工程力學(xué)復(fù)習(xí)課件

1、工程力學(xué)復(fù)習(xí)答疑工程力學(xué)復(fù)習(xí)答疑指導(dǎo)老師：趙登峰指導(dǎo)老師：趙登峰本課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容本課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容 理論力學(xué)部分理論力學(xué)部分 1. 受力分析受力分析 2.簡單力系簡單力系 3.平面一般力系平面一般力系 4.空間一般力系空間一般力系 材料力學(xué)部分材料力學(xué)部分 1. 桿件的拉壓桿件的拉壓 2. 剪切的實(shí)用計(jì)算剪切的實(shí)用計(jì)算 3. 桿件的扭轉(zhuǎn)桿件的扭轉(zhuǎn) 4. 桿件的彎曲桿件的彎曲 5. 組合變形組合變形 6. 壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定 7. 疲勞疲勞本課程考查的內(nèi)容本課程考查的內(nèi)容考試的基本題型考試的基本題型 選擇題：共選擇題：共10題，共題，共20分分 填空題：共填空題：共10題，共題，共20分分 簡述題：

2、共簡述題：共 2題，共題，共10分分 計(jì)算題：共計(jì)算題：共 3題，共題，共50分分 1. 靜力分析題：靜力分析題：1題題15分分 2. 桿件拉壓（扭轉(zhuǎn)或剪切）：題桿件拉壓（扭轉(zhuǎn)或剪切）：題1道道15分分 3. 桿件彎曲（組合變形）：題桿件彎曲（組合變形）：題1道道20分分一、選擇題：一、選擇題：F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3A B C D下列四圖中矢量關(guān)系符合F1+F2+F3+F4=0的是圖（ ）。剛體上作用著三個力并且保持平衡，則這三個力的作用線一定滿足（ ）。 A. 共線 B. 共面 C. 共面且不平行 D. 共面且相交于同一點(diǎn)工程力學(xué)材料力學(xué)部分的基本研

3、究對象是（ ） A. 剛體 B. 質(zhì)點(diǎn) C. 彈性變形體 D. 變形桿件 力對坐標(biāo)軸的投影和分力的概念不同，投影和分力分別對應(yīng)于（ ）。 A. 矢量和標(biāo)量 B. 標(biāo)量和矢量 C. 標(biāo)量和標(biāo)量 D. 矢量和矢量 對變形體來說，力的作用點(diǎn)（ ）其作用效果不變。 A. 必須保持不變 B. 作用點(diǎn)沿作用線移動 C. 隨意改變 D. 作用點(diǎn)沿作用線的垂線移動 構(gòu)件強(qiáng)度是指構(gòu)件抵抗( )的能力 A. 破壞和塑性變形 B. 彈性變形 C. 干擾而不失穩(wěn) D. 前三者全部剪應(yīng)力是指截面指定局部（ ）。 A. 法線方向的力 B. 線方向的力 C. 法線方向力的面密度 D. 切線方向力的面密度剪應(yīng)變是指材料局部（

4、 ）。 A. 線元的伸長量 B. 垂直角度的改變量 C. 線元的伸長量與線元長度之比 D. 垂直角度的改變量與原來角度之比 桿件的四種基本變性形式是（ ）。 A. 拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲 B. 拉壓、擠壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲 C. 擠壓、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲 D. 拉壓、剪切、擠壓、彎曲剪切變形時存在的內(nèi)力主要是（ ）。 A. 剪力 B. 彎矩 C. 扭矩 D. 軸力衡量桿件彎曲變形的量有兩個是（ ）。 A. 伸長量和截面轉(zhuǎn)角 B. 撓度和截面扭轉(zhuǎn)角 C. 撓度和截面轉(zhuǎn)角 D. 截面轉(zhuǎn)角和截面扭轉(zhuǎn)角拉壓變形時，圓截面桿件直徑增大一倍，變形量降低為原來的（ ）分之一。 A. 2 B. 4 C. 8 D. 1

5、6對稱循環(huán)交變應(yīng)力的循環(huán)特征是（ ）。 A. -1 B. 0 C. 0.5 D. 1適合塑性材料的強(qiáng)度理論是（ ）強(qiáng)度理論。 A. 第1和第2 B. 第2和第3 C. 第3和第4 D. 第1和第3剪切變形時的擠壓面總是（ ） A. 平行于外載荷 B. 垂直于外載荷 C. 水平方向 D. 鉛錘方向剪切變形時的擠壓面總是（ ） A. 平行于外載荷 B. 垂直于外載荷 C. 水平方向 D. 鉛錘方向二、填空題：二、填空題： 作用在物體上同一點(diǎn)的力系可以等效于一個合力，該合力的大小和方向用由 法則確定，該合力的作用點(diǎn)在 。 在力的作用下不會發(fā)生變形的物體是 。 力F與某軸的夾角為，則該力對該軸的投影為

6、 。 力F對某軸的矩為0，則該力的作用線與該軸的關(guān)系為 。 二力桿約束的約束反力大小未知、方向 、作用點(diǎn)在鉸鏈中心。 通常一般力系向指定點(diǎn)簡化的結(jié)果為 。 一個平面力偶系可以列出 個獨(dú)立的平衡方程。 一個平面匯交力系可以列出 個獨(dú)立的平衡方程。 桿件拉壓變形時橫截面上的正應(yīng)力與軸向正應(yīng)變之比稱為 。 桿件剪切拉壓變形時桿件的主要內(nèi)力是 。 桿件彎曲變形時桿件，剪力Q和彎矩M的關(guān)系是 。 多向應(yīng)力分析中，剪應(yīng)力最大值的截面與主平面的夾角 為 度。 桿件的組合變形是指同時存在 種及以上的基本變形。 降低沖擊載荷應(yīng)該 構(gòu)件的剛度。 按照計(jì)算壓桿臨界載荷公式，桿長度增加一倍，臨界載 荷降低至原來的 分

7、之一。 最常用的材料疲勞強(qiáng)度的指標(biāo)是 。 簡述疲勞破壞的一般過程。 簡述在剪切實(shí)用計(jì)算中剪切面和擠壓面的確定方法 簡述畫受力圖的基本步驟。二、簡述題：二、簡述題：100mm250mm200N400N250mm50Nm簡支梁，結(jié)構(gòu)及受力如圖所示，不計(jì)桿重。以梁為分離體畫受力圖。列出平衡方程。求兩支座處的約束力。以梁為分離體，受力如圖100mm250mm200N400N250mm40NmR1yR2yR2x2. 平衡方程： X=0：R2x=0 Y=0：R2y+ R1y -200-400=0 M2=0：R1y 600-200100-400350+40000=03. 解答 R2x=0N，R1y=200N

8、，R2y=400N圖示為汽車臺秤簡圖，BC為整體臺面，杠桿AB可繞O軸轉(zhuǎn)動，B、C、D三處均為鉸鏈，DC處于水平位置。分別以臺面BC、杠桿為分離體畫受力圖。列出適當(dāng)?shù)钠胶夥匠獭Ｇ笃胶鈺r琺碼的重量W1與被稱汽車的重量W2的關(guān)系。AOBCDW1W2la21WlaW W1與與W2的關(guān)系的關(guān)系桿桿ACB、齒條受力圖。、齒條受力圖。W2XBYBXCXOYOW1YBXB0:00:012lWaYmACBWYYBOB：對桿對齒條：列出適當(dāng)?shù)钠胶夥匠獭Ａ谐鲞m當(dāng)?shù)钠胶夥匠?。圖示工作氣缸，活塞直徑圖示工作氣缸，活塞直徑D120 mm，活塞桿直徑，活塞桿直徑d18mm，長度長度l=0.6 m。桿的材料。桿的材料30M

9、Pa，E=200GPa。氣缸工作壓。氣缸工作壓力為力為60KPa，畫出活塞受力圖；畫出活塞受力圖；求出活塞桿的軸力；求出活塞桿的軸力；求出求出活塞桿的正應(yīng)力并校核強(qiáng)度；活塞桿的正應(yīng)力并校核強(qiáng)度；求活塞桿的伸長。求活塞桿的伸長。Dd畫出活塞受力圖畫出活塞受力圖 DdpN求出活塞桿的軸力求出活塞桿的軸力 N=(D2-d2)p/4 =3.14(1202-182) 6010-3/4=663.3N求出桿的正應(yīng)力并校核強(qiáng)度求出桿的正應(yīng)力并校核強(qiáng)度=N/A =663.34/(182) =2.6MPa（合格）求出桿的伸長量求出桿的伸長量l=Nl/EA =663.30.6/(210110.0182/4) =7.

10、8210-6m1KNm3.5KNm0.5KNm2KNm300mm300mm300mm300mm圖示受扭圓軸截面直徑d=80mm，材料45MPa，G=80GPa。畫出扭矩圖； 求出各段最大剪應(yīng)力并校核強(qiáng)度；求出圓軸的扭轉(zhuǎn)角；1KNm3.5KNm0.5KNm2KNm0.5KNm-3KNm-2KNm300mm300mm300mm300mm2. 求各段最大剪應(yīng)力并校核強(qiáng)度1=T1/W=0.5103/(803/1610-9)=4.97MPa2=T2/W=3103/(803/1610-9)=29.84MPa3=T3/W=2103/(803/1610-9)=19.89MPa3=03. 求圓軸轉(zhuǎn)角 =1+2

11、+3+3= =T1l1/GJ+ T2 l2 /GJ+ T3 l3 /GJ+ T4 l4 /GJ =(0.5 -3-2)1030.3 /(80l010804/3210-12)1. 畫扭矩圖等截面?zhèn)鲃訄A軸如圖所示。已知該軸轉(zhuǎn)速n=300 rmin，主動輪輸入功率Pc30kw，從動輪輸出功率PA=5kW，PB=10kw，PD15kw，材料的剪切模量G=80GPa，許用剪應(yīng)力=40MPa，單位長度許可轉(zhuǎn)角1m。求四個外力偶矩。畫出扭矩圖。按強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)此軸直徑。按剛度條件設(shè)計(jì)此軸直徑。 MAMBMCMD )45(26.4310110801801048. 0323243364maxmax可以園整為mmG

12、TdGITkNmnNTkNmnNTkNmnNTkNmnNTDDCCBBAA48. 030055. 91555. 996. 030055. 93055. 932. 030055. 91055. 916. 030055. 9555. 9求四個外力偶矩求四個外力偶矩 mmTdWT4 .39401048. 01616363maxmax按強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)軸徑按強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)軸徑按剛度條件設(shè)計(jì)軸徑按剛度條件設(shè)計(jì)軸徑-0.16kNm-0.48kNm0.48kNmT畫出扭矩圖畫出扭矩圖 外伸梁結(jié)構(gòu)及受力如圖所示，不計(jì)桿重，截面為矩形高度h=80mm，寬度b=40mm材料45MPa，E=200GPa。計(jì)算支座約束反力

13、 ；畫剪力圖和彎矩圖；按照正應(yīng)力強(qiáng)度條件校核彎曲強(qiáng)度；100mm100mm100mm16N80N/m1. 計(jì)算支座約束反力 M1=0： R2200-8250-16100=0 M2=0： -R1200-850+16100=0 R2=18kN，R1=6kN2. 畫剪力圖和彎矩圖3. 校核彎曲強(qiáng)度 1=M1/W =0.61000/(40802/610-9) =14.06MPa100mm100mm100mmQ80kN/m6kN8kN-0.4kNm0.6kNmxx16kN-10kNM等截面鋼軸如圖所示。軸材料的許用應(yīng)力等截面鋼軸如圖所示。軸材料的許用應(yīng)力65MPa65MPa若軸傳遞扭若軸傳遞扭矩矩1 1kNmkNm，P PH H=4=4kNkN，P PVlVl1 1kNkN，P PV2V2=3.5=3.5kNkN，畫出軸水平方向的受力畫出軸水平方向的受力圖和彎矩圖。圖和彎矩圖。畫出軸鉛垂方向的受力圖和彎矩圖。畫出軸鉛垂方向的受力圖和彎矩圖。畫出扭矩圖。畫出扭矩圖。試按第四強(qiáng)度理