工程力學(xué)復(fù)習(xí)題及答案

1、2021年課程測試復(fù)習(xí)題及參考答案工程力學(xué)一、填空題：1 .受力后幾何形狀和尺寸均保持不變的物體稱為O2 .構(gòu)件反抗的水平稱為強度.3 .圓軸扭轉(zhuǎn)時,橫截而上各點的切應(yīng)力與其到圓心的距離成比.4 .梁上作用著均布載荷,該段梁上的彎矩圖為,5 .偏心壓縮為的組合變形.6 .柔索的約束反力沿離開物體.7 .構(gòu)件保持的水平稱為穩(wěn)定性.8 .力對軸之矩在情況下為零.9 .梁的中性層與橫截面的交線稱為010 .圖所示點的應(yīng)力狀態(tài),其最大切應(yīng)力是o100MPaWOMPa11 .物體在外力作用下產(chǎn)生兩種效應(yīng)分別是>12 .外力解除后可消失的變形,稱為.13 .力偶對任意點之矩都.14 .階梯桿受力如下

2、圖,設(shè)48和8c段的橫截而面積分別為2人和人彈性模量為E,那么桿中最大正應(yīng)力為.15 .梁上作用集中力處,其剪力圖在該位置有016 .光滑接觸而約束的約束力沿指向物體.".外力解除后不能消失的變形,稱為.18 .平面任意力系平衡方程的三矩式,只有滿足三個矩心的條件時,才能成為力系平衡的充要條件.19 .圖所示,梁最大拉應(yīng)力的位置在點處.20 .圖所示點的應(yīng)力狀態(tài),材料的許用正應(yīng)力,其第三強度理論的強度條件21 .物體相對于地球處于靜止或勻速直線運動狀態(tài),稱為o22 .在截面突變的位置存在集中現(xiàn)象.23 .梁上作用集中力偶位置處,其彎矩圖在該位置有.24 .圖所示點的應(yīng)力狀態(tài),材料的許

3、用正應(yīng)力司,其第三強度理論的強度條件是25 .臨界應(yīng)力的歐拉公式只適用于桿.26 .只受兩個力作用而處于平衡狀態(tài)的構(gòu)件,稱為一27 .作用力與反作用力的關(guān)系是,28 .平面任意力系向一點簡化的結(jié)果的三種情形是.29 .階梯桿受力如下圖,設(shè)48和8c段的橫截面而積分別為和4彈性模量為&那么截面C的位移為o30 .假設(shè)一段梁上作用著均布載荷,那么這段梁上的剪力圖為.二、計算題：1.梁結(jié)構(gòu)尺寸、受力如下圖,不計梁重,q=10kN/m,M梁OkNm,求A、8、C處的約束力.ACBIImIImIImIImI2,鑄鐵T梁的載荷及橫截而尺寸如下圖,C為截面形心./z=60125000mm、yc=15

4、7.5mm,材料許用壓應(yīng)力=160MPa,許用拉應(yīng)力5=40MPa.試求：畫梁的剪力圖、彎矩圖.按正應(yīng)力強度條件校核梁的強度.5-20kNg»10kN/mDninns：2m_I_3mJImI一3.傳動軸如下圖,F=2KN,R=5KN,M=lKNm,/=600mm,齒輪直徑.=400mm,軸的同=100MPa0試求：力偶M的大??；作A8軸各根本變形的內(nèi)力圖.用第三強度理論設(shè)計軸48的直徑小4 .圖示外伸梁由鑄鐵制成,截而形狀如圖示.己知/.=4500cmSyi=7.14cm,y2=12.86cm,材料許用壓應(yīng)力q=120MPa,許用拉應(yīng)力5=35MPa,.=1m.試求：畫梁的剪力圖、彎

5、矩圖.按正應(yīng)力強度條件確定梁截荷P.5 .如圖6所示,鋼制直角拐軸,己知錯垂力金,水平力&,實心軸48的直徑d,長度/,拐臂的長度試求：作48軸各根本變形的內(nèi)力圖.計算AB軸危險點的第三強度理論相當(dāng)應(yīng)力.7 .鑄鐵梁如圖5,單位為mm,/2=10180cmS材料許用壓應(yīng)力=160MPa,許用拉應(yīng)力=40MPa,試求：畫梁的剪力圖、彎矩圖.按正應(yīng)力強度條件確定梁截荷P.8 .圖所示直徑d=100mm的圓軸受軸向力F=700kN與力偶M=6kNm的作用.M=200GPa>=0.3,a=140MPao試求：作圖示圓軸表而點的應(yīng)力狀態(tài)圖.求圓軸外表點圖示方向的正應(yīng)變.按第四強度理論校核圓

6、軸強度.9 .圖所示結(jié)構(gòu)中,q=20kN/m,柱的截面為圓形d=80mm,材料為0235鋼.材料f=200GPa,Op=200MPa,d=235MPa,o=304MPa,b=1.12MPa,穩(wěn)定平安系數(shù)的=3.0,a=140MPa.試校核柱8c是否平安.10 .如下圖的平而桁架,在較鏈H處作用了一個20kN的水平力,在較鏈D處作用了一個60kN的垂直力.求A、E處的約束力和FH桿的內(nèi)力.11.圖所示圓截面桿件d=80mm,長度/=1000mm,承受軸向力&=30kN,橫向力F2=l-2kNi外力偶M=700N-m的作用,材料的許用應(yīng)力=40MPa,試求：乍桿件內(nèi)力圖.按第三強度理論校核

7、桿的強度.13.槽形截面梁尺寸及受力圖如下圖,48=3m,BC=lm,z軸為截面形心軸,仁1.7及堂8mm一q=15kN/m.材料許用壓應(yīng)力s=160MPa,許用拉應(yīng)力M=80MPa.試求：畫梁的剪力圖、彎矩圖.按正應(yīng)力強度條件校核梁的強度.14,圖所示平而直角剛架A8c在水平而xz內(nèi),48段為直徑d=20mm的圓截而桿°在垂直平面內(nèi)&=0.4kN,在水平面內(nèi)沿Z軸方向2=0.5kN,材料的o=140MPa,試求：作A8段各根本變形的內(nèi)力圖.按第三強度理論校核剛架48段強度.15.圖所示由5根圓鋼組成正方形結(jié)構(gòu),載荷P=50KkN,/=1000mm,桿的直徑d=40mm,聯(lián)結(jié)

8、處均為錢鏈.材料E=200GPa.ap=200MPa,as=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,穩(wěn)定平安系數(shù)nst=2.5,a=140MPao試校核1桿是否平安.15分17.圖所示直徑為d的實心圓軸,受力如圖示,試求：作軸各根本變形的內(nèi)力圖.用第三強度理論導(dǎo)出此軸危險點相當(dāng)應(yīng)力的表達式,參考答案一、填空題:1 .剛體2.破壞3.正4.二次拋物線5.軸向壓縮與彎曲6.柔索軸線7.原有平衡狀態(tài)8.力與軸相交或平行9.中性軸lO.lOOMPa11.變形效應(yīng)內(nèi)效應(yīng)與運動效應(yīng)外效應(yīng)12.彈性變形13.相等14.5F2415.突變16.接觸面的公法線17.塑性變形18.不共線19.C20.

9、2rx<a22.平衡22.應(yīng)力23.突變24.>/cr2+4r2<a25.大柔度細(xì)長26.二力構(gòu)件27.等值、反向、共線28.力、力偶、平衡29.7Fa/2EA30.斜直線二、計算題：2 .解：以CB為研究對象,建立平衡方程Z%尸=°：10x1x0.5-及x2=0£以=0：FB+-10xl=0解得：=7.5kNFc=2.5kN以AC為研究對象,建立平衡方程ZG=o：又一上=.£以=0：/+10-2=0解得：Fa、=2.5kNM,=-5kNm3 .解：求支座約束力,作剪力圖、彎矩圖尸=0：10x2x1-20x34-x4=0ZR.=0:"+

10、穌-10x2-20=0解得：Fb=30kNfD=10kNlOkN梁的強度校核y,=157.5mmy2=230-157.5=72.5mm拉應(yīng)力強度校核B截而A=20xl0-x72.5xl0-=24iMpalmaxL60125000xIO-121C截面=26.2MPa<loJ_10x103x1575x10-3L-60125000x10"壓應(yīng)力強度校核經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在8截面=52.4MPa<oJ20xl03xl57.5xl0-3L60125000xW12所以梁的強度滿足要求3.解：以整個系統(tǒng)為為研究對象,建立平衡方程ZMb=0：f；x-m=o2解得：M=IkNm3分求支座約束

11、力,作內(nèi)力圖由題可得：以v=Fav=IkNFy=展=2.5kN0.75kN<mlkNm由內(nèi)力圖可判斷危險截而在C處_歷丁產(chǎn)_32",+死+尸%二"nd.d>；.：=5.1mmV冰司4,解：求支座約束力,作剪力圖、彎矩圖£必尸=.：%x2-2Pxl-Px3=0ZG=.：6+%-2P-P=0解得：以T尸d"pp0.5P1.5P梁的強度校核拉應(yīng)力強度校核C截而."乎=傘lzlz.截面P<24.5kNatmax/.P<22.IkN壓應(yīng)力強度校核經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在.截面=詠=4cmax,1cJlZ4.P<42.0kN所以梁載

12、荷0W22.lkN5.解：由內(nèi)力圖可判斷危險截面在A處,該截而危險點在橫截而上的正應(yīng)力、切應(yīng)力為324()2+(甲)2nd%=J/+4/=)-+4(-)-na梁的強度校核X=96.4mm拉應(yīng)力強度校核C截面y2=250-96.4=153.6mm以片08P/CJimax=-1=P<52.8kNMcy20.6Py2tmaxjlZ<lajP<44.2kN壓應(yīng)力強度校核經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在月截面_%g_08為cmax<a.lP<132.6kN所以梁載荷PW44.2kN8.解：點在橫截而上正應(yīng)力、切應(yīng)力a=4x700xl0-=89iMpaA4xO.F點的應(yīng)力狀態(tài)圖如下列圖:r

13、=21J6x6xlO-=36Mpa跖4x0.I1叫IMPaRO6MPaA由應(yīng)力狀態(tài)圖可知6=89.lMPa,.尸0,rx=30.6MPa<jx+bo_o、0ft=-+-cos2a-rrsin2aa22X(J=13.95MPacr=75.15MPa由廣義胡克定律%<,=！(.一15.六元%x(13.950.3x75.15)x106=-2975x10-5強度校核crr4=正2+3f=>/89.12+3x30.62=103.7MPa<a所以圓軸強度滿足要求9 .解：以梁4.為研究對象,建立平衡方程/Wa(F)=0:&Bx4-20x5x2.5=0解得：Fbc=62.5k

14、N8c桿柔度Ar=/1x40007=80/4=2004=Tx200x109200xl06=248.1kN/_248.17T-62.5Al>=3.97>/sl=99.3由于>4,所以壓桿8c屬于大柔度桿7T2E7T(i2/x200x1()9乃X8()2xlO,2OO2A24工作平安因數(shù)所以柱8c平安10 .解：以整個系統(tǒng)為研究對象,建立平衡方程ZE=0：k20=0ZG=°：瓜+叢60=02Wa(F)=0:%x8-20x3-60x6=0解得：FEx=20kN4=52.5kNF,v=7.5kN過桿FH、FC、8c作截面,取左半局部為研究對象,建立平衡方程1?Ec(f)=o

15、：-24-3=.解得：4F=12.5kN由內(nèi)力圖可判斷危險截而在固定端處,該截而危險點在橫截而上的正應(yīng)力、切應(yīng)力為QM.4x30x10332x1.2x103.+=+-=29.84MPaAW.%x0.08-xO.O83T16x700可一乃xO.082=6.96MPa/.ar3=Vcr2+4r=>/29.842+4x6.962=32.9MPa<a所以桿的強度滿足要求13.解：求支座約束力,作剪力圖、彎矩圖Ma(F)=0:%x3-15x4x2=0ZG=0：FAv+FBy-15x4=0解得:FKy=20kNFBv=40kN梁的強度校核拉應(yīng)力強度校核.截面40/3x1()3x183x10-3111M口)B截而01nm%為_7.5x10sx400xl0-31.73x108x10-12=17.3MPa<uJ壓應(yīng)力強度校核經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在.截面叫/40/3x103x400x10-3“Re-1dm、*=：n=30.8MPa<olmxxLL73xlO8xlO-12°所以梁的強度滿足要求14解：T48Nm由內(nèi)力圖可判斷危險截而在A處,該截而危險點在橫截而上的正應(yīng)力、切應(yīng)力為=I"*".-4)1=97.8MPaW乃x0.02T=16x60可一xOS,二ar3=V<72+4r=V97.82+4x38.22=124.IMPa<crj所以