国家开放大学电大《工程力学》2022期末试题及答案（试卷代号：2661）

1、亞=rr国家开放大学电大工程力学2021-2022期末试题及答案（试卷代号：2661）盗传必究一、选择题（每题4分.共20分）由杆重不计,其上作用一力偶矩为M的力偶，则图（a）中A点的约束反力比图（b）中A 点的反力（1.ite)oA.B.C.相同D.不能确定2.由同一种材料组成的变截面杆的横截面面积分别为2A和A,受力如图所示，弹性模 量E为常数；以下结论（）是正确的。3.A.B.C.D.D截面位移为0D截面位移为爲c截面位移为忌1:1D截面位移为警劈裂试验得岀的岩石强度表示岩石的（2AD选择题2图A.抗压强度B.抗拉强度C.单轴抗拉强度D.剪切强度4.用积分法计算梁的变形时，边界条件是（）

2、oA. 0a=，ba=0B. Ob ; Wb =0选择题4 I5.岩石抗压强度试验中，若加载速率增大，则岩石的抗压强度（ B.减小A.增大)oC.不变D.无法判断1-5 题答案：1. B 2. C 3. B4. D 5. A二、判断题（每题2分，共8分）6.岩体的渗透率是表征岩体介质特征的函数，与流体性质无关。（7.岩石试件尺寸越大，其所能承受的最大承载力越大。（）8.圆轴发生扭变形时，任意两横截面的相对扭转角不可能为零。（9.等直梁弯曲变形的最大正应力一定是发生在弯矩最大的截面上。（6一9 题答案：6. V 7. X 8. X 9. V三、填空题（每题4分，共20分）图示结构受矩为M = 1

3、0kNm的力偶作用。若a = lm,各杆自重不计。则固定較支座A处反力的大小为 kN,方向为 MA B填空11题填空10题图rl*图示矩形截面木拉杆的接头。已知：拉力F,长度l,a,b,则剪切与挤压时的剪切应力为 ，挤压应力为 12.图示阶梯形圆轴，用图中m和d写出圆轴的最大切应力 q A B 身C 1T填空题12图填空题13题图示正方形截面简支梁，若载荷不变而将截面边长a改变为2a,则其最大弯曲正应 力为原来的 倍。岩石颗粒间的联结分 OIH联结与 联结两类。10-14题答案:10kN水平向左F/bl F/ab1024m/277rc/31/8（结晶）（胶结）四、筒答题（每题5分，共10分）声

4、发射测量地应力的原理及方法。 答：材料在受到外荷载作用时，其内部贮存的应变能快速释放产生弹性波，发生声响，称为声发射。因此岩石的声发射与岩石经受的应力之间有一定的关系。岩石的声发射具有记忆效应，即岩石在卸载 过程中极少有声发射发生，在重新加载达到其曾经经受的最大应力以前也极少有声发射发生，一旦超过其 曾经经受的最大应力，声发射事件大量增加。这一现象叫做凯泽效应。从很少产生声发射到大量产生声发=1射的转折点称为凯泽点，该点对应的应力即为材料先前受到的最大应力。凯泽效应为测量岩石应力提供了一个途径，即如果从原岩中取回定向的岩石试件，通过对加工的 不同方向的岩石试件进行加载声发射试验，测定凯泽点，即

5、可找出每个试件以前所受的最大应力，并进而求出取样点的原始（历史）三维应力状态。简述压杆的分类答：压杆可分为细长杆、中长杆和短粗杆三种，是根据压杆的柔度来区分的。五、计算题（每题14分，共计42分）如图所示静定多跨梁。已知的= 20kN/m,M = 40kN m,Z=3mo求A和C的反力。解:解：（1）取BC分析有：（受力图略）、Mb （F）=O=Fc X 2l-2ql3. 142 X 200 X IO3 4 * X 3,F = =BkN =0=Fc =60kN；（方向向上） (2)取囈体分析有：S Fx=O=FAx=O2 巳=0=Fav 2q/ + Fc=0=FAy =60kN(方向向上) 5

6、2 MA(F) = 0=Ma-M-2qlX2l + FcX3l= 0=MA = 220kN m(逆时针)图示结构中，AC为刚杆，CD杆的材料为Q235钢，C、D两处均为球钗，已知d = 20mm,材料的E = 2OOGPa,（Jp = 235MPa,稳定安全因数nsl = 3.0o试确定该结构的许 可荷载。q O.5m J Fp L5ma IT： 77?I解:解:压杆所受外力 卩=牛压杆临界力的计算 m=1 Z = lm i = = 5mm义=亨=坚费 = 200=9L 6 XNX,大柔度IO6解:解：由库伦准则及莫尔 有 R.AABM. _2sinp :皿+宀Ccbt(Ol*73)/2f=C+。3 sinp上式为用主应力表示的库伦准则，当侧向应力03=0时的C即为岩石抗压强度 2Ccoso?队=:I-sin已知久= 8MPa,3=4MPa,bi =16. 4MPa 亠八 q l + si% .由公式 带人数据16.4 = 4 :叩+81 sm 甲得甲= 20.78 由广片得1 sinyc ac(l sincp) 8(1 sin20. 78)cos甲cos20. 78所以，该岩石的内聚力C = 2.76MPa,内摩擦角 = 20. 78C = = 2. 76MP