工程力學期末復習題及答案

1、工程力學期末復習題1 選擇題：(1) 下面哪一選項是材料的剛度指標？ A 彈性模量E；B 屈服極限s；C 強度極限b；D 斷后伸長率(延伸率)。(2) 下面哪一選項是材料的塑性指標？ A 彈性模量E；B 屈服極限s；C 強度極限b；D 斷后伸長率(延伸率)。(3) 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力有何特點？ A 拉應力最大；B 拉應力最??；C 剪應力最大；D 剪應力最小。(4) 在鑄鐵扭轉試驗中，鑄鐵斷口的形態(tài)是什么樣的？ A 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 斷口呈螺旋面、

2、與軸線近似成45。(5) 根據鑄鐵試件扭轉破壞斷口可以推斷，鑄鐵的扭轉破壞和什么因素有很大的關系？ A 最大拉應力；B 最小拉應力；C 最大剪應力；D 最小剪應力。(6) 電阻應變片（簡稱電阻片或應變片）應用廣泛，它是利用什么原理實現(xiàn)電測的？ A 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 。A 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，

3、如圖所示。關于最大拉應力和最大壓應力發(fā)生在危險截面A的哪些點上，有4種答案，請判斷 是正確的。A 發(fā)生在a點，發(fā)生在b點；B 發(fā)生在c點，發(fā)生在d點；C 發(fā)生在b點，發(fā)生在a點；D 發(fā)生在d點，發(fā)生在b點。(9) 構件中危險點的應力狀態(tài)如圖所示。構件為鋼制：=45MPa，=135MPa，=0，=0，許用應力=160MPa。則下面關于構件強度的說法中正確的是 。A 選用第一強度理論，構件滿足強度要求；B 選用第一強度理論，構件不滿足強度要求；C 選用第三強度理論，構件滿足強度要求；D 選用第三強度理論，構件滿不足強度要求。(10) 構件中危險點的應力狀態(tài)如圖所示。構件材料為鑄鐵：=20MPa，=

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

5、 壓桿約束愈強，壓桿的臨界載荷愈低，其穩(wěn)定性愈好；C 壓桿約束愈強，壓桿的臨界載荷愈高，其穩(wěn)定性愈差；D 壓桿約束愈強，壓桿的臨界載荷愈低，其穩(wěn)定性愈差。(13) 如圖所示，一端固定、另一端由彈簧側向支撐的細長壓桿的臨界載荷，可采用歐拉公式計算。該壓桿的長度系數(shù)的取值范圍為 。A ；B ；C ；D 。(14) 沖擊動荷系數(shù)是 。A 構件承受的沖擊載荷和相應靜載荷之比；B 構件承受的相應靜載荷和沖擊載荷之比；C 構件承受的相應靜應力和沖擊應力之比；D 構件承受的相應靜位移和沖擊位移之比。(15) 構件在突加載荷作用下引起的應力和位移是相應靜載荷作用下的 。A 一倍；B 二倍；C 三倍；D 三分之

6、一。(16) 將重物突然放到結構上和將重物緩慢放到結構上，下面關于這兩種情形下結構產生的最大變形的說法中， 是正確的。A 前者產生的最大變形大；B 后者產生的最大變形大；C 二者產生的最大變形相同；D 有可能前者產生的最大變形大，也有可能后者產生的最大變形大。(17) 下面關于疲勞失效的說法中，不正確的是： 。A 疲勞失效時的名義應力值高于材料在靜載荷作用下的強度極限；B 構件在疲勞失效前需要經過一定數(shù)量的應力循環(huán)；C 構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。(18) 構件的疲勞破壞是 的

7、結果。A 構件材料性質變化； B 構件中裂紋的形成和逐漸擴展；C 構件中最大拉應力的作用； D 構件中最大剪應力的作用。(19) 影響實際構件疲勞壽命的三個主要因素為 。A 溫度、壓力、體積； B 位移、速度、加速度；C 材料、質量、密度； D 應力集中、零件尺寸、表面加工質量。(20) 持久極限是 。A 經過有限多次應力循環(huán)而不發(fā)生破壞時的平均應力值；B 經過無窮多次應力循環(huán)而不發(fā)生破壞時的平均應力值；C 經過有限多次應力循環(huán)而不發(fā)生破壞時的最大應力值；D 經過無窮多次應力循環(huán)而不發(fā)生破壞時的最大應力值。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兩部分用鉸鏈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AGB和GCED在G點鉸接。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)=0.5。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。已知和。ACB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個外力偶作用，如圖所示。各力偶的力偶矩數(shù)值(單位

9、為kNm)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。qaaaCBAqa2q題7圖8 試畫出圖示梁的剪力圖、彎矩圖。ACB題8圖9 圖示結構中BC和AC都是圓截面直桿，直徑均為20mm，材料都是Q235鋼，其許用應力157MPa。試求該結構的許用載荷。題9圖10 變截面軸受力如圖所示，圖中尺寸單位為。若已知，材料的切變模量，求：(1) 軸內最大剪應力，并指出其作用位置；(2) 軸內最大相對扭轉角。題10圖11 懸臂梁受力及截面尺寸如圖所示。圖中未標示的尺寸單位為mm。求梁的11截面上A、B兩點的正應力。題11圖12 圖示外伸梁承受集中載荷作用，尺寸如圖所示。已知=2

10、0kN，許用應力=200MPa，所使用的工字鋼的型號是14，試校核梁的強度。ABCNo.14題12圖附表：（部分）13 圖示外伸梁承受集中載荷作用，尺寸如圖所示。已知=20kN，許用應力=160MPa，試選擇所用工字鋼的型號。ABC題13圖附表：（部分）14 圖示之AB為簡支梁，當載荷直接作用在梁的跨度中點時，梁內最大彎曲正應力超過許用應力30。為減小AB梁內的最大正應力，在AB梁配置一輔助梁CD，CD也可以看作是簡支梁。試求輔助梁的長度。題14圖15 圖中、等為已知。試用疊加法求圖示梁中截面B的撓度和轉角。AB題15圖已知：BEIBEI(a)(b)AA16 圖中、等為已知。試用疊加法求圖示梁

11、中截面B的撓度和轉角。AB題16圖已知：PBqEIBEI(a)(b)AA17 試求圖示梁的A、B端約束力。題17圖已知：BEI(b)APBEI(a)A18 矩形截面懸臂梁受力如圖所示，其中力的作用線通過截面形心。已知、和。(1) 試求圖中虛線所示截面上點處的正應力。(2)當為何值時，點處正應力為零。題18圖19 煤氣罐所用材料的屈服應力為=170MPa，若煤氣罐的外徑為=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壓。題19圖工程力學期末復習題答案1 答： (1) A (2) D (3) C (4) D (5) A (6) C (7) A (8) D (

12、9) C (10) B (11) B (12) A (13) C (14) A (15) B (16) A (17) A (18) B (19) D (20) D 2 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。3 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。 (a)(2) 以磚為研究對象，作受力圖如右中。 (b) (c)(3) 以磚夾AGB部分為研究對象，作受力圖如右下。 (d)將式(a)、(b)、(c)、(d)聯(lián)立，可得4 答：(1) 先分析BC桿，作受力圖。BACB(2)分析AB桿，作受力圖。( )5 答：+6

13、答：-+7 答：aaCBAqa2qFQ+2qaqaM-qa8 答：ACB+9 答：(1) 受力分析，確定各桿的軸力研究銷子C，由平衡方程，得，(2) 求該結構的許用載荷保證AC桿強度安全的結構許用載荷為，保證BC桿強度安全的結構許用載荷為，取較小的10 答：(1) 作扭矩圖-(2) 求軸內最大剪應力及其作用位置AB段：BC段：可見，(3) 求軸內最大相對扭轉角軸內最大相對扭轉角為AC兩截面相對扭轉角，為11 答：(1) 確定梁的11截面上的彎矩數(shù)值應用截面法可得(2) 計算慣性矩(3) 求梁的11截面上A、B兩點的正應力A點：（拉）B點：（壓）12 答：(1) 先求約束反力(2) 作彎矩圖ACBNo.14ACB-(3) 強度分析危險截面在B處，查表得No.14工字鋼的彎曲截面模量，得安全（部分）13 答：(1) 先求約束反力(2) 作彎矩圖ACBACB-(3) 強度分析危險截面在B處，由強度條件得查表知應選擇No.16