应力值;经过有限多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值;经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值。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。A构件材料性质变化;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。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。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

8、，作受力图如右下。3砖夹的宽度为250mm杆件AGB和GCED在G点铰接。7575FcX.4.4FAWaFB: :n n知：砖的重量为W提砖的合力为FP，作用在砖夹的对称中线上；尺寸如图所示，单位为mm砖夹与砖之间的静摩擦因数fs=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用线的距离)。fcFTWB7575JfifiFB3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。Fy y0 FpW 0(a)(2)以砖为研究对象，作受力图如右中。MDF0FA250 W 125 0(b)FAfsFNA(c)以砖夹AGB部分为研究对象，作受力图如右下。D250250M

9、GF 0 Fp95 FA30 FNANAd 0 (d)将式（a）、（b）、（c）、（d）联立，可得4试求图示静定梁在A、B、C三处的全部约束力。已知d和q。.di4答:（1）先分析BC杆，作受力图。qdFBx冃1卜FBx分析AB杆，作受力图。MAF 0 MAqd 3d/2MA3qd(22FBy2d 05试画出图示（图中各数单位为kN）杆件的轴力图。5答:FJkN3026一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。6答:,Mx/ kN m7试画出图示梁的剪力图、弯矩图。7答:-n1TI-1030WmWm5 5。血2

10、axWITHWininmii 川 iiiiii 川 Illi32-qa8试画出图示梁的剪力图、弯矩图。iiuniiuCql上1-J-H1H题8图8答:qliql- I2aqflflFQ2qaAh9图示结构中BC和AC都是圆截面直杆，直径均为d=20mm材料都是Q235钢，其许用应力 =157MPa试求该结构的许用载荷。9答:(1)受力分析，确定各杆的轴力研究销子C,由平衡方程(2)求该结构的许用载荷保证AC杆强度安全的结构许用载荷为0.518 FP PAACFx0FNACsin 45FNBCsin 300Fy0FNACcos45FNBCcos30FP0得FNAC0.518FP,FNBC0.73

11、2Fp保证BC杆强度安全的结构许用载荷为A 175 106- 202106取较小的FP0732 0.4习N 75.106kN变截面轴受力如图所示，图中尺寸单位为mm。若已知Me11765N m，Me21171N m，材料的切变模量G 80.4GPa，求:0.732FPABCFpA0.7321011(1)轴内最大剪应力，并指出其作用位置;12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14图示外伸梁承受集中载荷Fp作用，尺寸如图所示。已知Fp=20kN,许用应力=200MPa(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

12、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AB两点的正应力。题11图11答:(1)确定梁的11截面上的弯矩数值应用截面法可得(2)计算惯性矩AB段:maxAB匹吧11629369Pa 43.595MPad,7010 x1wp；BC段:BCMx216Mx2maxBC3Wp2d216J719Pa 47.711MPa5010可见,max maxBC 47.711MPa14图示外伸梁承受集中载荷Fp作用，尺寸如图所示。已知Fp=20kN,许用应力=200MPa求梁的11截面上A、B两点的正应力A点：AIz130055 103cc/+亠、-5- Pa 2.542MPa（拉）2.

13、8125 105B点：BM1MBIz1300 35叮Pa 1.618MPa（压）2.8125 105作弯矩图所使用的工字钢的型号是14,试校核梁的强度。题12图附表:11?1? + +就両# #ftft悄1 1r r- -W 1 1J J1 1II1 1_J J1 1 * *1 1J J1 1i ir r 1 1 1 1G Gf f*gg jjjj jlriiijlriiiC C 5j5j m mJJcraJJcra，j j时討cmcmhLhLIQIQ1 1阿1 1 * *1 1眷3.S3.Sl l . .: : 1 1 1 1 Ik?Ik?1 1-I I: :_ _4 41 1 q q H

14、H3-53-5 & &33339,9, ?Z?Zb52b5212.12. S S1 11 1 R6R674745 5 0 0J J黑5 5 1 1fi-fi-1 1 i i 14.214.2，帖乩舶！1 1 77,77, 529529 1 1j j n.n. qsqsO.fl5O.fl5城mimi忆S77S771.6091.609U U HOHO7.7. 3 3丄1 121,21, & &it.it.g g7127121 1 P&2P&25.765.76IZIZ6C.6C. 1 1IEIE 1 11.1. 7373UQUQ昭5 5 9 9 9 9

15、8 84 426.26. 1 1 30.30. S SlUOlUOHlHl1 1氐58581 1RflRfl93.93. 1 121.21.：1.851.85* *1W01W0SiSi1 1為5 5 I I(U(U亦；1 1 24.24. J J IS&IS&T.3fiT.3fi巧,4,4?2?22 2JOflJJOflJToTo1 1FTFT4JE4JE1 1 )5.5)5.5 27.927.9237023702J72J7K.K. 1515T,2T,2tsts 31.31. 2.2. 1313枫,J J11伽|10f|10f9 9A A層J J1 1 3,3, J J 2 2

16、刑S50S507,967,9616.916.91 1 H$H$33,133,12.2. 0 0 1 1裁刖nono7.57.51 1 S.jS.j J.fiJ.fi42421 1 3333祕Q Q沏*A.A. M MIB.IB. 9 91111 ?25?251 1他9 9J.nJ.n1 1施nznz9.S9.S112,112, 3 3I I肿佩4 41 1 i-sji-sj知知 Q Qfl.7fl.7 1 1 1 1 ft.7ft.7畀35355 52.2. 2727霭卯卯;|1;|1冃iiTiiTJOJO- -1 1 4S.4S.：3A.3A. 1 1 SCISCI影，7171 401.40

17、1. U!U!1121.21. fiSfiS L L JJtO.JJtO. OlOl liliL L般胡3,3, 1 12.4012.401商1 1 iBiBK Kj j5 553.553.5 1 1b2S3.b2S3.& &6 6 *2%*2%瑞P.PJSP.PJS 1 1 1,2?1,2?卯 9797 1 1般1 1為l,1Qil,1Qi4mIc弘。.1神号 t t 丈：h h冉#fb b- ffWUlffWUld d-WW-WW 度1f甲曲 tt 事Oh r肉n n 亠期 WJCWJC 丰SFf f作弯矩图12答:先求约束反力n niSi#RiiSi#RiI一ftutis

18、-s s +的難Jt.2?n2?n讣nrnrZ.Z. Z7Z7FpASZ4mC1m 1I No.FpFAy4m20kN mrnnTirrlW TT|K(3)强度分析危险截面在B处，Mmax20kN m,查表得No.14工字钢的弯曲截面模量Wz z102 106m3，得安全鶴号tlr* * feltfeltFb bd d-制聊F軍沟 1111 里建(r一一肉 B B 乳半牲,部q q一曲 nwnw 半見 F Ff f-*iiWL=ihfB BJ J!=4tf4r5 5 *jL-厂B 空I IHOHOKOKOIMIM2W2WI I 2W2WI I伽10101.61.6】4 4罔zcTzcTZOtZ

19、Ot伽Z2lZ2lIE iwjfigftft_2i_2i丽lOlOg gTIo112112R.寸/imm/imm氐!D. 57罷 m 肌】5 5 pMpM i&,i&, .5.510.10. T Te e7 7pidS Sill.47.57.5 12.112.1ffy?9.59.51212 . . J.J. K K 9.59.5diet/CH/77亦303035353939J J 堆1*1*；恤DJi iI匚厂 M2M25 5 1札120.520.5$ !饨I I2JS2JSFEW.*FEW.*1977.J,J, CIlLCIlL* 1 ft (H4 比cmcmiiii )J)

20、J钿M Mi|i| J6.4J6.4momo15601560237023702 2 5 5加3i003i00沾；t1t11*1I辭莎丽J Jt t, ,1414J J竝.5S.5S迺TiT.7.7 3.3. M M讣15*115*17.iSJI3333. .* * 1 1hfeqhfeq _ _ _ _nnnn一 tataTfiTfiElElZ6Z6-3?33tlo577577J.CHl1,521,52L.fL.fi i呻k73k73I.S9I.S9Z Z2?n2?n讣nrnrZ.Z. Z7Z7作弯矩图15图示外伸梁承受集中载荷Fp作用，尺寸如图所示。已知Fp=20kN,许用应力试选择所用工字

21、钢的型号。Fp4m题13图附表:n n 划W5CW5C半SFJ J忡距1 1即一*iki*R4*iki*R413答:先求约束反力IR R + +Fr&itnFr&itn#号 ft悄j-1r-ihih風1II I * *.6-.6-J Ji ir r 捍唧n)n)ZEZE ft./caft./ca JjiETTJjiETT 5j5j cmcm仆 e打七h hIOIO r rf f l(Bl(B If7.-3EdEd3.33.3H.3H.3 1 1 1 1 11,?11,?24n24n r ;fl,fl, H H3.53.5 33333,3, TZTZK52K52也&1 1

22、 I R6L _1 74B B ! ! a.a. 4 47 7九5 5 1 1fi,fi, 1 1j j 1212，帖乩舶！1 1 77,77, 5 5四1 1i in.n. qsqs0.fl50.fl5.jOE.jOEIEIE6776771.6091.6091414”-8* -恥B.5B.5 1 1 &.&. J J3 3|21,21, & &it.it.g g7127121 1炖1 1: :5.5. 7t7t1212Sf.Sf. 1 11 1丘1 1 _ _I uo 5 5 9 9 9 98 81 1 2fi.2fi. 1 130.$30.$lUOlUOHl

23、Hl fi.fi.58589J.9J. 21.21.：1.851.85忡flfl HOHO仍1TT6.56.5佔24.24. J J166Q166Q魔1T-36T-36巧,4,4?2?2ZfiZfi2 22XloolooFTFTA A1 1站, 27.27. S S23702370237237，R R” r rT,2T,2t&at&a31.31. 2.2. 1313jobjobI?她lOflOf9 99 95539.539.51 1 3.3.J J2 2刚227,967,9616.916.9j j USUS33,133,12.2. 0606E EI 3fOno7.57.5tWt

24、W1 1疥4 4 3333A+OQA+OQ:刚A,A,的B.9B.9j j偌KOKO1 1s.ns.nJ7bJ7bI僦僦IIPS.S. 5 5112, 311 1聃：q q用-1-136.436.4笳刃a a 2525J).J). 7 7 ftft 7 7如j j2.2. 2727缈sII3& &4S.4S.: :3A.3A. 1 1弓4 440k40k U!U!TO,.TO,. )9)921.21. SSSS 1 1, ,2 2紈职K K 邨上3 32 2- -個zstzst25UiS1010titi$53.553.5壮阳黑.S6S65.S3S5.S3S 1 1肿.釘J JI

25、 I!謎恆i i1 1監性r r肉” “st怔I：七=160 MPaJ J云；一J J20kN mnrrnrrWlTT TT|K(3)强度分析查表知应选择No.16工字钢。k kh h 5f5卞:6565飞亍飞亍11.711.7 1.?1.? = = = =11- -245245厂 h 1 1齐阴=a.a. isis0 0y.y.讥讥LSiLSi12,12, S S I7bI7b1 1 M M& &1 1弘4 4. .+ + . .7 73,3, 5 5IB.IB.14.214.2i i4X4X . .! ! 77.77.529529 1 1_S_Sj j S.lflSS.lf

26、lSm m朋 WEWE12.12. ST7ST7S S - -1.1.609609-b b . .= =H H 1 11 1 HOHO恥靳訂9.9.) )7.57.53,63,61 1 ,9,9713713, ,1010： 1 15,5,禪1212問4 4托.J J1,TJ1,TJlelel l o o 1 1胭& & 1 1(9,9(9,9K K亠20.20. 5 5 113011301 1匹1 1ifi.-ifi.- 5S5S11.11. d d91.91. 1 121.21. 2 21.S91.S9IKIKIHSIHS9494IS.IS. 5 51 1快7 7EdEdq.

27、3q.3処弓1 1乳1 11 1五toto 1 1 1 1站J,3fiJ,3fi15.15.A A2?2? 2 2ZtlFIZtlFI200200IJOOIJOO9 9；7.57.5谢0 0237237R.R.ISISir.2ir.2 1 1$#$#31.531.52.2.12122tih2tih200200 .102.1029 91 1* *1 1湘出,131.31. 1 1250025002 2丸J.S6J.S6】&1 11IfisIfis33.133.12.2.恥t2tt2t2 2汕】1 1廿7,57,5)2.3)2.3 1 19.59.5g g ( (J3J3mmnmmnao!

28、ao!乩帥S.9S.9i?js?js仇9 92.112.11:h hI I IZIZS.S. S S12,312,31 14,A4,A46.46. -1-1* *136.436.4知知Q Q価lA.lA. 7S7S 1 11 1 .?.? 1 1Jr酬酬1 1 4 4 . . 7 72.2. 2727政缈aifiaifi翻1010s s总.5.5】探1 1SOSO阳.5A5A4545“押VI.VI. JSJS 1 1 I I 2121.酥L L 2 2統,etieti j j血胡3 3 , ,2.2.価Z Z b ba ailBilB101013131010& &53.553.

29、5 1 113135ZSi,5ZSi,seseJ23.J23.理s.sais.sai 1 1 ! ! 1,2?1,2?； JOS.JOS. 9?9?, ,1 1證伽1 1i i J.1P1J.1P1FPASZ4mc I1 1m 1FpFAy4mBtLjmr rwn-JFiwn-JFir r -ts-ts ftft t t楼*5 5电戲!的口厲.r r一一内HAHA学轻I IX16图示之AB为简支梁，当载荷Fp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a0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，可见两种情况下的最大弯矩数值分别是1.5Fp和0.5Fp3 0.5a，由梁内最大弯曲正应力公式最大弯曲正应力与最大弯矩成正比，有得a 1.385mmax3m- - 1 1