工程力学复习题VIP

A卷中原工学院信息商务学院2010～2011学年第1学期专业工程力学课程期末考试试卷题号一二三四五六七八九十总分一、判断题（每题2分，共计10分。正确的在题后括弧内划“√”，错误的划“×”）1.二力构件的受力与构件的形状无关。（）2.任何力系最终都可简化为一个合力，或一个力偶，或力系平衡三种情况之一。（）3.若杆件在某个方向的应力等于零，则该方向的应变也必定为零。（）4.圆截面杆扭转时的平面假设，仅在线弹性范围内成立。（）5.两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图也不一定相同。（）二、选择题（每题3分，共计15分。将四个选项中唯一正确答案序号填到横线上。）1.“二力平衡公理”和“力的可传性原理”只适用于。A.任何物体B.固体C.弹性体D.刚体2.平面连杆机构中，曲柄O1A=O2B=l，连杆长AB=O1O2=2l，若O1A以匀角速度ω绕O1A.υC=ωl，aC=ω2/lB.υC=2ωl，aC=ω2C.υC=ωl，aC=ω2lD.υC=2ωl，aC=ω2/3.一铆钉受力如下图所示，铆钉直径为d，钢板厚度均为t，其剪切面面积和剪力大小分别为。A.和B.和PC.dt和D.dt和P题2图题3图4.若将受扭空心圆轴的内、外直径均缩小为原尺寸的一半，则该圆轴的最大剪应力是原来的倍。A.2B.45.几何形状完全相同的两根梁，一根为钢材，一根为铝材。若两根梁受力情况也相同，则它们的。A.弯曲应力相同，轴线曲率不同B.弯曲应力不同，轴线曲率相同C.弯曲应力与轴线曲率均相同D.弯曲应力与轴线曲率均不同三、填空题（每题3分，共计15分。将正确答案填到横线上。）1.平面力系由三个力和两个力偶组成，它们的大小和作用位置如图示，长度单位为cm，则此力系向O点简化的主矩为Nm。2.图示平面机构中，滑块B沿水平轨道向右滑动，速度cm/s，则连杆AB的角速度为rad/s。题1图题2图班级班级姓名学号……装……………订…………………线…本试卷为A卷共5页，此页为第1页3.某材料的σ-ε曲线如图所示，则材料的（1）屈服极限σs=_______________Mpa；（2）强度极限σb=_______________Mpa；（3）强度计算时，若取安全系数为2，那么材料的许用应力[σ]=___________Mpa。题3图4.作用在梁上的载荷可以简化为、和三种形式。5.第一、第二强度理论主要用于材料，第三、第四强度理论主要用于材料。四、作图题（每题5分，共计15分）1.画出图中物体中各构件的受力图。重力和摩擦忽略不计。2.求截面1-1，2-2，3-3的轴力，作圆杆的轴力图。3.已知MA=20KNm，MB=10KNm，MC=5KNm，作轴的扭矩图。班级姓名学号……装……………订…………………班级姓名学号……装……………订…………………线…五、计算题（共计45分）1.在图示的组合梁中，已知q=1KN/m，a=1m，P=3KN，M=5KNm，求固定端A处和支座E处的约束反力。2.由AC和CD构成的组合梁通过铰链C连接，如图所示。已知均布载荷强度q=10KN/m，力偶矩M=40KNm，不计梁重。求支座A，B，D的约束力和铰链C处所受的力。3.结构受力如下图，若P=10KN，AB杆的横截面面积为，许用应力；BC杆的横截面面积为，许用应力。试：（1）求各杆强度校核；（2）求结构所能承受的最大荷载。班级姓名学号……装……………订…………………班级姓名学号……装……………订…………………线…4.半径为R的半圆形的凸轮以匀速沿水平线向右平动，带动顶杆AB沿铅垂方向运动。试求当凸轮的半径OA与铅垂线的夹角时杆AB的速度和加速度。5.如图所示，在筛动机构中，筛子的摆动是由曲柄连杆机构所带动。已知曲柄OA的转速nOA=40r/min，OA=0.3m。当筛子BC运动到与点O在同一水平线上时，∠BAO=90°。求此瞬时筛子BC的速度。6.由45号钢制成的某空心圆截面轴，内、外直径之比=0.5。已知材料的许用切应力[τ]=40MPa，切变模量G=80GPa。轴的横截面上扭矩的最大值为Tmax=9.56kN·m，轴的许可单位长度扭转角[θ]=0.3。试选择轴的直径。班级姓名学号……装……………订…………………班级姓名学号……装……………订…………………线…7.矩形截面的外伸梁，尺寸和载荷如图示，材料的弯曲许用应力[σ]=100Mpa。试：（1）求支座反力（可在原图上受力分析）；（2）作剪力图和弯矩图；（3）校核梁的正应力强度。8.受力构件内某点的平面应力状态如图示。试求主应力、主平面方向角及最大剪应力。9.卷扬机结构尺寸如图所示，l=0.8m，R=0.18m，AB轴径d=0.03m。已知电动机的功率P=2.2kW，轴AB的转速n=150r/min，轴材料的许用应力[s]=90MPa，试校核AB轴的强度。班级姓名学号……班级姓名学号……装……………订…………………线…总结：1、基本概念：（1）①力的定义、效应、三要素；②力矩的定义、大小、正负号；③力偶的定义、三要素、性质（5条）；④二力平衡公理（二力杆）、三力平衡汇交定理、作用与反作用力定律（用于受力分析）⑤合力投影定理、合力矩定理（用于力系简化与平衡）（2）①平面汇交力系合成一个力；平面平行力系合成一个力；平面力偶系合成一个力偶；平面任意力系合成：合力、力偶、平衡（注意条件）；②空间任意力系合成合成：合力、力偶、力螺旋、平衡；③任意力系平衡方程3个；平行力系2个；汇交力系2个；平面力偶系1个。（3）①刚度、强度、稳定性；材料力学三大假设；②内力、截面法、应力、许用应力；③线应变、剪应变；④胡克定理；⑤剪切与挤压；⑥应力集中；⑦低碳钢四个变形阶段、延伸率、断面收缩率。（4）①扭转变形、外力偶矩；②梁的支座形式、载荷、分类；③中性层不发生拉压，但发生弯曲。（5）①主平面、主应力；②任意斜截面上的正应力、切应力公式；最大剪应力公式；③第1、2强度理论用于脆性材料、第3、4强度理论用于塑性材料。（5）①绝对运动、相对运动、牵连运动（运动可分为直线运动和曲线运动（包括圆周运动），曲线运动加速度分为切向和法向）；②点的速度定理、加速度定理。（6）①刚体平面运动、基点不同，位移不同而角速度和角加速度相同；②基点法、速度投影定理、瞬心法、会求速度瞬心。2、计算分析（1）受力分析步骤：①选准受力分析的对象，画出分离体；②找准突破口，明确三种确定方向的约束类型、正确利用二力杆、三力平衡汇交定理；③建立各构件之间的关系，利用作用与反作用定律确定。（2）平衡问题步骤：①受力分析；②列平衡方程；③求解。（3）拉压变形计算步骤：①受力分析；②带入胡克定律计算变形；③利用变形协调求出总变形。（4）拉压超静定问题步骤：①受力分析，列平衡方程；②列出变形方程；③利用胡克定律建立变形与力的关系；④联立方程可求出未知力。（5）扭转刚、强度计算步骤：①计算外力偶矩；②利用截面法求扭矩；③带入扭转强度条件进行校核、载荷估计、截面设计计算；④带入扭转刚度条件进行校核、载荷估计、截面设计计算。（6）弯曲应力强度计算步骤：①求出支座反力；②利用载荷集度和剪力、弯矩之间的关系画出剪力图和弯矩图，求出最大弯矩；③带入弯曲强度条件进行校核、载荷估计、截面设计计算。（7）主平面、主应力计算：①找准σx、σy、τx，正负符号要正确；②带入主应力计算公式（10-5）求出最大和最小正应力，按大小排列；③带入主平面计算公式（10-4）求出倾角。④欲求某斜截面的正应力和切应力，带入斜截面的正应力（10-1）和切应力计算公式（10-2）即可求出。（8）组合变形计算步骤：①外力分析，看是拉弯组合变形还是弯扭组合变形；②利用截面法进行内力分析计算；③应力分析，看是单向应力状态（拉弯组合）和还是二向应力状态（弯扭组合）；④带入相应的强度理论，进行校核、载荷估计、截面设计计算。（9）点的合成运动计算步骤：①找准动点、动系和静系；②分析绝对运动、相对运动和牵连运动；③带入速度合成定理，根据几何关系求速度；④欲求加速度先分清绝对运动、相对运动和牵连运动做的是直线运动和还是曲线运动，对于曲线运动因分为切向和法向加速度，带入加速度合成定理，利用几何关系求之。（10）刚体的平面运动计算步骤：①分清哪个构件做平面运动；②找准基点、欲求点的速度方向；③综合利用基点法、速度投影定理、速度瞬心法求解。序号变形形式内力（用截面法求）强度计算刚度计算截面系数1拉压变形轴力N（背离截面为正，指向截面为负）A：横截面面