工程力学C校外出题考试B(201901答案)

1、 西南交通大学20182019学年第1学期考试试卷课程代码1171001课程名称工程力学C考试时间120分钟线订装封密名姓题号二三四五总成绩得分阅卷教师签字：一、填空题（每题4分，共40分）线订装封密号学E1A1E2A1杆1杆2E2A21、刚体静力学研究对象是刚体;材料力学研究对象是变形体2、学习材料力学知识涉及到的基本假设是：均匀连续介质、各向同性、小变形3、对于没有明显屈服台阶的塑性材料，确定其屈服极限的方法为：0.2%塑性变形4、图示三根杆件的弹性模量和截面积，若所受力P相同，则:杆1、杆2的内力相等，应力，相等_,应变不相等（相等，不相等）;杆2、杆3的内力相等，应力，不相等，应变不相

2、等（相等，不相等）。线订装封密级班杆35、在静不定问题中，构件的强度与材料的力学性质有关，刚度与材料的力学性质有_，变形协调条件与材料的力学性质无关（有关，无关）。6、在杆内扭转切应力公式巩p)=Mp/1的应用范围有以下几种，试判断哪一种是正xp确的。b(a)等截面圆轴；(c)等截面圆轴与椭圆轴;(b)等截面圆轴，弹性范围内加载；(d)等截面圆轴与椭圆轴，弹性范围内加载。7、如图所示，在平板和受拉螺栓间垫上垫圈，可以提高(a)螺栓的拉伸强度(b)螺栓的剪切强度(c)螺栓的挤压强度(d)平板的挤压强度8、判断下列平衡方程是否必要且充分(是、否)TOC o 1-5 h z(a)工X二0工X0工m(

3、F=0。否B(b)工Y=0,工Y0,工m(F)=0。A工m(F=0工m(F=0工X，=0。是0c工m(F=0工m(F)=0工Y，=0。是0c9、物体C放置在倾角为a的斜面AB上C重mg。受水平力P的作用(见图)，设物体C与斜面AB间的静摩擦系数为f,判断下列情况下物体的运动(向上运动、向下运动、或静止)：(a)当Pmg(tga+f)时，物体C将沿斜面向上运动1-f也以当f2Pfp时，物体C将沿斜面静止10、图示2杆件结构的静不定次数为1_二、计算题（15分）如图所示T形结构ADC通过铰链C与直角曲杆BC连接，曲杆BC受集中力偶m作用。不计梁重，试求支座A、B、D的约束力。解：考虑BC杆平衡，易

4、有:考虑整体平衡有：FAxAy（评分：受力分析4分,A、B、C受力各3分，计算结果正确2分，答错不得分）三、计算题（15分）图中刚性梁由三根长为L=12m的拉杆吊挂，杆截面积均为2cm2,材料许用应力为q=120MPa，弹性模量E=200GPa，若中间杆2尺寸短了0O6%L,安装后，试计算各杆应力并校核其强度（杆件及粱重量不计）。解：分析刚性梁，受力图如图所示，由平衡分程得，F+F=FN1N3N2F-a=F-2aN2N3变形协调条件：5+5=0.06%L32FL-N2EA5=3FLN3EAFFN3联立求解得：F=6666.67NN1F=13333.33NN2F=6666.67NN3F各杆的应力

5、:Q=Q=f=33.3MPaq13AFq=A=66.7MPaq满足强度条件.评分：受力分析2分，平衡方程2分，几何方程2分，1、2、3受力各1分，各杆强度计算各2分，计算结果2分，答错不得分）（评分：内力图3分，切应力计算强度校核各4分,最大扭转角计算刚度校核4分，答错不得分）四、计算题（15分）阶梯形空心圆轴如图所示（尺寸单位mm）。已知A、B和C处的外力偶矩分别为M=80Nm、M=50Nm、M=30Nm，材料的剪切弹性模量G=80GPa，ABC轴的许用剪应力l=60MPa，许用扭转角6=1o/m，不计轴重，试校核轴的强度与刚度。解：AB段：d=24mmd=16mm12BC段：d=20mmd

6、=16mm12作圆轴的扭矩图如图所示。兀I二(244-164)二26124.8mm4PAB32兀I二(204-164)二9269.28mm4PBC32求各段的最大剪应力：T24t二-二36.75MPa|rjABmaxI2PABt二-Tb-20二32.37MPaL0oo不满足刚度要求。五、计算题(15分)为增加图示悬臂梁AB内的弯矩值，在A端通过缆绳施加一平衡块m2。已知悬臂梁上重物质量为m=400kg,平衡块质量为m2,梁的重量不计。212试作梁的内力图；21求梁内绝对值最大弯矩尽可能小的平衡块的质量;23若已知G=80MPa,试求梁的直径d。解：设使梁内弯矩绝对值尽可能小的平衡块质量为m2=kmf则得弯矩图(b)M=kmgxC1M=kmgl一mg(l-x)=-MB11C即km1gl-m1g(l-x)=-km1gx1一k,x=/1+kx=200mm,l=400mm由(2)式：1-k0.2=x0.4，1+k=(1-k)x2，1+k1)2)(a)1即平衡块位于C(x=200mm)时，mk=131=一m23x*.km劎1gxA(b)止匕时IMI=1mgx0.2=1x400 x9.8x0.2=261.33Nmmax