《工程力學(xué)》期末復(fù)習(xí)題及答案

1、工程力學(xué)期末復(fù)習(xí)題選擇題:F面哪一選項是材料的剛度指標(biāo)?屈服極限b s；彈性模量E；強度極限° b；斷后伸長率(延伸率)6 0(2)F面哪一選項是材料的塑性指標(biāo)?屈服極限b s；彈性模量E；強度極限° b；斷后伸長率(延伸率)6 0在鑄鐵壓縮試驗中，破壞后的鑄鐵試樣斷口平滑呈韌性，與軸線近似成45°。破壞前，該斷口所在斜截面的應(yīng)力有何特點？ CA拉應(yīng)力最大；B拉應(yīng)力最??；C 剪應(yīng)力最大；D 剪應(yīng)力最小。(4)在鑄鐵扭轉(zhuǎn)試驗中，鑄鐵斷口的形態(tài)是什么樣的？DA 斷口平齊、與軸線垂直；B斷口平齊、與軸線近似成 45° ;C斷口呈螺旋面、與軸線垂直；D斷口呈螺旋

2、面、與軸線近似成 45(5)根據(jù)鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)破壞斷口可以推斷，鑄鐵的扭轉(zhuǎn)破壞和什么因素有很大的關(guān)系？AA 最大拉應(yīng)力；B 最小拉應(yīng)力；C最大剪應(yīng)力；D最小剪應(yīng)力。(6)電阻應(yīng)變片(簡稱電阻片或應(yīng)變片)應(yīng)用廣泛，它是利用什么原理實現(xiàn)電測的？ CA壓電;B光的衍射；C金屬絲的電阻隨機械變形而發(fā)生變化；D當(dāng)軸向壓力達到某一臨界值時，壓桿失穩(wěn)。(7)沖擊韌性的物理意義是 AA試樣斷裂過程中斷面單位面積吸收的能量；B試樣斷裂過程中斷面吸收的能量；C試樣在沖擊過程中受到的最大沖擊力；D試樣在沖擊過程中產(chǎn)生的最大變形。(8)矩形截面梁在截面 B處沿鉛垂對稱軸和水平對稱軸方向上分別作用有Fp,如圖所示。關(guān)于最

3、大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力發(fā)生在危險截面A的哪些點上，有4種答案，請判斷D是正確的。Amax發(fā)生在a點，max發(fā)生在b點;Bmax發(fā)生在C點，max發(fā)生在d點;Cmax發(fā)生在b點，max發(fā)生在a點;Dmax發(fā)生在d點，max發(fā)生在b點。構(gòu)件中危險點的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示。構(gòu)件為鋼制：x=45MPa y=135MPa z=0,說法xy=0,許用應(yīng)力 =160MPa則下面關(guān)于構(gòu)件強度的中正確的是CoA選用第一強度理論，構(gòu)件滿足強度要求；B選用第一強度理論，構(gòu)件不滿足強度要求；C選用第三強度理論，構(gòu)件滿足強度要求;D選用第三強度理論，構(gòu)件滿不足強度要求。(10)構(gòu)件中危險點的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示。構(gòu)件材料為鑄鐵：

4、x=20MPa y=-25MPaz=40MPa xy=0,許用應(yīng)力 =30MPa則下面關(guān)于構(gòu)件強度的說法中正確的是B。選用第一強度理論,構(gòu)件滿足強度要求;選用第一強度理論,構(gòu)件不滿足強度要求;選用第三強度理論,構(gòu)件滿足強度要求;選用第三強度理論,構(gòu)件滿不足強度要求。(11)壓桿的臨界載荷是 縣使壓桿保持穩(wěn)定的直線平衡構(gòu)形的最小軸向壓力;使壓桿保持穩(wěn)定的直線平衡構(gòu)形的最大軸向壓力;使壓桿保持穩(wěn)定的直線平衡構(gòu)形的平均軸向壓力;使壓桿保持穩(wěn)定的曲線平衡構(gòu)形的最大軸向壓力oAo(12)下面關(guān)于壓桿約束強弱對其穩(wěn)定性影響的說法中，正確的是壓桿約束愈強，壓桿的臨界載荷Fpcr愈高，其穩(wěn)定性愈好;壓桿約束愈

5、強，壓桿的臨界載荷Fpcr愈低，其穩(wěn)定性愈好;壓桿約束愈強，壓桿的臨界載荷Fpcr愈高，其穩(wěn)定性愈差;壓桿約束愈強，壓桿的臨界載荷Fpcr愈低，其穩(wěn)定性愈差。(13)如圖所示，一端固定、另一端由彈簧側(cè)向支撐的壓桿的臨界載荷，可采用歐拉公式 F該壓桿的長度系數(shù)的取值范圍為CoPcr 2EI/細長計算。A0.5 ;B 0.50.7 ;C 0.72.0;D2.0。(14)沖擊動荷系數(shù)是AA構(gòu)件承受的沖擊載荷和相應(yīng)靜載荷之比；B構(gòu)件承受的相應(yīng)靜載荷和沖擊載荷之比；C構(gòu)件承受的相應(yīng)靜應(yīng)力和沖擊應(yīng)力之比；D構(gòu)件承受的相應(yīng)靜位移和沖擊位移之比。(15)構(gòu)件在突加載荷作用下引起的應(yīng)力和位移是相應(yīng)靜載荷作用下的

6、BoA 一倍；B 二倍；C 三倍；D 三分之一。(16)將重物突然放到結(jié)構(gòu)上和將重物緩慢放到結(jié)構(gòu)上，下面關(guān)于這兩種情形下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的最大變形的說法中，A是正確的。A前者產(chǎn)生的最大變形大；B后者產(chǎn)生的最大變形大；C二者產(chǎn)生的最大變形相同；D有可能前者產(chǎn)生的最大變形大，也有可能后者產(chǎn)生的最大變形大。(17)下面關(guān)于疲勞失效的說法中，不正確的是：AoA疲勞失效時的名義應(yīng)力值高于材料在靜載荷作用下的強度極限；B構(gòu)件在疲勞失效前需要經(jīng)過一定數(shù)量的應(yīng)力循環(huán)；C構(gòu)件在疲勞失效前沒有明顯的塑性變形，即使塑性很好的材料也會呈現(xiàn)脆性斷裂；D構(gòu)件疲勞失效時，同一疲勞破壞斷口， 一般都有明顯的光滑區(qū)域和顆粒狀區(qū)域。 (

7、18)構(gòu)件的疲勞破壞是 旦的結(jié)果。A構(gòu)件材料性質(zhì)變化；B構(gòu)件中裂紋的形成和逐漸擴展；C構(gòu)件中最大拉應(yīng)力的作用；D構(gòu)件中最大剪應(yīng)力的作用。(19)影響實際構(gòu)件疲勞壽命的三個主要因素為DA溫度、壓力、體積； B 位移、速度、加速度；C材料、質(zhì)量、密度； D 應(yīng)力集中、零件尺寸、表面加工質(zhì)量。(20)持久極限是D。A經(jīng)過有限多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生破壞時的平均應(yīng)力值；B經(jīng)過無窮多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生破壞時的平均應(yīng)力值；C經(jīng)過有限多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生破壞時的最大應(yīng)力值；D經(jīng)過無窮多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生破壞時的最大應(yīng)力值。2 一活動梯子放在光滑的水平地面上，梯子由AC與BC兩部分組成，每部分的重量均為150N,

8、重心在桿子的中點，AC與BC兩部分用錢鏈C和繩子EF相連接。 今有一重量為600N的人，站在梯子的 D處，試求繩子EF的拉力和A B兩處 的約束力。題2圖3 磚夾的寬度為250mm桿件AG口 GCEDfc G點較接。已知：磚的重量為 W 提 磚的合力為Fp,作用在磚夾的對稱中心線上；尺寸如圖所示；磚夾與磚之間的 靜摩擦因數(shù)fs=0.5 o試確定能將磚夾起的 d值(d是G點到磚塊上所受正壓力 作用線的距離)。題3圖4 試求圖示靜定梁在 A、B、C三處的全部約束力。已知 d和qd J. d d 題4圖5 試畫出圖示（圖中各數(shù)單位為kN）桿件的軸力圖。題5圖6 一端固定另一端自由的圓軸承受 4個外力

9、偶作用，如圖所示。各力偶的力偶矩 數(shù)值（單位為kNl- m）均示于圖中。試畫出圓軸的扭矩圖。題6圖7 試畫出圖示梁的剪力圖、彎矩圖。3”一凡”川iqa/ AL 2Ba+qa a題7圖8 試畫出圖示梁的剪力圖、彎矩圖。題8圖9 圖示結(jié)構(gòu)中BC和AC都是圓截面直桿，直徑均為 d=20mm材料都是Q235鋼,其許用應(yīng)力=157MPa試求該結(jié)構(gòu)的許用載荷。題9圖10變截面軸受力如圖所示，圖中尺寸單位為mm。若已知Mei 1765N m,Me2 1171N m,材料的切變模量 G 80.4GPa,求：11 (1)軸內(nèi)最大剪應(yīng)力，并指出其作用位置；12 (2)軸內(nèi)最大相對扭轉(zhuǎn)角max。題10圖13懸臂梁受

10、力及截面尺寸如圖所示。圖中未標(biāo)示的尺寸單位為mm求梁的1 1截面上A、B兩點的正應(yīng)力。題11圖14圖示外伸梁承受集中載荷 FP作用，尺寸如圖所示。已知FP=20kN,許用應(yīng)力二200MPa所使用的工字鋼的型號是 14,試校核梁的強度。Fp什 TNo.14A-BC4m不 1m.|題12圖附表:后號金一乙E一修山；3H理4 屏酊，一耳均典厚度1 r一一內(nèi)阻H*息E施。工學(xué)5am一郴I卜（部分）Fl 男曜能父率呼；IMBIEiw-«tt f »i94 1圮4-'rain點而At聯(lián)t ft Mr-rJ-J入bJJIr I - ,mTTF/'rniLye”W'

11、em'i/mlr 1 S, cmf/E1后ioo-14：5 I14.1 1SU工口4. 14& 5呼33丸711,52體&1 1航¥458.473. 5Lt. 114,24flL43;/$的Klju46. 90SJt 677L雌KHQ005.5 19.I3.圖ZI.5J K . ':«-J-1025a 7«iz叫包&. 11, 7?ISO8Sfi I99£4E6.12D.SIUDHI比5313, S93e 1at 21.SS18ISO946.5 i0. 7B 5-一M.S24. 1UfiDits7.跖配 41232

12、&2卻200loo7 it, 4*一3S.5孫5237。2378. t617,215831.5Z. 12卻h200102&1L4小31. 1能CM)2507.M!«. ?£9瞅12.06器，atic"512, 3中3334g>09a.u.»器5他。部3】蟄hE我1 it9.5If. 3中+6.4福Y3370325UN洱T I2S942.7I.Z7，5.麗116a13ia&40/15rtLM4DUWMd. tktLM割口, MH曲2K1 U3 一一ZKJUS10131055&S丁5283. M»=-HJ22.

13、7：9. B3fitLW30乳出甌*招2h M4S 施檢曲KA季，15圖示外伸梁承受集中載荷 Fp作用，尺寸如圖所示。已知 Fp=20kN,許用應(yīng)力=i60MPa試選擇所用工字鋼的型號題13圖附表:椰號史二E一修山；3H理4 屏第i 耳均共厚道1r內(nèi)KH*在一忸收工率卜（部分）Fl 族0配父平鐘；IMttfei wR 寸點而t ft M”肉配j1一 1rJ1/i i r | rt/rniJ3 tuF/on' W： cm1,''mi。W, 'em1i/auT廠 Tioo 684. 5ft. 53. 314.1 1ZUS£45494348.59337? &

14、#39;1,521北b 1 1航打S £.4 7 1 3.5血1li,SUK, 4377. 5295/95 LG" 46.I2l£771,609U | HQ 聃5. 5 9. 1 y 兀 5 3.圖Zl . 5J K . 'J7121 啥7« i )2械.4】人1,73161 輪!fi 9.5 S 426.12DtS .IUD111B, 5813, 893P 1211, S918 ISO 946.5 10, 7 乩 5 4.3M.S24. 11%口TBS7.3審15.11 1232&工卻* &K 100? it, 4 1 

15、7;5U.S27,9-值7。2379. t6 17.2 ISA31.5Z. t220b200 102911,4 1 » | 4.5的.531. 1Z5W 1 2507.96 If . 933. 1Z. 06舞.:營都110?h 5 12, 3 A, 5 |33MCW Jfl?a.第 U, 0 合5柏/ i t, 31蟄hE加19. 5 If. Si 9. 5 1P ft4軋43&.43570 325ft9 7S I&. 72淘4L7|2, Z7於* SSfl 116ft 1319晴&球1MZZH 401. rio. is 21.!>A初DM* 好一空A

16、'1403ESh 2W DA10 Ills 1。553.5425283( 122.729. R301，卻M詠熏 7 5?. 423 : Z. IO£$ -施檢曲季，16圖示之AB為簡支梁，當(dāng)載荷Fp直接作用在梁的跨度中點時，梁內(nèi)最大彎曲正應(yīng)力超過許用應(yīng)力30%。為減小AB梁內(nèi)的最大正應(yīng)力，在 AB梁配置一輔助梁CDD CD也可以看作是簡支梁。試求輔助梁的長度a題14圖17圖中q、1、EI等為已知。試用疊加法求圖示梁中截面B的撓度和轉(zhuǎn)角題15圖已知:(a)或+“wMl日WbMl22EIqEI lEI-l(b) ；Alfwqi3B 6EIWbql48EI18 圖中 P、q、l、E

17、I等為已知。試用疊加法求圖示梁中截面B的撓度和轉(zhuǎn)角。已知：>aJ(b)A*wEI-l3qlWbql46EI8EI19試求圖示梁的A、B端約束力題17圖已知:4AEIl(b) CEIPl2B 2EIMlB日Pl3Wb 3EIMl2Wb 2EI20矩形截面懸臂梁受力如圖所示， 其中力FP的作用線通過截面形心。已知FP、b、(1)試求圖中虛線所示截面上點 a處的正應(yīng)力。(2)當(dāng) 為何值時,點a處正應(yīng)力為零。題18圖21煤氣罐所用材料的屈服應(yīng)力為s=170MPa若煤氣罐白外徑為D=32cm,壁厚為=0.28cm,試用第三強度理論計算煤氣罐不發(fā)生屈服所能承受的最大內(nèi)壓題19圖工程力學(xué)期末復(fù)習(xí)題答案

18、答:(2) D(6) C(8) D(9) C(10) B(11) B(12) A(13) C(14) A(15) B(16) A(17) A(18) B(19) D(20) D答:(1)以整體為研究對象，作受力圖如右上。(2)以BC為研究對象，作受力圖如右下。答:磚被夾起時磚夾和磚能保持平衡。(1)以整體為研究對象，作受力圖如右上。Fy 0 FP W 0WCx一.FyFAD250(a)(2)以磚為研究對象，作受力圖如右中。Md F 0 FA 250 W 125 0(b)，:一FAFFndF a f sFna(3)以磚夾AGB部分為研究對象，作受力圖MG F 0 FP 95 FA 30 FNAd

19、 0 (d)將式(a)、(b)、(c)、(d)聯(lián)立，可得答:(1)先分析BC桿，作受力圖二 Fl WFGyFGx(c)1.FnaFb如右下。(2)分析AB桿，作受力圖。MaF 0 Ma qd 3d/2 FBy 2d 0M9答：10答:11答:x2qa3 2 qa2<q,fZJlTnTrrniTri> TnTrm7TT_rr_12答:13答:受力分析，確定各桿的軸力 研究銷子C,由平衡方程Fx 0 Fnac sin 45Fnbc sin 300Fy 0Fnac cos45Fnbc cos30 FP 0得 Fnac 0.518FP , Fnbc0.732FP(2)求該結(jié)構(gòu)的許用載荷保證

20、AC桿強度安全的結(jié)構(gòu)許用載荷為A0.518 FPAac , FP 0518保證BC桿強度安全的結(jié)構(gòu)許用載荷為0.732 FPAbc , FP 0732取較小的FPA 175 106 202 10 64N 75.106kN 0.7320.73214(1)作扭矩圖可見,(2)求軸內(nèi)最大剪應(yīng)力及其作用位置AB段:max ABMxi16Mxi316 2936r-3, - 9Pa43.595MPaWPid170 10BC段:max BCMx2Wp216Mx2 d2316 11713950 10Pa47.711MPamaxmaxBC47.711MPa(3)求軸內(nèi)最大相對扭轉(zhuǎn)角軸內(nèi)最大相對扭轉(zhuǎn)角為 AC兩截

21、面相對扭轉(zhuǎn)角，為 15答:(1)確定梁的11截面上的彎矩數(shù)值應(yīng)用截面法可得(2)計算慣性矩(3)求梁的11截面上A、B兩點的正應(yīng)力A點： A1Ya130055 J。3 Pa 2.542MPa （拉）2.8125 10 5B點：BM11yB1300 35 10 3z- Pa 1.618MPa （壓）2.8125 10 516答:先求約束反力（2）作彎矩圖Fp4mN T No.14BcJm.iFpFb b C1m-|FAy4m(3)強度分析危險截面在B處，Mmax20kN m ,查表得 No.14工字鋼的彎曲截面模量Wz 102 10 6m3 ,得17(1)先求約束反力(2)作彎矩圖F F pC4

22、m+ 1mFp_A 1TITAy 4m；y . 1m .安全1*,11Hx.-耀融工學(xué)M MR 7M-JUG（部分）/p恬號且7 =-H一字*高澄r的一珈胡劇年仲,A一R支度It一一 性矩BH./一屏*w一青Etb/即"早均矍吊酊L fltttfttlr-內(nèi)晟翼半校3- - ¥底席告春箱.尺寸fmniA flf1*g int V ft fiLijp-vLbJ<，r*W,-cm*.'ent.irtmL/cm11* j*Bj/croIteICO 瞭6874匚75&&?3k 3n.s日iJl.S14. £24S48L434g77.5294.

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