工程力学期末考汇总

工程力学（一）期末复习题一、填空题在资料力学中，为了简化对问题的研究，特对变形固体作出三个假定，分为 ， ， 。答案：连续性，平均性，各向同性图中散布力的协力的大小为 ，对点A之矩大小为 。答案：ql/2()，ql2 /3(顺时针)知识点分析：此题考察散布力大小及协力作用点的计算，三角形散布力合理大小为三角形的面积，协力作用点为形心处。将圆截面压杆改为面积相等的圆环截面压杆，其余条件不变，则其柔度将 ，临界荷载将 。答案：降低，增大等的圆环截面压杆，截面惯性矩增大，柔度降低而临界荷载增大。对于空间力偶系，独立的均衡方程个数为 。答案：3个知识点分析：空间力偶系独立均衡方程的个数解决超静定问题需要采纳变形体模型，进行力、变形以及 关系的研究三方面的剖析工作。答案：力与变形图示销钉受轴向拉力

P作用，尺寸以下图，则销钉内的剪应力

，支承面的挤压应力 bs 。答案： P ，dh

4PD2 d211/18知识点分析：此题考察连结件剪应力与挤压应力的计算。一受扭圆棒如图4mm截面上的扭矩等于

，若该圆棒直径为d，则其扭转时横截面上最大切应力

= 。max答案： M，

图448Md3知识点分析:此题考察圆轴扭转时扭矩和切应力的计算方法，第一取隔绝体，依据扭矩均衡和右手螺旋法例计算出 m－m截面的扭矩为M ，依据切应力计算公式计算出截面的最大切48M应力 =max

d3。图5示阶梯杆AD受三个集中力F作用，设AB、BC、CD段的横截面面积分别为、、3A，则三段杆的横截面上轴力 ，正应力 。图5答案：不相等，相等知识点分析：此题考察受拉杆件内力和应力的计算，第一分段取隔绝体计算出 、BC、CD三段杆所受轴力分别为 F、2F、3F，正应力为轴力除以受力面积，三段杆正应力均为 F/A。图示正方形截面简支梁，若荷载不变而将截面边长增添一倍，则其最大曲折正应力为来的 ，最大曲折剪应力为本来的 。答案：1/8,1/422/18知识点分析：此题考察简支梁受弯截面曲折正应力和曲折剪应力与截面尺寸的关系，曲折正应力与正方形截面边长的三次方成反比，曲折剪应力与正方形截面边长的平方成反比，所以当截面边长变为本来的 2倍，曲折正应力变为本来的 1/8，曲折剪应力变为本来的 1/4。力和 是两个不一样的、互相独立的基本力学量，它们是构成力系的两个基本元素。答案：力偶作用于弹性体一小块面积（或体积）基本上只同载荷的主矢和主矩有关；载荷的详细散布只影响作用地区邻近的应力散布。这就是有名的 原理答案：圣维南知识点分析：此题考察圣维南原理的观点。在工程力学范围内，为保证工程构造或机械的正常工作，要求构件应具备足够的强度和 。答案：刚度，稳固性图6为低碳钢Q235的应力-应变曲线，当应力加至曲线上 k 点后卸载时，相应的弹性应变如图中的 所示，塑性应变如图中ek

所示。fba coi j6答案：oi ，ij知识点分析：此题主要考察低碳钢拉伸试验的变形阶段，弹性变形和塑性变形的定义。图7示圆截面悬臂梁，若梁的长度 l减小一半（其余条件不变），则梁的最大曲折正应力降至本来的 ，最大挠度降至本来的 。qdA Bl33/18图7答案：1/4，1/16知识点分析：受均布荷载的悬臂梁，截面抗弯刚度不变的条件下，最大曲折正应力与最大弯矩成正比，弯矩与 l的二次幂成正比，当 l减小一半时，最大弯矩变为本来的 1/4，最大1/16。

1/4。挠度与l的四次幂成正比，当l减小一半时，挠度变15、位移法是以 为基本未知量，位移法方程实质上是 方程。答案：独立结点位移，静力均衡知识点分析：此题考察位移法和位移法方程的基本观点。16、静定构造是 的 系答案：无剩余拘束，几何不变二、选择题工程构件要正常安全的工作，一定满尊必定的条件。以下除（ ）项，其余各项是必须知足的条件。强度条件 B ．刚度条件 C ．稳固性条件 D ．硬度条件答案：D内力和应力的关系是（ ）。A.内力大于应力 B. 内力等于应力的代数和C.内力是矢量，应力是标量答案：D

D.应力是散布内力的集度知识点分析： 此题考察内力和应力的基本观点和关系。依据圆轴扭转时的平面假定，能够以为圆轴扭转时横截面（ ）。形状尺寸不变，直径线仍为直线 B.

尺寸形状改变，直径线仍为直线C.A

D. 形状尺寸改变，直径线不保持直线成立平面曲折正应力公式 My/Iz，需要考虑的关系有（ ）。A.均衡关系，物理关系，变形几何关系C. C

B. 变形几何关系，物理关系，静力关系D. 均衡关系，物理关系，静力关系知识点分析：此题考察曲折正应力计算公式考虑的关系。44/18利用积分法求梁的变形，不需要用到下边哪种条件来确立积分常数（ ）。A.均衡条件 B. 界限条件 C. 连续性条件 D.圆滑性条答案：A知识点分析：利用积分法求梁的变形，考虑的条件有界限条件、连续性条件和圆滑性条件。压杆临界应力的大小（ ）。A.与压杆蒙受的轴向压力大小有关 B.与压杆的柔度大小有关C.B

D.与压杆的柔度大小没关知识点分析：压杆临界应力的大小与压杆的资料和柔度大小有关，而与压杆蒙受的轴向压力大小没关。利用图乘法计算弹性梁或刚架的位移，要求构造知足三个条件，以下哪个条件不是必要的（）。A. EI为常量B.构造轴线一定为直线C. M图一定是直线D.MM起码有一个是直线答案：C资料的无效模式（ ）。A.只与资料自己有关，而与应力状态没关 B.与资料自己、应力状态均有关C.B

D.与资料自己、应力状态均没关知识点分析：资料的实效模式不单与资料自己有关，与应力状态也有关。一点的应力状态以下图，则其主应力 1、2、3分别为（ ）。30MPa100MPa50MPa B ．50MPa、30MPa、50MPaC．50MPa、0MPa、50MPa答案：B

D ．50MPa、30MPa50MPa知识点分析：此题考察单元体主应力计算。轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面（ ）。A.分别是横截面、45°斜截面 B. 都是横截面55/18C.分别是45°斜截面、横截面 D.都是45°斜截面答案：A11. 在连结件上，剪切面和挤压面分别（）于外力方向。A.垂直、平行 B. 平行、垂直C.平行 D.垂直答案：B知识点分析：连结件剪切面平行于外力方向，挤压面垂直于外力方向。T轴的扭转剪应力公式

合用于（ ）。IPIA.矩形截面轴B.答案：C

椭圆截面轴 C. 圆形截面轴D. 随意形状截面轴知识点分析：此题考察圆轴的扭转剪应力计算公式。图示梁，若力偶矩 Me在梁上挪动，则梁的（ ）。A.拘束力变化，B端位移不变C. 拘束力和B端位移都不变

B. 拘束力不变，B端位移变化D.拘束力和B端位移都变化答案：B图14示简支梁中间截面上的内力为（ ）。D. 0 A.M=0、F=0；B.M=0、F≠0；C. M≠0、F=0； 、F≠D. 0 S S S Sq qaA Ba a/2 a/2图14答案：C知识点分析：此题主要考察简支梁内力的计算， 以下图受力，、B支座处支反力均为 qa，跨中截面弯矩为

qa 2

，剪力为0。一拉伸钢杆，弹性模量E＝200GPa，比率极限为200MPa，今测得其轴向应变ε＝0.0015 ，66/18则横截面上的正应力（ ）。A.σ＝Eε＝300MPa；C.200MPa＜σ300MPaC

B. σ＞300MPa；D. σ＜200MPa。．低碳钢试样拉伸试验中，试件变形完整部是弹性，所有卸除荷载后试样恢复其原长的阶段是（ ）。A．弹性阶段答案：A

B ．折服阶段 C ．加强阶段 D ．颈缩阶段知识点分析：此题主要考察低碳钢拉伸试验中各变形阶段的变形特色。．杆件的线应变是（ ）杆的变形，反响变形的程度。A．随意宽度答案：C

B ．单位宽度 C．单位长度 随意长度知识点分析：此题主要考察线应变的观点。．对于内力对称性，以下说法正确的选项是（ ）。A．轴力是反对称力C．弯矩是正对称力答案：C

B ．剪力是正对称力D ．以上都不对知识点分析：此题主要考察内力的对称性，轴力和弯矩为正对称力，剪力为反对称力。．对于刚结点以下说法中不正确的选项是（ ）。刚结点可传达弯矩 C．刚结点处各杆端不行发生相对挪动答案：B

．刚结点处各杆端可发生相对转动D ．刚结点连结各杆间夹角保持不变知识点分析：此题主要考察刚结点的特征，刚节点能够传达弯矩，可是刚节点连结处各杆端不行发生相对挪动且各杆间的夹角保持不变。．对于由4个刚体构成的系统，若此中每个刚体都遇到平面力系的作用，则该系统最多能够成立（8答案：C

）个独立的均衡方程。B ．9 C ．12 D ．16知识点分析：一个刚体遇到平面力系的作用最多能够成立刚体构成的系统遇到平面力系的作用最多能够成立

3个独立的均衡方程，所以 4个12个独立的均衡方程。77/18三、判断题答案：错知识点分析：此题主要考察拘束力的观点和特色。答案：错知识点分析：此题考察柔索拘束的特色，其拘束力沿着柔索的轴线方向背叛物体。答案：错知识点分析：此题主要考察二力杆的定义。答案：错的三因素为力偶矩矢的大小、方向、作用点。答案：错答案：错知识点分析：当力的作用线与轴订交或是与轴平行时，力对轴之矩的均为零。答案：错知识点分析：梁主要蒙受曲折变形，内力主假如弯矩和剪力。答案：错知识点分析：此题考察稳固无效的观点，中心受压直杆在临界力作用下，压杆直线形态的均衡开始丧失稳固性的现象称为失稳。EI EA为梁的抗弯刚度。Z答案：错Z知识点分析：EI 为杆的抗弯刚度，EA为杆的拉压刚度。Z提升梁的承载能力能够经过选择合理的横截面形状以降低 W。答案：错Z知识点分析：截面最大应力与 W 成反比，所以想要提升截面承载力应当选择合理截面形状Z88/18增大WZ，而不是降低WZ。答案：对答案：错知识点分析：此题考察铸铁资料的受力性能，其抗压性能优于其抗拉性能。答案：对答案：对答案：错知识点分析：此题考察梁曲折变形时挠度的观点，应当是截面形心沿垂直轴线方向的位移称为挠度。经过早先加载至加强阶段办理的资料，比率极限提升，即弹性范围扩大，断裂时的塑性变形减小，即延性降低。这类现象被称为“冷作硬化”或“加工硬化”。答案：对使非对称截面梁在受横向力作用发生横力曲折时，梁只发生曲折不发生扭转的条件是横向力一定经过截面的曲折中心。答案：对答案：错知识点分析：判断危险截面应以其应力为判断准则，而不是之内力为判断准则。19、力是矢量，所以力在座标轴上的投影也是矢量。答案：错知识点分析：力是矢量，但力在座标轴上的投影是标量。20、地球上，只需作用于物体上的力系是均衡力系，必能保证物体相对地球静止不动。答案：错知识点分析：作用于物体上的力系是均衡力系时，物体能够相对地球静止也能够保持匀速直线运动。99/18四、剖析简答题作图示拉压杆的轴力争。答案：知识点分析：分段取隔绝体计算出各杆段轴力，受拉为正受压为负，作出轴力争即可。剖析图所示梁的受力，作出剪力争和弯矩图。答案：弯矩图 剪力争作图示轴的扭矩图。答案：M MM M知识点分析：分段取隔绝体，依据扭矩均衡计算出各段扭矩大小，并依据右手螺旋法例判断处扭矩的正负。1010/184、简述塑性资料的力学性能。答案：（1）在弹性变形范围内，多半塑性资料应力与应变为正比关系，切合胡克定律； （1分）（2）塑性资料断裂时伸长率大，塑性好；（1 分）（3）多半塑性资料在折服阶段从前，抗拉和抗压性能基真同样，故可作为受拉或受压构件； （2分）（4）塑性资料蒙受动荷载力强；（2分）（5）表征塑性资料力学性能的指标有弹性极限、折服极限、抗拉强度极限、弹性模量、断后伸长率和截面缩短率等。 （2分）（6）对于塑性资料，当应力达到折服极时，将发生较大的塑性变形，此时虽未发生损坏，但因变形过大将影响构件的正常工作，所以往常把折服极限制义为极限应力。 （2分）作图示拉压杆的轴力争。答案：知识点分析：分段取隔绝体计算出各杆段轴力，受拉为正受压为负，作出轴力争即可。剖析图所示梁的受力，作出剪力争和弯矩图。答案：弯矩图 剪力争五、计算题平面刚架以下图， EI 为常数，试使劲法作其弯矩图。1111/18解：以C处的拘束为多与拘束，原构造的基本系统以下单位荷载和外荷载作用下弯矩图以下力法典型方程011 1P1 1aa

2aaaa 4a311EI 2 3 3EI11a11P 2

22q 2a qa2

aa 5qa4EI 2 2 3 2 8EI解得15qa32刚架弯矩图以下：图示矩形截面简支梁，已知载荷 F=4kN，梁跨度l =400mm，横截面宽度b=50mm，1212/18高度h=80mm，资料的许用曲折正应力 [σ]=7MPa，许用切应力[τ]=5MPa，试校核其强度。A2l/3

F bBC hl/3答案：解： ： 2l0 F ：

FB l 0Fy 0 FA FB F 0FA

4 8kN，FB kN3 32kN316kNm 8kN45 3弯矩图 剪力争曲折正应力强度校核（ C截面）：My

kNm40mmtmax

C max 45

6.67MPa[]=7MPa3Iz 50mm80mm12切应力强度校核（BC段截面）：8* 3kNcmax

F SS,max bIz

3FS 3 1MPa[]=5MPa2A 250mm80mm所以梁的强度知足要求。以下图构造中， AC、BC两杆均为钢杆，许用应力为 115MPa，横截面面积分别为A1 150mm2，120mm2，结点C处悬挂重物P，求该构造的许用荷载P1313/18A B30o45oCP答案：解：（1）计算内力。选结点C为研究对象，由均衡方程Fx 0, ,ACsin30o ,BCsin0FFy 0, FN,ACcos30o N,BCcos45o P0得：FN,AC 0.732拉,BC 0.518P（拉）（2）计算许用荷载 P。由AC杆的强度条件FN,AC 0.732150106m2 115 106PaP 23.6kN0.732 0.732由杆2的强度条件FN,BC 120106m 2 115106PaP 26.6kN0.732 0.518比较后，取二者中的小者，即许用荷载 P 23.6kN 。qEIk，点的挠度。1414/18答案：解：（1）支反力为（2）成立挠曲轴微分方程并积分 :（3）确立积分常数（4）成立转角和挠度方程（5）求中点挠度图示构造中，BC由一束直径为2mm的钢丝构成，若钢丝的许用应力 160MPa，q 30kN/mBC需由多少根钢丝构成。1515/18解：（1）AC为研究对象，受力剖析以以下图所示：MA

3T434205T

100kN（2）设需要n根钢丝由钢丝的强度条件4T

TnA4 100 103

199nd 3.14 221062

160106图示工字型截面钢梁，蒙受荷载

P 210kN，许用应力

160MPa ， 80MPa，

5250cm4 ，工字钢上部分或下部分截面对中性轴的面积矩S*Z

236796.5mm3h

250mm ，b=113mm ，腹板与翼缘的厚度分别为t 10mm，=