工程力学 题库1

1、一、 （20分）铁板B重GB = 2000 N，上面压着一重物A，其重量GA = 5000 N先用绳索把A拉住，然后用力F拉铁板已知A、B之间的摩擦系数为m1=0.25，B与地面之间的摩擦系数为m2=0.20，求抽出铁板所需力F的最小值。二、 （20分）一个构架由两根长度均为5 m的直杆AB、BC铰接而成，如图所示已知A、C两点之间的距离为6 m，铅直力F1 = 400N、水平力F2 = 1500N分别作用于两杆的中点D、E，不计杆重1. 分别画出整个构架的受力图以及杆AB的受力图；2. 求支座A、C的反力三、 （20分）均质、刚性杆AB长L = 2 m，重量Q = 100 N，A端紧靠在光滑

2、的墙壁上，B端系在绳子BC上；绳子的C端固定在墙壁上已知杆在图示位置恰好处于平衡状态1. 画出杆AB的受力图;2. 确定墙壁和绳对杆AB的约束力四、 （20分）塔轮的两个半径分别为R = 100 mm和r = 50 mm，自重P = 200 N；一个物块悬挂在缠绕于塔轮上的绳子的末端塔轮紧靠着铅垂墙面，塔轮与地面、墙面之间的摩擦系数均为m = 0.5试确定能使塔轮保持静止状态的最大物块重量Qmax五、 (20分)如图所示构架由杆AC和CD组成，滑轮B上挂一重物，G = 10 kN，不计各杆及滑轮的重力，无摩擦求支座A处的反力及CD杆所受的力六、 (20分)如图所示，挂物的支架由三根相同的均质杆

3、AC、BC和CD彼此固结而成，各杆的重量均为P。支架装在固定铰链A上，B端搁在光滑的铅垂墙上。架子的D端用绳吊起一重物，其重量为G。求B端和铰链A的反力。七、 (20分)重G = 1.2 kN的物块放在一个倾角为30°的斜面上，并受一水平力F的作用, 如图所示。设接触面的摩擦系数为m s = 0.2。为使物块在斜面上保持静止, 试确定水平力F的范围。八、 （20分）一个刚性T形构架如图所示，相关尺寸标在图中已知物体重Q = 1200 N，滑轮半径R = 0.4 m，不计构架、滑轮的重量和摩擦试求固定铰链支座A和滑动铰链支座B的约束力。一、 （20分）如图所示，三角架由杆AB和BC通过

4、铰链联接而成AB杆为圆形截面，直径为20 mm；BC杆为矩形截面，尺寸为28 mm´14 mm已知许用应力s = 60 MPa，试确定三角架能承受的最大外力F二、 （20分）画出如图所示等直杆的轴力图图中所标尺寸的单位为mm三、 （20分）AB和BC为两段材料相同但不等截面的杆，在截面B处和杆端C处分别受到外力的作用，方向如图所示已知，弹性模量E = 100 GPa，L = 1 m，杆AB的横截面面积A1 = 50 mm2，杆BC的横截面面积A2 = 30 mm2，F1 = 1 kN如果杆端C的轴向位移为1 mm (向右)，试确定F2的大小四、 （20分）图示为厂房的柱子，F1 =

5、100 kN，F2 = 200 kN，l1 = 3 m，l2 = 7 m，横截面面积A1 = 400 cm2，A2 = 600 cm2 ，弹性模量E = 20 GPa。1. 画出柱子的轴力图；2. 求柱子的总缩短量。二、 （20分）如图所示的阶梯形圆杆受轴向力的作用，各段的长度及所受载荷标在图中已知圆杆各段横截面的面积分别为A1 = A3 = 300 mm2，A2 = 200 mm2，弹性模量E = 200 GPa 1. 画出该阶梯杆的轴力图；2. 求杆的总伸长五、 （20分）如图所示，刚性梁AB的长度为2 m，重量不计，中点D受竖直力F = 10 kN的作用。钢索BC由n根直径d = 2 m

6、m的钢丝组成，其许用应力s = 160MPa。1. 求钢索BC的内力；2. 确定至少需要多少根钢丝才能满足强度条件(即n的最小值)。一、 (20分) 如图挂钩用销钉联接，上下翼钢板厚度为t，中间钢板厚度为2t。已知，t = 18 mm，销钉直径d = 20 mm，中间钢板的宽度a = 50mm，钢板与销钉的材料许用切应力 t = 80 MPa，许用挤压应力 sjy = 180 MPa，许用拉应力 s = 100 MPa。求挂钩所能承受的最大拉力F。二、 （20分）拖车挂钩用销钉连接，如图所示已知t = 15 mm，许用切应力t = 60 MPa，许用挤压应力s jy = 180 MPa，拖车的

7、最大许用拉力F = 85 kN试确定销钉的最小直径d三、 （20分）一个铆钉连接件，用n个铆钉把两块钢板连接起来，如图所示（图中仅画出三个铆钉）已知铆钉的直径为d = 20 mm，许用切应力t = 60 MPa，F = 120 kN，试确定所需铆钉的个数n四、 （20分）两块钢板用三个铆钉联接，如图所示已知钢板厚度t = 2 mm，铆钉直径d = 3 mm，许用切应力t = 100 MPa，许用挤压应力sjy = 300 MPa，F = 2 kN，试校核该联接的剪切强度和挤压强度。一、 （20分）如图所示的的圆轴，直径为5 cm，外力矩M = 2 kN×m试求横截面上A、B、C三点的

8、切应力，已知rB=15 mm二、 （20分） 一根圆截面轴，直径d = 40 mm，材料的许用切应力t = 60 MPa。轴上装有A、B、C三个轮，轮上作用的外力偶矩分别为MA = 1000 N×m，MB = 700 N×m，MC = 300 N×m，方向如图所示。试画出该轴的扭矩图，并校核该轴的强度。三、 （20分）一根圆截面轴上装有A、B、C三个轮，轮上作用的外力偶矩分别为MA = 573 N×m，MB = 350 N×m，MC = 223 N×m，方向如图所示轴材料的许用剪应力t = 36 MPa，试确定传动轴的最小直径。四、

9、（20分）一根实心传动轴，直径d0 = 60 mm，工作力偶矩M = 1500 N×m现打算替换为空心轴，取定空心轴的内、外径之比d1 / d2=0.8，试按照最大工作切应力保持不变的准则计算空心轴的内、外径五、 （20分）一根实心传动轴，直径D = 60 mm，材料的剪切弹性模量G = 80 GPa，许用单位长度扭角q = 1.0 °/m试根据刚度条件确定许用工作力偶矩M六、 （20分）图示阶梯形变截面钢轴上的外力偶矩MB = 1800N×m, MC = 800N×m, 剪切弹性模量G = 80GPa已知圆轴直径d1 = 75mm, d2 = 50mm

10、, AB段长L1 = 600mm, BC段长L2 = 200mm试求： 1. 求钢轴A端的约束力偶矩；2. 画出钢轴的扭矩图；3. 计算各段圆轴横截面的截面二次极矩Ip；4. 求圆轴的最大切应力tmax一、 （20分）对于如图所示的悬臂梁，1. 求出梁的支座反力；2. 建立梁的剪力方程和弯矩方程，并画出剪力图和弯矩图；3. 求出剪力和弯矩的最大值和二、 （20分）一根长度为3 m的梁如图所示，已知F = 5 kN，M = 4 kN×m。1. 求梁的支座反力；2. 建立梁的剪力方程和弯矩方程，并画出剪力图和弯矩图；3. 求出剪力和弯矩的最大值和。三、 （20分）如图所示的简支梁AB，相

11、关尺寸及所受载荷标在图中1. 确定支座A、B对梁的约束力；2. 建立剪力、弯矩方程；3. 画出剪力、弯矩图四、 （20分）一根长度为3 m的梁如图所示，已知F = 3 kN。1. 求梁的支反力；2. 建立梁的剪力方程和弯矩方程，并画出剪力图和弯矩图；3. 求出剪力和弯矩的最大值和。五、 （20分）如图所示的外伸梁AB，相关尺寸及所受载荷标在图中4. 确定支座A、D对梁的约束力；5. 建立剪力、弯矩方程；6. 画出剪力、弯矩图六、 （20分）如图所示的外伸梁AB，相关尺寸及所受载荷标在图中1. 画出梁的受力图，并确定支座A、C对梁的约束力；2. 建立剪力、弯矩方程；3. 画出剪力、弯矩图一、 （

12、20分）如图所示的细长压杆，两端固定，横截面为正方形已知横截面面积A = 6 cm2，杆长l = 1 m，弹性模量E = 200 GPa试用欧拉公式计算杆的临界载荷Fcr。二、 （20分）如图所示的细长压杆，两端固定，横截面为矩形，且h = 2b已知横截面面积A = 6 cm2，杆长l = 1 m，弹性模量E = 200 GPa试用欧拉公式计算杆的临界载荷Fcr 。三、 (20分) 如图所示的细长压杆，一端固定一端自由，横截面为圆形。已知横截面面积A = 7cm2，杆长l = 2m，弹性模量E = 200GPa。试用欧拉公式计算杆的临界载荷Fcr。四、 (20分) 如图所示的细长直杆，一端固定

13、、另一端球形铰支，长度l = 1.2 m，横截面为矩形，a = 18 mm，b = 20 mm，材料的弹性模量E = 200 GPa，右端所受到的压力F = 12 kN，稳定安全因数nst = 2。试校核该杆的稳定性 (受压失稳的临界载荷用欧拉公式计算)。五、 (20分) 如图所示的细长压杆，一端固定一端自由，横截面为圆环形，内外径之比a = 1/2。已知横截面面积A = 7cm2，杆长l = 2m，弹性模量E = 200GPa。试用欧拉公式计算杆的临界载荷Fcr。六、 (20分)如图所示的细长直杆，两端球形铰支，横截面为圆形。已知材料的弹性模量E = 200 GPa，L = 1 m，右端所受

14、到的压力F = 15 kN试确定该杆在不失稳前提下的最小直径D (受压失稳的临界载荷用欧拉公式计算) 一、 (20分)简述工程中经常遇到的约束类型以及确定约束力方向的方法。二、 (20分) 试说明纯弯曲梁的变形特点；画出梁的横截面上正应力的分布图，写出正应力的计算公式；讨论提高梁抗弯强度的措施。三、 (20分)剪切变形的受力特点和变形特点是怎样的？挤压和压缩有什么区别？写出剪切胡克定律公式，并说明各个量的意义。四、 (20分)试说明圆轴扭转的变形特点，画出变形时横截面(实心圆轴)上的应力分布示意图；写出圆轴扭转时横截面上各点的切应力公式，并说明各个符号的意义。五、 (20分)试说明圆轴扭转的变形特点，画出变形时横截