《工程力学》期末复习题(含答案)

1、工程力学期末复习题1选择题:(1)卜面哪一选项是材料的刚度指标？A一A弹性模量E；B屈服极限。S；C强度极限；D断后伸长率(延伸率)8。(2)下面哪一选项是材料的塑性指标？DA弹性模量E；B屈服极限。S；C强度极限；D断后伸长率(延伸率)8。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；B拉应力最小；C剪应力最大；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？A断口平齐、与轴线垂直；B断口平齐、与轴线近似成45。；C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。根据铸铁试件扭转破坏断口可以推

2、断，铸铁的扭转破坏和什么因素有很大的关系？B最小拉应力;A最大拉应力;C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？CA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。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；B试样断裂过程中断面吸收的能量；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。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。+发生在a

3、点,max-发生在b点;max+发生在c点,max-发生在d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。max(9)构件中危险点的应力状态如图所示。构件为钢制：b=45MPa,x则下面关于构件强度的说法中正确的J。A选用第一强度理论，构件满足强度要求；论，构件不满足强度要求；论，构件满足强度要求；论，构件满不足强度要求。b=135MPa,b=0,T=0,许用应力b=160MPa。选用第一强度理选用第三强度理选用第三强度理(10)构件中危险点的应力状态如图所示。构件材料为铸铁：b=20MPa,b=-25MPa,b=40MPa,T=0,许用应力xyzxyb=

4、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;论，构件不满足强度要求；论，构件满足强度要求；论，构件满不足强度要求。选用第一强度理选用第三强度理选用第三强度理(11)压杆的临界载荷是A使压杆保持稳定的直线平衡构形的最小轴向压力;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。(12)下面关于压杆约束强弱对其稳定性影响的说法中，正确的也亠AA压杆约束愈强，压杆的临界载荷Fpc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，其稳定性愈好;C压杆约束愈强

5、，压杆的临界载荷Fpc愈高，其稳定性愈差;D压杆约束愈强，压杆的临界载荷卩卩愈低，其稳定性愈差。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公式F=兀2EI/(W计算。该压杆的长度系数卩的取值范围PcrAP0.5；C0.7r2.0；冲击动荷系数是A。载荷和相应静载荷之比；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。界载荷，可采用欧拉为C。B0.5r2.0。A构件承受的冲击B构件承受的相应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_BA一倍；B二倍；C三倍；D三分之一。将重物突然放到结构上和将重物缓慢放到结构上，下面关

6、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。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。构件的疲劳破坏是的结果。A构件材料性质变化；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

7、用。影响实际构件疲劳寿命的三个主要因素为。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。持久极限是_。A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两部分用铰链C和绳子EF相连接。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。AB2答：（1）

8、以整体为研究对象，作受力图如右上。2M（F）=0AFx2.4cos75x2B一Wx2.4cos75x1.5一Wx（2.4一0.6）cos75p一Wx2.4cos75x0.5=0F=375NQ）BF+F-WTW-W=0ABpq）BCPF=525N丿A（2）以BC为研究对象，作受力图如右下。2M（F）=0CFx2.4cos75-Fx（2.4-0.6）sin75。-Wx2.4cos75x0.5=0BCF=107NTB砖夹的宽度为250mm，杆件AGB和GCED在G点铰接。已知：砖的重量为W；提砖的合力为牟作用在砖夹的对称中心线上；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

9、能将砖夹起的2直是G点到砖块上所受正压力作用线的距离）。4题3图(a)(b)(c)题4图3答：砖被夹起时砖夹和砖能保持平衡。以整体为研究对象，作受力图如右上。工F=0F-W=0yp以砖为研究对象，作受力图如右中。工M(F)=0Fx250+W25=0DAFfFAsNA以砖夹AGB部分为研究对象，作受力图如右下。工M(F)=0Fx95+Fx30Fd=0(d)GPANA将式(a)、(b)、(c)、(d)联立，可得d110mm4试求图示静定梁在A、B、C三处的全部约束力。已知d和q。4答:先分析BC杆，作受力图。工F=0F=0 xBx乞M(F)=0BFCyFCyx2dqdxd/2=030工F=0F+F

10、-qd=0yBy3CyF=3qdBy4Bxqd3dFCyFBx（2）分析AB杆,工M（F）=0A作受力图。Mqdx3d/2FA亠ByM二3qd2（丿）x2d二0FAxFqdF=0Ay7ByF=qdAy45试画出图示（图中各数单位为kN）杆件的轴力图。30_些_2（5答: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kNm）均示于图中。试画出圆轴的扭矩图。题6图6答：*叫心-m)10307试画出图示梁的剪力图、弯矩图。qa题7图qa2qa2qa28试画出图示梁的剪力图、弯矩图。题8图8答: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Q2

11、35钢，其许用应力t=157MPao试求该结构的许用载荷。工F=0 x工F=0y9答：受力分析，确定各杆的轴力研究销子C，由平衡方程Fsin45+Fsin30=0NACNBCFcos45+Fcos30一F=0NACNBCP得F二0.518FNACPF=0.732FNBCP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%LPAC，(FLUp0.518保证BC杆强度安全的结构许用载荷为0.732&=IgIaPBC，(FLUp0.732冗175x106xx202x10-64N=75.106kN0.732材料的切变模10变截面轴受力如图所示，图中尺寸单位为mm。若已知M=1765N-m

12、，M=1171N-m，e1e2量G=80.4GPa，求:轴内最大剪应力，并指出其作用位置;轴内最大相对扭转角申。max擱定题10图10答：作扭矩图(2)求轴内最大剪应力及其作用位置AB段:BC段:t（AB）=MimaxWP1t（BC）=M2maxWP216Mx1nd3116MX2nd32（16x2936、5X703X10-9丿Pa=43.595MPa（16X1171、5X503x10-9丿Pa=47.711MPa可见，t=t（BC）=47.711MPamaxmax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x22GIP2p=p（AC）=p（AB）+p（BC）=xvr+Mma

13、xP12936x700X10-31171X500X10-3+80.4X109xnX704X10-1280.4X109xnX504X10-12rad3232=2.271x10-2rad11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。im舄11答:(1)确定梁的11截面上的弯矩数值应用截面法可得M=（1000 x1-600 x1x0.5）N-m=-1300N-m1-1计算惯性矩bh30.1x0.153）z1212丿m4=2.8125x10-5m4求梁的11截面上A、B两点的正应力(A)=Ma（-1300）x（-55）x10-3）2.8125x10-

14、5丿Pa=2.542MPa（拉）（B）=f（-1300）x35x10-3）2.8125x10-5Pa=-1.618MPa（压）600N/mlkN么11h111.Im-.71一12图示外伸梁承受集中载荷Fp作用,尺寸如图所示。已知作=2俪，许用应力zOOMPa,所使用的工字钢的型号是14,试校核梁的强度。附表:FPAT4m题12图1mCno.14it奇度；卜見宽逐*4-RWMi平均咄爪压：r讯同弧半隹：亠IwJ燈性-$15f5半武祈的“却.P请/mm.Js.e2L5f971210Z乩76l:j:昭436.11.73泮1D886虫9426.120.51130141fl.5813.S3.1ZL21.

15、89IS啊6,510&5.P箝号tx：*青度；-展鼻隔12.&77lsm14140亠M5.5出】7,S3,82LSk.971210Z5.7612IS.11.73淸160B86&.9寸26.1201511301116.5813b893.12,3l.sS91&0舸10.730.$24.1lfiGOIM1S.4昭26s2UDLOCIJ.4s4.535.E27s923702378.1517,2t-玖52.12泌2W血&J1.4s4.5.l25002S0诃IE1紗33P10622bZ20llfl7.512.3化54.8铭3334003Q氛日919225也gJ.3122b2201129.J12.35.54

16、.836.43570倔$.7S际咖42rl2.；?25b250罠1310s4.S昭5023.5440kB10.IB21.58280.04b2；.403E5b35011B101310s53.吕对龍E乱96422.n9.93A21.27aofl.29?S2.425i.K413答：(1)先求约束反力工M（F）=0AFx4-Fx5=0ByP5F=F=25kNBy4P工M（F）=0B-Fx4-Fx1_0AyP1F_-F_-5kNAy4P(2)作弯矩图O强度分析危险截面在B处，Mma广20kN-m，由强度条件-maxmaxWz_20X10m3_125x10-6m3_125cm3zInJ160 x106查表

17、知应选择No.16工字钢。粉号k一一宓度fbWjJfJd-糕iWJfir平均阴皿由；几亠療聘團議半楹；I锁件矩LW辄向哥i懺世屮径匸S半就向的祜垛.r一一f?if-/mm3*兽1f数aPifij厂$kbJr口/em?靑a，m)C/cm11Wf,cn?ij/cm=Sr/cmJ/CTD1Hr/cm3iij,/cmIQIWea4-57u.52.JH.：11,2245404.14&59339.721.5212.6745S.473,518r114.2188,4377.5Z95.1阳10.8546irSOE12.&77lemHTd一帥s,s出】3,821P5怖.97125.7612G札|16.11.73汗

18、16(?B86&.9J4浙纵51130兀6.5813B93.12X21,皈4為310.74a330.$24,110GO18&7.曲酥IJ?26J2WL朝7IJ.4&4.535.527s92370237氐1517,2I5玖5?.12倔2WMS&JI.44.5曲,12500250诃15P9紗33P1盅处ZZaEZO110匸512.39.54.83334003Q氛日9225也？.3122b那)129.J12.3|9.S4.8畑4357032&乩78r7咖d&T2.2?加25011罠$豹厂临5033.54401.9810.1S2J.5880.04b4BP2-832.403E5t35011B101310JU53.&4352B3-96422.729.934tL2730?.297jS2.4233.414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a。3e_-3m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1.5作和0.5F（3-0.5a），