工程力学复习课件

1、工程力学复习答疑工程力学复习答疑指导老师：赵登峰指导老师：赵登峰本课程学习的内容本课程学习的内容 理论力学部分理论力学部分 1. 受力分析受力分析 2.简单力系简单力系 3.平面一般力系平面一般力系 4.空间一般力系空间一般力系 材料力学部分材料力学部分 1. 杆件的拉压杆件的拉压 2. 剪切的实用计算剪切的实用计算 3. 杆件的扭转杆件的扭转 4. 杆件的弯曲杆件的弯曲 5. 组合变形组合变形 6. 压杆稳定压杆稳定 7. 疲劳疲劳本课程考查的内容本课程考查的内容考试的基本题型考试的基本题型 选择题：共选择题：共10题，共题，共20分分 填空题：共填空题：共10题，共题，共20分分 简述题：

2、共简述题：共 2题，共题，共10分分 计算题：共计算题：共 3题，共题，共50分分 1. 静力分析题：静力分析题：1题题15分分 2. 杆件拉压（扭转或剪切）：题杆件拉压（扭转或剪切）：题1道道15分分 3. 杆件弯曲（组合变形）：题杆件弯曲（组合变形）：题1道道20分分一、选择题：一、选择题：F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3A B C D下列四图中矢量关系符合F1+F2+F3+F4=0的是图（ ）。刚体上作用着三个力并且保持平衡，则这三个力的作用线一定满足（ ）。 A. 共线 B. 共面 C. 共面且不平行 D. 共面且相交于同一点工程力学材料力学部分的基本研

3、究对象是（ ） A. 刚体 B. 质点 C. 弹性变形体 D. 变形杆件 力对坐标轴的投影和分力的概念不同，投影和分力分别对应于（ ）。 A. 矢量和标量 B. 标量和矢量 C. 标量和标量 D. 矢量和矢量 对变形体来说，力的作用点（ ）其作用效果不变。 A. 必须保持不变 B. 作用点沿作用线移动 C. 随意改变 D. 作用点沿作用线的垂线移动 构件强度是指构件抵抗( )的能力 A. 破坏和塑性变形 B. 弹性变形 C. 干扰而不失稳 D. 前三者全部剪应力是指截面指定局部（ ）。 A. 法线方向的力 B. 线方向的力 C. 法线方向力的面密度 D. 切线方向力的面密度剪应变是指材料局部（

4、 ）。 A. 线元的伸长量 B. 垂直角度的改变量 C. 线元的伸长量与线元长度之比 D. 垂直角度的改变量与原来角度之比 杆件的四种基本变性形式是（ ）。 A. 拉压、剪切、扭转、弯曲 B. 拉压、挤压、扭转、弯曲 C. 挤压、剪切、扭转、弯曲 D. 拉压、剪切、挤压、弯曲剪切变形时存在的内力主要是（ ）。 A. 剪力 B. 弯矩 C. 扭矩 D. 轴力衡量杆件弯曲变形的量有两个是（ ）。 A. 伸长量和截面转角 B. 挠度和截面扭转角 C. 挠度和截面转角 D. 截面转角和截面扭转角拉压变形时，圆截面杆件直径增大一倍，变形量降低为原来的（ ）分之一。 A. 2 B. 4 C. 8 D. 1

5、6对称循环交变应力的循环特征是（ ）。 A. -1 B. 0 C. 0.5 D. 1适合塑性材料的强度理论是（ ）强度理论。 A. 第1和第2 B. 第2和第3 C. 第3和第4 D. 第1和第3剪切变形时的挤压面总是（ ） A. 平行于外载荷 B. 垂直于外载荷 C. 水平方向 D. 铅锤方向剪切变形时的挤压面总是（ ） A. 平行于外载荷 B. 垂直于外载荷 C. 水平方向 D. 铅锤方向二、填空题：二、填空题： 作用在物体上同一点的力系可以等效于一个合力，该合力的大小和方向用由 法则确定，该合力的作用点在 。 在力的作用下不会发生变形的物体是 。 力F与某轴的夹角为，则该力对该轴的投影为

6、 。 力F对某轴的矩为0，则该力的作用线与该轴的关系为 。 二力杆约束的约束反力大小未知、方向 、作用点在铰链中心。 通常一般力系向指定点简化的结果为 。 一个平面力偶系可以列出 个独立的平衡方程。 一个平面汇交力系可以列出 个独立的平衡方程。 杆件拉压变形时横截面上的正应力与轴向正应变之比称为 。 杆件剪切拉压变形时杆件的主要内力是 。 杆件弯曲变形时杆件，剪力Q和弯矩M的关系是 。 多向应力分析中，剪应力最大值的截面与主平面的夹角 为 度。 杆件的组合变形是指同时存在 种及以上的基本变形。 降低冲击载荷应该 构件的刚度。 按照计算压杆临界载荷公式，杆长度增加一倍，临界载 荷降低至原来的 分

7、之一。 最常用的材料疲劳强度的指标是 。 简述疲劳破坏的一般过程。 简述在剪切实用计算中剪切面和挤压面的确定方法 简述画受力图的基本步骤。二、简述题：二、简述题：100mm250mm200N400N250mm50Nm简支梁，结构及受力如图所示，不计杆重。以梁为分离体画受力图。列出平衡方程。求两支座处的约束力。以梁为分离体，受力如图100mm250mm200N400N250mm40NmR1yR2yR2x2. 平衡方程： X=0：R2x=0 Y=0：R2y+ R1y -200-400=0 M2=0：R1y 600-200100-400350+40000=03. 解答 R2x=0N，R1y=200N

8、，R2y=400N图示为汽车台秤简图，BC为整体台面，杠杆AB可绕O轴转动，B、C、D三处均为铰链，DC处于水平位置。分别以台面BC、杠杆为分离体画受力图。列出适当的平衡方程。求平衡时珐码的重量W1与被称汽车的重量W2的关系。AOBCDW1W2la21WlaW W1与与W2的关系的关系杆杆ACB、齿条受力图。、齿条受力图。W2XBYBXCXOYOW1YBXB0:00:012lWaYmACBWYYBOB：对杆对齿条：列出适当的平衡方程。列出适当的平衡方程。图示工作气缸，活塞直径图示工作气缸，活塞直径D120 mm，活塞杆直径，活塞杆直径d18mm，长度长度l=0.6 m。杆的材料。杆的材料30M

9、Pa，E=200GPa。气缸工作压。气缸工作压力为力为60KPa，画出活塞受力图；画出活塞受力图；求出活塞杆的轴力；求出活塞杆的轴力；求出求出活塞杆的正应力并校核强度；活塞杆的正应力并校核强度；求活塞杆的伸长。求活塞杆的伸长。Dd画出活塞受力图画出活塞受力图 DdpN求出活塞杆的轴力求出活塞杆的轴力 N=(D2-d2)p/4 =3.14(1202-182) 6010-3/4=663.3N求出杆的正应力并校核强度求出杆的正应力并校核强度=N/A =663.34/(182) =2.6MPa（合格）求出杆的伸长量求出杆的伸长量l=Nl/EA =663.30.6/(210110.0182/4) =7.

10、8210-6m1KNm3.5KNm0.5KNm2KNm300mm300mm300mm300mm图示受扭圆轴截面直径d=80mm，材料45MPa，G=80GPa。画出扭矩图； 求出各段最大剪应力并校核强度；求出圆轴的扭转角；1KNm3.5KNm0.5KNm2KNm0.5KNm-3KNm-2KNm300mm300mm300mm300mm2. 求各段最大剪应力并校核强度1=T1/W=0.5103/(803/1610-9)=4.97MPa2=T2/W=3103/(803/1610-9)=29.84MPa3=T3/W=2103/(803/1610-9)=19.89MPa3=03. 求圆轴转角 =1+2

11、+3+3= =T1l1/GJ+ T2 l2 /GJ+ T3 l3 /GJ+ T4 l4 /GJ =(0.5 -3-2)1030.3 /(80l010804/3210-12)1. 画扭矩图等截面传动圆轴如图所示。已知该轴转速n=300 rmin，主动轮输入功率Pc30kw，从动轮输出功率PA=5kW，PB=10kw，PD15kw，材料的剪切模量G=80GPa，许用剪应力=40MPa，单位长度许可转角1m。求四个外力偶矩。画出扭矩图。按强度条件设计此轴直径。按刚度条件设计此轴直径。 MAMBMCMD )45(26.4310110801801048. 0323243364maxmax可以园整为mmG

12、TdGITkNmnNTkNmnNTkNmnNTkNmnNTDDCCBBAA48. 030055. 91555. 996. 030055. 93055. 932. 030055. 91055. 916. 030055. 9555. 9求四个外力偶矩求四个外力偶矩 mmTdWT4 .39401048. 01616363maxmax按强度条件设计轴径按强度条件设计轴径按刚度条件设计轴径按刚度条件设计轴径-0.16kNm-0.48kNm0.48kNmT画出扭矩图画出扭矩图 外伸梁结构及受力如图所示，不计杆重，截面为矩形高度h=80mm，宽度b=40mm材料45MPa，E=200GPa。计算支座约束反力

13、 ；画剪力图和弯矩图；按照正应力强度条件校核弯曲强度；100mm100mm100mm16N80N/m1. 计算支座约束反力 M1=0： R2200-8250-16100=0 M2=0： -R1200-850+16100=0 R2=18kN，R1=6kN2. 画剪力图和弯矩图3. 校核弯曲强度 1=M1/W =0.61000/(40802/610-9) =14.06MPa100mm100mm100mmQ80kN/m6kN8kN-0.4kNm0.6kNmxx16kN-10kNM等截面钢轴如图所示。轴材料的许用应力等截面钢轴如图所示。轴材料的许用应力65MPa65MPa若轴传递扭若轴传递扭矩矩1 1kNmkNm，P PH H=4=4kNkN，P PVlVl1 1kNkN，P PV2V2=3.5=3.5kNkN，画出轴水平方向的受力画出轴水平方向的受力图和弯矩图。图和弯矩图。画出轴铅垂方向的受力图和弯矩图。画出轴铅垂方向的受力图和弯矩图。画出扭矩图。画出扭矩图。试按第四强度理