工程力学考试复习题

PAGEPAGE4《工程力学》复习大小相等、方向相反、且在同一条直线上。二力杆的概念。F=0F=0是平面汇交力系的平衡条件。x y2个。同一平面内二个力偶，只要其力偶矩相等，则二力偶等效。三力平衡，若其中有二力平行，则第三力必与其平行。当平面任意力系主矢和对任一点的主矩均等于零时，则该力系为平衡力系。力对某点的转动效应称为力对该点的矩。在光滑约束中，约束反力是沿接触处的公法线且指向物体的压力。10．约束力方向与所能限制的物体运动方向相反。11．铆钉在工作时，可能的破坏形式有两种：剪切破坏和挤压破坏。12．圆轴扭转时，横截面上的剪应力成线性分布。13．圆轴扭转时，同一横截面的同一圆周上各点的剪应力大小相等。14．计算弯矩时，梁段的左侧（截面）中力偶在截面上产生的弯矩取正号；反之取负号。15．挠度和转角可以衡量梁弯曲时的变形程度。1617．不为零的力在某轴上的投影等于零，则该力与轴的夹角应为900。18．在梁的集中力作用处，剪力图发生突变。19．一24力和单位长度扭矩转角之间的关系是加减平衡力系公理适用于刚体。F

max1

和max2 1

。2N适用范围是材料的比例极限之内。A影响圆轴扭转角大小的因素是扭矩、轴长、抗扭刚度。判断压杆属于细长杆、中长杆，还是短粗杆的依据是临界应力。在功率一定的情况下，轴的转速越高，则其对外输出的力矩越小。第一、第二强度理论主要适用于脆性材料的强度设计和校核。D，内径为d，内外径之比D3

d，其抗弯截面系数DW应为 (14)。z 32简支梁的两种支承形式如图所示，其中支承形式梁的最大弯矩，并分析改成（b）图所示支承形式的意义。（a） （b）（）图的最大弯矩为1M =ql20.2l单位距离，最大弯矩max 81 1将减小为M

max

=40ql25这样就大大节省材料，并减轻自重。PFMqF、M、q、aAB的约束反力。PP参考解（1）AB梁为研究对象，画受力图。作用于梁上的主动力有集中力PFMqFBP力（力偶）均无水平分力，故A支座反力F必定沿铅垂方向。这些力组成一平衡A的平面平行力系，如图b所示。Axy,Ab所示。列平衡方程如下： M (F)0

aqaa

M

2a0 ①A i B 2 P F0 FFy A

qaFP

0 ②F

qa

2F，F

F qaFB 2

P A P BABBC画出AB梁、BC梁和整体的受力图。35．试分析如图所示梁的受力，并作出该梁的剪力图和弯矩图。图所示的三铰拱桥，由左、右两个半拱铰接而成。设拱桥自重不计，在AC半拱上作用有载荷F，试分别画出AC和CB半拱的受力图。F=50kNF=40kNF=30kN

=20kN1 2 3 4诸外力的作用，试求各截面的轴力，并作轴力图。参考解计算各截面的轴力根据轴力计算规则，各截面的轴力可直接写为F FN1 1

50kN， F FN2 1

50kN40k2

10kFN3

F

20kN4作轴力图如下图b所示，杆件的最大轴力为： FN

50kNmaxE

F

A0A 0m向变形。CD

1 2 3

AB BCQG，起重机的旋转与固定部分共重W。尺寸如图所示，单位是m，设伸臂在起重机对称面内，且放在图示位

。max参考解：1）取汽车及起重机为研究对象。受力分析如图所示。列平衡方程：、联立求解：、不翻条件：NA≥0max故最大起重重量为P =P。maxd=4.5cm，n=300r/minNA=36.7kW，从、C、DNB=14.7kw，NC=ND=11kW45G=80×103MPa，[t]=40MPa,[q]=2°/m，试校核轴的强度和刚度。参考解(1)计算外力偶矩（2）画扭矩图,求最大扭矩：用截面法求得AB、AC、CD各段的扭矩分别为：AC

702Nm。因为这是一根等截面轴，故危险截面就在此段轴内。702强度校核：702

maxmax

T WT

38.8106Pa38.8MPa40MPa，满足强度条件。0.20.0453故满足刚度条件。如图所示外伸梁，矩形截面，已知F、a、h、b，梁的许用应力。试校核梁的强度。提示：矩形截面WZ

bh26参考解（1）画梁的受力图和求支座反力由图a所示梁的受力情况看到，梁的形状和载荷具有对称性，根据对称性可得（2）画梁的弯矩图b（3）校核梁的强度

M Fa8kN0.8m6.4kNmax矩形截面具有对中性轴的上下对称性，故

M

＜.4106

9.6MPamax WZ

100mm200mm26某夹具的受力如图所示。已知bh，材料的许用应力7P夹具立杆的强度。分析：外力与立杆轴线平行，但不通过立杆轴线，立杆的这种变形通常为偏心拉伸（或压缩，也是拉伸（压缩）与弯曲的组合变形。（1）计算立杆所受力由于夹具立杆发生偏心拉伸变形，可将力F向立杆轴线简化，得到轴向力F和作用面在立杆纵向对称面内的力偶，为M Fe210N601e一对轴向拉力F故立杆为拉伸与弯曲组合变形。

使立杆发生弯曲变形，e计算立杆截面上的