工程力学复习题及参考答案(同名9280)

PAGE第4页共6页2011年课程考试复习题及参考答案工程力学一、填空题：1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为刚体。2.构件抵抗破坏的能力称为强度。3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成正比。4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为二次抛物线。5.偏心压缩为轴向压缩和弯曲的组合变形。6.柔索的约束反力沿柔索轴向离开物体。7.构件保持稳定平衡的能力称为稳定性。8.力对轴之矩在力的作用线与轴向平行或相交情况下为零。9.梁的中性层与横截面的交线称为中性轴。10.图所示点的应力状态，其最大切应力是100mpa。11.物体在外力作用下产生两种效应分别是变形效应（内效应）与运动效应（外效应）。12.外力解除后可消失的变形，称为弹性变形。13.力偶对任意点之矩都相等。14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为2.5f/a15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有突变。16.光滑接触面约束的约束力沿接触面的公法线指向物体。17.外力解除后不能消失的变形，称为塑性变形。18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心不共线的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。19.图所示，梁最大拉应力的位置在c点处。20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是2τx≤[σ]。21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为平衡状态。22.在截面突变的位置存在应力集中现象。23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有突变。24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。25.临界应力的欧拉公式只适用于细长杆。26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为二力构件。27.作用力与反作用力的关系是大小相等，方向相反，共线。28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是力，力偶，平衡。29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为7fa/2EA30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为斜直线。二、计算题：1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：=1\*GB3①画梁的剪力图、弯矩图。=2\*GB3②按正应力强度条件校核梁的强度。3.传动轴如图所示。已知Fr=2KN，Ft=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ]=100MPa。试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的内力图。③用第三强度理论设计轴AB的直径d13.槽形截面梁尺寸及受力图如图所示，AB=3m，BC=1m，z轴为截面形心轴，Iz=1.73×108mm4，q=15kN/m。材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=80MPa。试求：=1\*GB3①画梁的剪力图、弯矩图。=2\*GB3②按正应力强度条件校核梁的强度。14.图所示平面直角刚架ABC在水平面xz内，AB段为直径d=20mm的圆截面杆。在垂直平面内F1=0.4kN，在水平面内沿z轴方向F2=0.5kN，材料的[σ]=140MPa。试求：=1\*GB3①作AB段各基本变形的内力图。=2\*GB3②按第三强度理论校核刚架AB段强度。15.图所示由5根圆钢组成正方形结构，载荷P=50KkN，l=1000mm，杆的直径d=40mm，联结处均为铰链。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=2.5，[σ]=140MPa。试校核116.图所示为一连续梁，已知q、a及θ，不计梁的自重，求A、B、C三处的约束力。17.图所示直径为d的实心圆轴，受力如图示，试求：①作轴各基本变形的内力图。②用第三强度理论导出此轴危险点相当应力的表达式。18.如图所示，AB=800mm，AC=600mm，BC=1000mm，杆件均为等直圆杆，直径d=20mm，材料为Q235钢。已知材料的弹性模量E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa。压杆的稳定安全系数nst=3，试由CB第10页共10页参考答案一、填空题：1.刚体2.破坏3.正4.二次抛物线5.轴向压缩与弯曲6.柔索轴线7.原有平衡状态8.力与轴相交或平行9.中性轴10.100MPa11.变形效应（内效应）与运动效应（外效应）12.弹性变形13.相等14.5F/2A15.突变16.接触面的公法线17.塑性变形18.不共线19.C20.2τx≤[σ]22.平衡22.应力23.突变24.25.大柔度（细长）26.二力构件27.等值、反向、共线28.力、力偶、平衡29.7Fa二、计算题：1.解：以CB为研究对象，建立平衡方程解得：以AC为研究对象，建立平衡方程解得：2.解：=1\*GB3①求支座约束力，作剪力图、弯矩图解得：=2\*GB3②梁的强度校核拉应力强度校核B截面C截面压应力强度校核（经分析最大压应力在B截面）所以梁的强度满足要求3.解：=1\*GB3①以整个系统为为研究对象，建立平衡方程解得：（3分）=2\*GB3②求支座约束力，作内力图由题可得：=3\*GB3③由内力图可判断危险截面在C处4.解：=1\*GB3①求支座约束力，作剪力图、弯矩图解得：=2\*GB3②梁的强度校核拉应力强度校核C截面D截面压应力强度校核（经分析最大压应力在D截面）所以梁载荷5.解：=1\*GB3①=2\*GB3②由内力图可判断危险截面在A处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为6.解：以CD杆为研究对象，建立平衡方程解得：AB杆柔度由于，所以压杆AB属于大柔度杆工作安全因数所以AB杆安全7.解：=1\*GB3①=2\*GB3②梁的强度校核拉应力强度校核A截面C截面压应力强度校核（经分析最大压应力在A截面）所以梁载荷8.解：=1\*GB3①点在横截面上正应力、切应力点的应力状态图如下图：=2\*GB3②由应力状态图可知σx=89.1MPa，σy=0，τx=30.6MPa由广义胡克定律=3\*GB3③强度校核所以圆轴强度满足要求9.解：以梁AD为研究对象，建立平衡方程解得：BC杆柔度由于，所以压杆BC属于大柔度杆工作安全因数所以柱BC安全10.解：以整个系统为研究对象，建立平衡方程解得：过杆FH、FC、BC作截面，取左半部分为研究对象，建立平衡方程解得：11.解：=1\*GB3①=2\*GB3②由内力图可判断危险截面在固定端处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为所以杆的强度满足要求12.解：以节点C为研究对象，由平衡条件可求BC杆柔度由于，所以压杆BC属于大柔度杆解得：13.解：=1\*GB3①求支座约束力，作剪力图、弯矩图解得：=2\*GB3②梁的强度校核拉应力强度校核D截面B截面压应力强度校核（经分析最大压应力在D截面）所以梁的强度满足要求14.解：=1\*GB3①=2\*GB3②由内力图可判断危险截面在A处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为所以刚架AB段的强度满足要求15.解：以节点为研究对象，由平衡条件可求1杆柔度由于，所以压杆AB属于大柔度杆工作安全因数所以1杆安全