工程力學期末考匯總

工程力學（一）期末復習題一、填空題在資料力學中，為了簡化對問題的研究，特對變形固體作出三個假定，分為 ， ， 。答案：連續(xù)性，平均性，各向同性圖中散布力的協(xié)力的大小為 ，對點A之矩大小為 。答案：ql/2()，ql2 /3(順時針)知識點分析：此題考察散布力大小及協(xié)力作用點的計算，三角形散布力合理大小為三角形的面積，協(xié)力作用點為形心處。將圓截面壓桿改為面積相等的圓環(huán)截面壓桿，其余條件不變，則其柔度將 ，臨界荷載將 。答案：降低，增大等的圓環(huán)截面壓桿，截面慣性矩增大，柔度降低而臨界荷載增大。對于空間力偶系，獨立的均衡方程個數(shù)為 。答案：3個知識點分析：空間力偶系獨立均衡方程的個數(shù)解決超靜定問題需要采納變形體模型，進行力、變形以及 關(guān)系的研究三方面的剖析工作。答案：力與變形圖示銷釘受軸向拉力

P作用，尺寸以下圖，則銷釘內(nèi)的剪應力

，支承面的擠壓應力 bs 。答案： P ，dh

4PD2 d211/18知識點分析：此題考察連結(jié)件剪應力與擠壓應力的計算。一受扭圓棒如圖4mm截面上的扭矩等于

，若該圓棒直徑為d，則其扭轉(zhuǎn)時橫截面上最大切應力

= 。max答案： M，

圖448Md3知識點分析:此題考察圓軸扭轉(zhuǎn)時扭矩和切應力的計算方法，第一取隔絕體，依據(jù)扭矩均衡和右手螺旋法例計算出 m－m截面的扭矩為M ，依據(jù)切應力計算公式計算出截面的最大切48M應力 =max

d3。圖5示階梯桿AD受三個集中力F作用，設AB、BC、CD段的橫截面面積分別為、、3A，則三段桿的橫截面上軸力 ，正應力 。圖5答案：不相等，相等知識點分析：此題考察受拉桿件內(nèi)力和應力的計算，第一分段取隔絕體計算出 、BC、CD三段桿所受軸力分別為 F、2F、3F，正應力為軸力除以受力面積，三段桿正應力均為 F/A。圖示正方形截面簡支梁，若荷載不變而將截面邊長增添一倍，則其最大曲折正應力為來的 ，最大曲折剪應力為本來的 。答案：1/8,1/422/18知識點分析：此題考察簡支梁受彎截面曲折正應力和曲折剪應力與截面尺寸的關(guān)系，曲折正應力與正方形截面邊長的三次方成反比，曲折剪應力與正方形截面邊長的平方成反比，所以當截面邊長變?yōu)楸緛淼?2倍，曲折正應力變?yōu)楸緛淼?1/8，曲折剪應力變?yōu)楸緛淼?1/4。力和 是兩個不一樣的、互相獨立的基本力學量，它們是構(gòu)成力系的兩個基本元素。答案：力偶作用于彈性體一小塊面積（或體積）基本上只同載荷的主矢和主矩有關(guān)；載荷的詳細散布只影響作用地區(qū)鄰近的應力散布。這就是有名的 原理答案：圣維南知識點分析：此題考察圣維南原理的觀點。在工程力學范圍內(nèi)，為保證工程構(gòu)造或機械的正常工作，要求構(gòu)件應具備足夠的強度和 。答案：剛度，穩(wěn)固性圖6為低碳鋼Q235的應力-應變曲線，當應力加至曲線上 k 點后卸載時，相應的彈性應變?nèi)鐖D中的 所示，塑性應變?nèi)鐖D中ek

所示。fba coi j6答案：oi ，ij知識點分析：此題主要考察低碳鋼拉伸試驗的變形階段，彈性變形和塑性變形的定義。圖7示圓截面懸臂梁，若梁的長度 l減小一半（其余條件不變），則梁的最大曲折正應力降至本來的 ，最大撓度降至本來的 。qdA Bl33/18圖7答案：1/4，1/16知識點分析：受均布荷載的懸臂梁，截面抗彎剛度不變的條件下，最大曲折正應力與最大彎矩成正比，彎矩與 l的二次冪成正比，當 l減小一半時，最大彎矩變?yōu)楸緛淼?1/4，最大1/16。

1/4。撓度與l的四次冪成正比，當l減小一半時，撓度變15、位移法是以 為基本未知量，位移法方程實質(zhì)上是 方程。答案：獨立結(jié)點位移，靜力均衡知識點分析：此題考察位移法和位移法方程的基本觀點。16、靜定構(gòu)造是 的 系答案：無剩余拘束，幾何不變二、選擇題工程構(gòu)件要正常安全的工作，一定滿尊必定的條件。以下除（ ）項，其余各項是必須知足的條件。強度條件 B ．剛度條件 C ．穩(wěn)固性條件 D ．硬度條件答案：D內(nèi)力和應力的關(guān)系是（ ）。A.內(nèi)力大于應力 B. 內(nèi)力等于應力的代數(shù)和C.內(nèi)力是矢量，應力是標量答案：D

D.應力是散布內(nèi)力的集度知識點分析： 此題考察內(nèi)力和應力的基本觀點和關(guān)系。依據(jù)圓軸扭轉(zhuǎn)時的平面假定，能夠以為圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面（ ）。形狀尺寸不變，直徑線仍為直線 B.

尺寸形狀改變，直徑線仍為直線C.A

D. 形狀尺寸改變，直徑線不保持直線成立平面曲折正應力公式 My/Iz，需要考慮的關(guān)系有（ ）。A.均衡關(guān)系，物理關(guān)系，變形幾何關(guān)系C. C

B. 變形幾何關(guān)系，物理關(guān)系，靜力關(guān)系D. 均衡關(guān)系，物理關(guān)系，靜力關(guān)系知識點分析：此題考察曲折正應力計算公式考慮的關(guān)系。44/18利用積分法求梁的變形，不需要用到下邊哪種條件來確立積分常數(shù)（ ）。A.均衡條件 B. 界限條件 C. 連續(xù)性條件 D.圓滑性條答案：A知識點分析：利用積分法求梁的變形，考慮的條件有界限條件、連續(xù)性條件和圓滑性條件。壓桿臨界應力的大?。?）。A.與壓桿蒙受的軸向壓力大小有關(guān) B.與壓桿的柔度大小有關(guān)C.B

D.與壓桿的柔度大小沒關(guān)知識點分析：壓桿臨界應力的大小與壓桿的資料和柔度大小有關(guān)，而與壓桿蒙受的軸向壓力大小沒關(guān)。利用圖乘法計算彈性梁或剛架的位移，要求構(gòu)造知足三個條件，以下哪個條件不是必要的（）。A. EI為常量B.構(gòu)造軸線一定為直線C. M圖一定是直線D.MM起碼有一個是直線答案：C資料的無效模式（ ）。A.只與資料自己有關(guān)，而與應力狀態(tài)沒關(guān) B.與資料自己、應力狀態(tài)均有關(guān)C.B

D.與資料自己、應力狀態(tài)均沒關(guān)知識點分析：資料的實效模式不單與資料自己有關(guān)，與應力狀態(tài)也有關(guān)。一點的應力狀態(tài)以下圖，則其主應力 1、2、3分別為（ ）。30MPa100MPa50MPa B ．50MPa、30MPa、50MPaC．50MPa、0MPa、50MPa答案：B

D ．50MPa、30MPa50MPa知識點分析：此題考察單元體主應力計算。軸向拉伸桿，正應力最大的截面和剪應力最大的截面（ ）。A.分別是橫截面、45°斜截面 B. 都是橫截面55/18C.分別是45°斜截面、橫截面 D.都是45°斜截面答案：A11. 在連結(jié)件上，剪切面和擠壓面分別（）于外力方向。A.垂直、平行 B. 平行、垂直C.平行 D.垂直答案：B知識點分析：連結(jié)件剪切面平行于外力方向，擠壓面垂直于外力方向。T軸的扭轉(zhuǎn)剪應力公式

合用于（ ）。IPIA.矩形截面軸B.答案：C

橢圓截面軸 C. 圓形截面軸D. 隨意形狀截面軸知識點分析：此題考察圓軸的扭轉(zhuǎn)剪應力計算公式。圖示梁，若力偶矩 Me在梁上挪動，則梁的（ ）。A.拘束力變化，B端位移不變C. 拘束力和B端位移都不變

B. 拘束力不變，B端位移變化D.拘束力和B端位移都變化答案：B圖14示簡支梁中間截面上的內(nèi)力為（ ）。D. 0 A.M=0、F=0；B.M=0、F≠0；C. M≠0、F=0； 、F≠D. 0 S S S Sq qaA Ba a/2 a/2圖14答案：C知識點分析：此題主要考察簡支梁內(nèi)力的計算， 以下圖受力，、B支座處支反力均為 qa，跨中截面彎矩為

qa 2

，剪力為0。一拉伸鋼桿，彈性模量E＝200GPa，比率極限為200MPa，今測得其軸向應變ε＝0.0015 ，66/18則橫截面上的正應力（ ）。A.σ＝Eε＝300MPa；C.200MPa＜σ300MPaC

B. σ＞300MPa；D. σ＜200MPa。．低碳鋼試樣拉伸試驗中，試件變形完整部是彈性，所有卸除荷載后試樣恢復其原長的階段是（ ）。A．彈性階段答案：A

B ．折服階段 C ．加強階段 D ．頸縮階段知識點分析：此題主要考察低碳鋼拉伸試驗中各變形階段的變形特色。．桿件的線應變是（ ）桿的變形，反響變形的程度。A．隨意寬度答案：C

B ．單位寬度 C．單位長度 隨意長度知識點分析：此題主要考察線應變的觀點。．對于內(nèi)力對稱性，以下說法正確的選項是（ ）。A．軸力是反對稱力C．彎矩是正對稱力答案：C

B ．剪力是正對稱力D ．以上都不對知識點分析：此題主要考察內(nèi)力的對稱性，軸力和彎矩為正對稱力，剪力為反對稱力。．對于剛結(jié)點以下說法中不正確的選項是（ ）。剛結(jié)點可傳達彎矩 C．剛結(jié)點處各桿端不行發(fā)生相對挪動答案：B

．剛結(jié)點處各桿端可發(fā)生相對轉(zhuǎn)動D ．剛結(jié)點連結(jié)各桿間夾角保持不變知識點分析：此題主要考察剛結(jié)點的特征，剛節(jié)點能夠傳達彎矩，可是剛節(jié)點連結(jié)處各桿端不行發(fā)生相對挪動且各桿間的夾角保持不變。．對于由4個剛體構(gòu)成的系統(tǒng)，若此中每個剛體都遇到平面力系的作用，則該系統(tǒng)最多能夠成立（8答案：C

）個獨立的均衡方程。B ．9 C ．12 D ．16知識點分析：一個剛體遇到平面力系的作用最多能夠成立剛體構(gòu)成的系統(tǒng)遇到平面力系的作用最多能夠成立

3個獨立的均衡方程，所以 4個12個獨立的均衡方程。77/18三、判斷題答案：錯知識點分析：此題主要考察拘束力的觀點和特色。答案：錯知識點分析：此題考察柔索拘束的特色，其拘束力沿著柔索的軸線方向背叛物體。答案：錯知識點分析：此題主要考察二力桿的定義。答案：錯的三因素為力偶矩矢的大小、方向、作用點。答案：錯答案：錯知識點分析：當力的作用線與軸訂交或是與軸平行時，力對軸之矩的均為零。答案：錯知識點分析：梁主要蒙受曲折變形，內(nèi)力主假如彎矩和剪力。答案：錯知識點分析：此題考察穩(wěn)固無效的觀點，中心受壓直桿在臨界力作用下，壓桿直線形態(tài)的均衡開始喪失穩(wěn)固性的現(xiàn)象稱為失穩(wěn)。EI EA為梁的抗彎剛度。Z答案：錯Z知識點分析：EI 為桿的抗彎剛度，EA為桿的拉壓剛度。Z提升梁的承載能力能夠經(jīng)過選擇合理的橫截面形狀以降低 W。答案：錯Z知識點分析：截面最大應力與 W 成反比，所以想要提升截面承載力應當選擇合理截面形狀Z88/18增大WZ，而不是降低WZ。答案：對答案：錯知識點分析：此題考察鑄鐵資料的受力性能，其抗壓性能優(yōu)于其抗拉性能。答案：對答案：對答案：錯知識點分析：此題考察梁曲折變形時撓度的觀點，應當是截面形心沿垂直軸線方向的位移稱為撓度。經(jīng)過早先加載至加強階段辦理的資料，比率極限提升，即彈性范圍擴大，斷裂時的塑性變形減小，即延性降低。這類現(xiàn)象被稱為“冷作硬化”或“加工硬化”。答案：對使非對稱截面梁在受橫向力作用發(fā)生橫力曲折時，梁只發(fā)生曲折不發(fā)生扭轉(zhuǎn)的條件是橫向力一定經(jīng)過截面的曲折中心。答案：對答案：錯知識點分析：判斷危險截面應以其應力為判斷準則，而不是之內(nèi)力為判斷準則。19、力是矢量，所以力在座標軸上的投影也是矢量。答案：錯知識點分析：力是矢量，但力在座標軸上的投影是標量。20、地球上，只需作用于物體上的力系是均衡力系，必能保證物體相對地球靜止不動。答案：錯知識點分析：作用于物體上的力系是均衡力系時，物體能夠相對地球靜止也能夠保持勻速直線運動。99/18四、剖析簡答題作圖示拉壓桿的軸力爭。答案：知識點分析：分段取隔絕體計算出各桿段軸力，受拉為正受壓為負，作出軸力爭即可。剖析圖所示梁的受力，作出剪力爭和彎矩圖。答案：彎矩圖 剪力爭作圖示軸的扭矩圖。答案：M MM M知識點分析：分段取隔絕體，依據(jù)扭矩均衡計算出各段扭矩大小，并依據(jù)右手螺旋法例判斷處扭矩的正負。1010/184、簡述塑性資料的力學性能。答案：（1）在彈性變形范圍內(nèi)，多半塑性資料應力與應變?yōu)檎汝P(guān)系，切合胡克定律； （1分）（2）塑性資料斷裂時伸長率大，塑性好；（1 分）（3）多半塑性資料在折服階段從前，抗拉和抗壓性能基真同樣，故可作為受拉或受壓構(gòu)件； （2分）（4）塑性資料蒙受動荷載力強；（2分）（5）表征塑性資料力學性能的指標有彈性極限、折服極限、抗拉強度極限、彈性模量、斷后伸長率和截面縮短率等。 （2分）（6）對于塑性資料，當應力達到折服極時，將發(fā)生較大的塑性變形，此時雖未發(fā)生損壞，但因變形過大將影響構(gòu)件的正常工作，所以往常把折服極限制義為極限應力。 （2分）作圖示拉壓桿的軸力爭。答案：知識點分析：分段取隔絕體計算出各桿段軸力，受拉為正受壓為負，作出軸力爭即可。剖析圖所示梁的受力，作出剪力爭和彎矩圖。答案：彎矩圖 剪力爭五、計算題平面剛架以下圖， EI 為常數(shù)，試使勁法作其彎矩圖。1111/18解：以C處的拘束為多與拘束，原構(gòu)造的基本系統(tǒng)以下單位荷載和外荷載作用下彎矩圖以下力法典型方程011 1P1 1aa

2aaaa 4a311EI 2 3 3EI11a11P 2

22q 2a qa2

aa 5qa4EI 2 2 3 2 8EI解得15qa32剛架彎矩圖以下：圖示矩形截面簡支梁，已知載荷 F=4kN，梁跨度l =400mm，橫截面寬度b=50mm，1212/18高度h=80mm，資料的許用曲折正應力 [σ]=7MPa，許用切應力[τ]=5MPa，試校核其強度。A2l/3

F bBC hl/3答案：解： ： 2l0 F ：

FB l 0Fy 0 FA FB F 0FA

4 8kN，F(xiàn)B kN3 32kN316kNm 8kN45 3彎矩圖 剪力爭曲折正應力強度校核（ C截面）：My

kNm40mmtmax

C max 45

6.67MPa[]=7MPa3Iz 50mm80mm12切應力強度校核（BC段截面）：8* 3kNcmax

F SS,max bIz

3FS 3 1MPa[]=5MPa2A 250mm80mm所以梁的強度知足要求。以下圖構(gòu)造中， AC、BC兩桿均為鋼桿，許用應力為 115MPa，橫截面面積分別為A1 150mm2，120mm2，結(jié)點C處懸掛重物P，求該構(gòu)造的許用荷載P1313/18A B30o45oCP答案：解：（1）計算內(nèi)力。選結(jié)點C為研究對象，由均衡方程Fx 0, ,ACsin30o ,BCsin0FFy 0, FN,ACcos30o N,BCcos45o P0得：FN,AC 0.732拉,BC 0.518P（拉）（2）計算許用荷載 P。由AC桿的強度條件FN,AC 0.732150106m2 115 106PaP 23.6kN0.732 0.732由桿2的強度條件FN,BC 120106m 2 115106PaP 26.6kN0.732 0.518比較后，取二者中的小者，即許用荷載 P 23.6kN 。qEIk，點的撓度。1414/18答案：解：（1）支反力為（2）成立撓曲軸微分方程并積分 :（3）確立積分常數(shù)（4）成立轉(zhuǎn)角和撓度方程（5）求中點撓度圖示構(gòu)造中，BC由一束直徑為2mm的鋼絲構(gòu)成，若鋼絲的許用應力 160MPa，q 30kN/mBC需由多少根鋼絲構(gòu)成。1515/18解：（1）AC為研究對象，受力剖析以以下圖所示：MA

3T434205T

100kN（2）設需要n根鋼絲由鋼絲的強度條件4T

TnA4 100 103

199nd 3.14 221062

160106圖示工字型截面鋼梁，蒙受荷載

P 210kN，許用應力

160MPa ， 80MPa，

5250cm4 ，工字鋼上部分或下部分截面對中性軸的面積矩S*Z

236796.5mm3h

250mm ，b=113mm ，腹板與翼緣的厚度分別為t 10mm，=