工程力学期末复习题与答案

1、工程力学期末复习题1选择题:(1)下面哪一选项是材料的刚度指标?A弹性模量E;C强度极限(Tb；(2)下面哪一选项是材料的塑性指标?A弹性模量E;C强度极限(Tb；AB屈服极限bs；D断后伸长率(延伸率)8。DB屈服极限bs；D断后伸长率(延伸率)8。(3)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？CA拉应力最大;C剪应力最大;B拉应力最小;D剪应力最小。(4)在铸铁扭转试验中，铸铁断口的形态是什么样的？DA断口平齐、与轴线垂直；B断口平齐、与轴线近似成45C断口呈螺旋面、与轴线垂直；D断口呈螺旋面、与轴线近似成45。(5)根据铸

2、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?A最大拉应力；B最小拉应力；C最大剪应力；D最小剪应力。(6)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?A压电；B光的衍射；C金属丝的电阻随机械变形而发生变化；D当轴向压力达到某一临界值时，压杆失稳。(7)冲击韧性的物理意义是A。A试样断裂过程中断面单位面积吸收的能量;B试样断裂过程中断面吸收的能量；max发生在a点，max发生在b点;A的哪些点上，有4种答案，请判断Dmax发生在d点,max发生在b点。(9)构件中危险点的应力状态如图所示。构件为钢制：x=45MPay=135MPaz=0,xy=0,

3、许用应力=160MPa则下面关于构件强度的说法中正确的是A选用第一强度理论，构件满足强度要求；B选用第一强度理论，构件不满足强度要求；C选用第三强度理论，构件满足强度要求；D选用第三强度理论，构件满不足强度要求。Co(10)构件中危险点的应力状态如图所示。构件材料为铸铁:x=20MPay=-25MPa,z=40MPaxy=0,许用应力=30MPa则下面关于构件强度的说法中正确的是B。A选用第一强度理论，构件满足强度要求；B选用第一强度理论，构件不满足强度要求；C选用第三强度理论，构件满足强度要求；D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BoA使压杆保持稳定的直线平衡构形

4、的最小轴向压力;B使压杆保持稳定的直线平衡构形的最大轴向压力;C使压杆保持稳定的直线平衡构形的平均轴向压力;D使压杆保持稳定的曲线平衡构形的最大轴向压力。C试样在冲击过程中受到的最大冲击力;D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D是正确的。Bmax发生在C点，max发生在d点;Cmax发生在b点，max发生在a点;(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AA压杆约束愈强，压杆的临界载荷Fpcr愈高，其稳定性愈好;B压杆约束愈强，压杆的临界载荷Fpcr愈低，其

5、稳定性愈好;C压杆约束愈强，压杆的临界载荷Fpcr愈高，其稳定性愈差;D压杆约束愈强，压杆的临界载荷Fpcr愈低，其稳定性愈差。(13)如图所示，一端固定、另一端由弹簧侧向支撑的细长压杆的临界载荷，可采用欧拉公式FPcr2EI/l2计算。该压杆的长度系数的取值范围为CoA0.5;B0.50.7;C0.72.0;D2.0。(14)冲击动荷系数是A。A构件承受的冲击载荷和相应静载荷之比；B构件承受的相应静载荷和冲击载荷之比；C构件承受的相应静应力和冲击应力之比；D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BoA一倍；B二倍；C三倍；D三分之

6、一。(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。A前者产生的最大变形大；B后者产生的最大变形大；C二者产生的最大变形相同；D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。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；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;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。(18)构件的疲劳破坏是目的结果。A构件材料性质变

7、化；B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。(19)影响实际构件疲劳寿命的三个主要因素为D。A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DA经过有限多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值；B经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值；C经过有限多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值；D经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值。2一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两部分用钱链C和绳子EF相连接。

8、今有一重量为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。AB3砖夹的宽度为250mm杆件AG*口GCE旌G点较接。已知：醇的重量为W提醇的合力为Fp,作用在砖夹的对称中心线上；尺寸如图所示；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(1(d是G点到砖块上所受正压力作用线的距离)。题3图4试求图示静定梁在A、BC三处的全部约束力。已知d和q。a，rnjEirmq以B鑫Id.I-d.I.d-I.&具5试画出图示（图中各数单位为kN）杆件的轴力图。6一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kNI-m）均示于图中

9、。试画出圆轴的扭矩图。题6图7试画出图示梁的剪力图、弯矩图。8试画出图示梁的剪力图、弯矩图。9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。题9图10变截面轴受力如图所示，图中尺寸单位为mm。若已知Ma1765Nm,Me21171Nm,材料的切变模量G80.4GPa,求:(1)轴内最大剪应力，并指出其作用位置;(2)轴内最大相对扭转角max。题10图11悬臂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A、B两点的正应力。题11图12图示外伸梁承受集中载荷Fp作用，尺寸如图所示。已知FP=20kN

10、,许用应力=200MPa所使用的工字钢的型号是14,试校核梁的强度。工No.14题12图k#度f&稣甯鹿,4-L平均屋小康，r的用HF靶t附表:匚羯端SOJC半税FI侨怦币Is-十餐*:蜕峰也.V4艮寸/1Ml.就面曲机/ch1r£1八电'mJLT*d*rrltjcm#JSxrtnIJaa"Wjrm/小'由10INi?e辅7I7.(HTft.5?3.13.514.31%111.2Ur2245-l£3r43497?,5.294,14519&8.5310,4533士7212s6771.5Z幽H140Ri5,s9J7.S3.821.5,应

11、97121025.76IZ£4.416L73LC88府轨9B426.1练5U301414.53魁,121.21.39181&016,5JO,7队514J30.624.J记6口1-7.3d电4122Z62tOt不too711J4,535.5跖923702378/1517,2131.92.1320b20oIKgKTg科531.1网。网7.961S.91«»*，12.Q6空。110?.5电3丸与4.83334。口融氏附出9僻4ag1.327b320JUia.a9.S<.»46.136.43570_32$象7SIS.7也7丸27羯，帮6111813

12、105低53S.1son；M10LUW.18如5W邪明2.40*ZSb250ns1011310553.51"5283,tS*二二9.93«fl.273福翁7珞U3小M13图示外伸梁承受集中载荷Fp作用，尺寸如图所示。已知Fp=20kN,许用应力二160MPa试选择所用工字钢的型号。附表:题13图（部分）内号包更，k1度.&-鼻甯席,d-Mfli平均bi罩orr内圈HF般t匚*期SOiC平并；IL-慑昆7税，S-十款*:鸵串电.R/mn1根面曲机JcmF比籍“她13#ft倩i*AdrFLFm'忆一。、rtii/户&cmI/era'/mi'

13、;ij,/cm10IN«4H57.S氏53.11机311.2245r4s4.148.59339,?Z1.5Z1连71L9.473.5厚1以N-188P4377,S295.19510,854«,90SIZB677LG09X"uorr&7.S3aS21.5,咐97121025.7612C4.«l.11,73怔口府99s426.1前51130HI6.59型魁,12i.Z1.89ISISO的乐sJO,74514J皎白练记6口1器7.3d15.412J2G220a2CK?tQ<JqIIg35.527.S2370237fi.1517,21%31.92.

14、13的&20010：9)1,494,5瞅5131.1ZSOO2507.961S,91»33.2.Q6zzo110电3丸54.S433M0Q8.附1良9摊gg工初27b320JU0,5K,J户54浦播J36.43510_325拆7S1队7N<2.7丸27羯，Z50HiR1310s，轧$36.15阳.”UL.H1&加如时O*fiUi2,4%ZSb雨11110»310s53.S52注,郭9.9力.鲤3间2975工5L+J14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

15、辅助梁CDCD也可以看作是简支梁。试求辅助梁的长度a。题14图15图中q、1、EI等为已知。试用叠加法求图示梁中截面B的挠度和转角。已知:(a)EIl(b)16图中P、q、已知:(a)12I".irirJIL.UIIII!|廿nEI-l题15图EIlMlBEIql3B6EIMl2WbWbl、EI等为已知。试用叠加法求图示梁中截面B的挠度和转角。ei2EIql48EI题16图EIlPl2B2EIPl33EIw17试求图示梁的AB端约束力。3qlB6EIWbql48EI题17图已知:EIBEI-lPl2B2EIMlEIWbPl33EIMl22EI18矩形截面悬臂梁受力如图所示，其中力Fp

16、的作用线通过截面形心。已知Fp、b、h、l和。（1）试求图中虚线所示截面上点a处的正应力。（2）当为何值时，点a处正应力为零。题18图19煤气罐所用材料的屈服应力为s=170MPa,若煤气罐的外径为D=32cm,壁厚为=0.28cm,试用第三强度理论计算煤气罐不发生屈服所能承受的最大内压p。题19图MaF0Fb2.4cos752WBC2.4cos751.5WP2.40.6cos75WAC2.4cos750.50Fb375NfFy0FaFbWacWbcWP0Fa525Nt(2)以BC为研究对象，作受力图如右下。McF0Fb2.4cos75FT2.40.6sin75Wbc2.4cos750.50F

17、T107N工程力学期末复习题答案1答:(1)A(2)D(3)C(4)D(5)A(6)C(7)A(8)D(9)C(10)B(11)B(12)A(13)C(14)A(15)B(16)A(17)A(18)B(19)D(20)D2 答：(1)以整体为研究对象，作受力图如右上。FBy4qd(2)分析AB杆，作受力图。Fbx3 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。Fy0FpW0(a)(2)以科为研究对象，作受力图如右中。MDF0Fa250W1250(b)FAfsFNA(c)(3)以砖夹AGEB分为研究对象，作受力图如右下。MGF0FP95Fa30FNAd0(d)将式(

18、a)、(b)、(c)、(d)联立，可得d110mm4 答：(1)先分析BC杆，作受力图。Fx0Fbx0MbF0FCy2dqdd/20qdFy0FByFeyqd0MaF0Maqd3d/2FBy2d0Ma3qd2(j)Fx0Fax05答:6答:7答:Fy0FAyqdFBy0FAy4qdjFN/kN308答:Cql一119答：(1)受力分析，确定各杆的轴力研究销子C,由平衡方程Fx0Fnacsin45Fnbcsin300Fy0Fnaccos45Fnbccos30Fp0(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100.518FpAacFp0.518保证BC杆强度安全的结构许用载荷为0.

19、732Fp取较小的FP答:(1)作扭矩图固定AbcFp0.7320.7321751062021064N75.106kN0.73288Mx/NmX2936AB段：一ABmaxMWp116Mx1_d13162936703109PaBC段:maxBCMx216Mx2161171PaWP2d23503109可见，maxmaxBC47.711MPa(2)求轴内最大剪应力及其作用位置(3)求轴内最大相对扭转角43.595MPa47.711MPa轴内最大相对扭转角为AC两截面相对扭转角,maxACABBC乎GIP1Mx2l2GIP22936700103117150080.4109704101280,4109

20、邛Itrad504101232322.271102rad(1)确定梁的11截面上的弯矩数值应用截面法可得M111000160010.5Nm1300Nm(2)计算惯性矩Izbh3120.10.1534m2.81251012求梁的11截面上A、B两点的正应力A点：AM1I1Ya1300552.812510Pa2.542MPa(拉)M11Yb130035102.8125103-Pa1.618MPa(压)B点：BIz512答：(1)先求约束反力MAF0FBy4FP505FByFP25kN4MBF0FAy4Fp101FAyFp5kN4(2)作弯矩图PPNo.14(3)强度分析危险截面在Mmax20kNm

21、,查表得No.14工字钢的弯曲截面模量Wz10210max安全MmaxWZ20103102106Pa196.1MPa200MPa另号量又=hj卜明者度，Jr-不均r时用K*柱1n-H喇引观罕牛fI一情件即i日献武本Hrr-齿性单落,5+就81的部3.型*尺寸,mmHEUJem1rin八himJ*彳*惜J-JhJJ力fJm，正皿ix?rtnJr15,011lji/cSl>L*E1>/cm10lot第4.5小&53.3U.3ll.Z245上14LSt33鼠鹿1.52|12.67!三B.47工5IB,1U,2488.4377,$J9S.1能LQ.8546.90S12.177L60

22、91414。flfl15.5a】7.53.82L5乳9nsq二5.76亮6%416.1l.73ICHoA8«轨9|84苑130.51130HI6.5Rl工89321.ZLS9|»侬S.5i)0.78,5九330.624.116601R57.me1222621QO7fl4.533,5J7.S23702V氏15i7+a1U.S丸IS20bZOO10Z911.4194,539.531.125如250T.曾16,J»»JX12.o«%220llflr.s】23%$4.B心333400W工而i队g耀<oJ3.11Z2bZ20N29.5】2.3丸54

23、546.43仇43570必机781良7ZM4工，Z-Z713答:(1)先求约束反力MaFMbFFAy41F4FP10p5kN(2)作弯矩图(3)强度分析危险截面在B处,Mmax20kNm,由强度条件maxMmaxWnT10336m1601020_63312510m125cm查表知应选择No.16工字钢。FBy4Fp505FByFP25kN4'em就面况ifc*r般AL.曲机/rif尸-j厂身W/an'1AAdF，,1一JJ段tin1I/CIBtij,/cmIOA辅4.5763.114.311.2245494.148.53339a?ZJ.52i?e7lSB.4T3.51H,1I4r3-18ar4317?,5295.19510IS44.90A12.677LseeHUPHi5,59J7.S3,且21.5况97121025.76izfil.4I后,73府仇94126.120.5U3046.S893.121.Z1.3921JISO加，6,5JO,7及5Cl乱白纵116前1脂7.3d电4122262Matoo1007II五527.1>2370237S.三17,21%31.52.IS翔占20oio:)1,44,5阻3i.l35£0_2507.96IS,9ICS33.2.OS加1例7.5电$