工程力学A试题及答案说课讲解

1、工 程 力 学 A 试 题 及 答案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. 实际挤压应力在挤压面上是均匀分布的。（）2. 纯弯曲梁的横截面上只有正应力。（）3. 横截面面积相等，实心轴的承载能力大于空心轴。（）4. 力偶在任意坐标轴上的投影恒等于零。（）5. 梁发生弯曲变形，挠度越大的截面，其转角也越大。（）6. 在集中力偶作用处，梁的剪力图和弯矩图均要跳跃。（）7. 当低碳钢试件的试验应力p时，试件将产生局部颈缩

2、。（）8. 圆轴扭转时其切应力的最大值仅可能出现在横截面的外边缘。（）9. 作用力与反作用力不是一对平衡力。（）10. 临界应力越小的受压杆，其稳定性越好。（）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。则以下结论中错误的是A .A0B .B0C .D0D.E003.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.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pB.屈服极限sC .强度极限bD.许用应力

3、d5.在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高A .螺栓的抗拉伸B .螺栓的抗剪切C.螺栓的抗挤压D.平板的抗挤压能力上n'平板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 0A .(|1<&B.©i=松C.©1>&D.无法比较7. 低碳钢试件扭转破坏形式是oA .沿横截面拉断B.沿横截面剪断C.沿45°螺旋面拉断D.沿45°螺旋面剪断8. 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

4、所示，横截面最合理布置的方案应10.下面关于梁挠度和转角的论述中,A.挠度最大的截面转角为零C.转角为零的截面挠度最大A. B. C. D.正确的是 0B.挠度最大的截面转角最大D.挠度的一阶导数等于转角三、填空题(共16分，每题4分)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) = _,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刑才之间的关系为：T=0.5 d，则螺钉直径d与钉头高度h的合理比值d/h=。3. 如下图3所示，圆轴截面上的最大切应力为 MPa

5、。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lCD m mo?-m mo?m mo?20 KNAt 20 KNA BjI”（）KNL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 = I，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40MPa,bs 70MPa。试校核铆钉的强度。（10 分）3. 图示悬臂梁，横截面为

6、矩形，承受载荷 F1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）F2,0 y4. 阶梯轴AB如图所示，AC段直径di=40mm, CB段直径d2=70mm，外力偶矩Mb=1500N m， Ma=600N -m， Mc=900Nm，G=80GPa，T=60MPa，0=2o/m。试校核该轴的强度和刚度。（12分）CB5. 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d=80MPa。试按第三强度理论确定许用荷载F。（ 12分）一、判断题(1*10=10分)1. (X) 2. (V) 3

7、. (X) 4. (V) 5. (X) 6. (X) 7. (X) 8. (V) 9. (V) 10. (X)二、单项选择题(2*10=20分)1、（ B） 2、（ C） 3、（ B） 4、（ C） 5、（ D） 6、（ C） 7、（ B） 8、（ B） 9、（A） 10、（ D）三、填空题（4*4=16分）4、 -0.01 ;1. F , 0,二 aF , 0, ;2. 2 ；3.200MPa ;2 2 四、计算题（10+10+10+12+12分=54 分）1.解： D :2Fy = 0 Fccos30o- 6 = 0 FC 4 3 kN 6.93kN （5 分） AB :沁=0 Fb 2l

8、sin30 FC l 0 FB 4 3 kN 6.93 kN （5 分）2. 解:因结构与载荷都对称，所以两个铆钉受力相等，作用在每个铆钉上的剪力与 挤压力都为 P/2。铆钉的剪应力为P/2 d2/40.5 30 103 厂 Pa0.0212443.3MPa>40MPa （5 分）所以铆钉的剪切强度不够铆钉的挤压应力为bsAbs2td30 1032 12 21 10Pa 59.5MPa< bs 70MPa所以铆钉的挤压强度足够3. （1）画梁的弯矩图7.5kN.收集k网络，如有侵权请联系管理员删除（+（2）最大弯矩（位于固定端）：Mmax 7.5 kN （5 分）（3）计算应力：m

9、axmaxmaxWzbh27.5 10640 8026176 MPa最大应力：（2分）K点的应力：（3分）4. （12 分）M maxyM max7.5 1 06 30340 80132 MPa解：G）画扭距图。将将轴分为戈段，逐段计算扭矩 ACS；门二创UNn；对 GB段盍 r2=l3C0N'th根据计算结果，按比例画出扭柜图如卑卫）檢楼轴的逼虔。7.7MPaEd -60MPa,赴U段强度宝金。_ * fiOON-m丁加1/1 =：円32壬_= 1刃UNm =2门啊p社密丘2甜就作段退度妥仝，=2.51xl0-7* r = Z2L=2.36xlO-em32刃 3232-x =霁乜一X = 1.71CymE=2 局 OT?1 咒 80xl0?x2.51xl0-7 亓G/j,2 耳lSCQNtn J8080xlOsx2r36KLO_frM段，CB段均潘足刚度条件。（内力及内力图、强度校核、刚度校核每步各 4 分） (L)外力分析°将作用干C点的力向玄B杆抽线简化.结果如图。F使架在竖向平 面内发生弯曲变形a附加力偶袒为耐产1,2旳此外力偶矩使轴