《工程力學》期末復習題含答案

1、工程力學期末復習題1選擇題：下面哪一選項是材料的剛度指標？AA彈性模量E；B屈服極限。；sC強度極限。；D斷后伸長率(延伸率)。b下面哪一選項是材料的塑性指標？D_A彈性模量E；B屈服極限。；sC強度極限。；D斷后伸長率(延伸率)。b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？CA拉應力最大；B拉應力最??；C剪應力最大；D剪應力最小。在鑄鐵扭轉試驗中，鑄鐵斷口的形態(tài)是什么樣的？_D_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、與軸線近似成45。根據(jù)鑄鐵試件扭轉破壞斷口可以推斷，鑄

2、鐵的扭轉破壞和什么因素有很大的關系？AA最大拉應力；B最小拉應力；C最大剪應力；D最小剪應力。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？_C_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)。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。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f，如圖所示。P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D是正確的。A&+發(fā)生

3、在a點，&-發(fā)生在b點；maxmaxB&+發(fā)生在c點，&-發(fā)生在d點;maxmaxC&+發(fā)生在b點，&-發(fā)生在a點maxmaxD&+發(fā)生在d點，&-發(fā)生在b點。maxmax構件中危險點的應力狀態(tài)如圖所示。構件為鋼制：&=45MPa,&=135MPa,&=0，T=0,xyzxy許用應力&=160MPa。則下面關于構件強度的說法中CQA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。構件中危險點的應力狀態(tài)如圖所示。構件材料為鑄鐵：&=20MPa,&=-25MPa,xy&=40MPa，T=0,許

4、用應力&=30MPa則下面關于構zxy中正確的是BQ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。壓桿的臨界載荷是B。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。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_A壓桿約束愈強，壓桿的臨界載荷F愈高，其穩(wěn)定性愈好；PcrB壓桿約束愈強，壓桿的臨界載荷F愈低，其穩(wěn)定性愈好；PcrC壓桿約束愈強，壓

5、桿的臨界載荷F愈高，其穩(wěn)定性愈差；PcrD壓桿約束愈強，壓桿的臨界載荷F愈低，其穩(wěn)定性愈差。Pcri細長壓桿的臨壓桿的長度系13)如圖所示，一端固定、另一端由彈簧側向支撐的界載荷，可采用歐拉公式F=兀2EI/Gl)2計算。該Pcr數(shù)卩的取值范圍為。A卩0.5;B0.5卩0.7;C0.7卩2.0。沖擊動荷系數(shù)是A。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。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BA一倍；B二倍；C三倍；D三分之一。將重物突然放到結構上和將重物緩慢放到結構上，下

6、面關于這兩種情形下結構產(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。下面關于疲勞失效的說法中，不正確的是：AoA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(jīng)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。構件的疲勞破壞是B的結果。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

7、應力的作用。影響實際構件疲勞壽命的三個主要因素為_oA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。持久極限是_oA經(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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，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。2答：

8、(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。磚夾的寬度為250mm，桿件AGB和GCED在G點鉸磚的重量為W；提磚的合力為Fp,作用在磚夾的cD&FBWpW-AC接。已知:對稱中心線上；尺寸如圖所示，單位為mm；磚夾與磚之間的靜JF-=0.5。試確定能將磚夾起的d值(d是G點到磚塊上所受s用線的距離)。FTF摩擦因數(shù)正壓力作Cy3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。工M(F)=0Fx250+Wx125=0DAFfFAsNA(b)(C)(3)以磚夾AGB部分為研究對象，作受力圖如

9、右下。工M(F)=0Fx95+Fx30Fd=0(d)GPANA將式(a)、(b)、(c)、(d)聯(lián)立，可得RF1cFnBW-叫一w250TfJnaAFAF試求圖示靜定梁在A、B、C三處的全部約束力。已知d和q。比fnd題4圖4答：（1）先分析BC桿，作受力圖。Fqd3d2ByCF-Cy3d2qdFBydFBx（2）分析AB桿，作受力圖。2M（F）=0M-qdx3d/2-Fx2d二0AAByM=3qdp5試畫出圖示（圖中各數(shù)單位為kN）桿件的軸力圖。題5圖5答：O302006一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（單位為kNm）均示于圖中。試畫出圓軸的扭矩圖。題

10、6圖6答： 答：M/(kN-m)x卅iiiTiii510307試畫出圖示梁的剪力圖、彎矩圖。7答：題7圖qa8CBqa題8圖題11圖ql29圖示結構中BC和AC都是圓截面直桿，直徑均為d=20mm，材料都是Q235鋼，其許用應力口=157MPa。試求該結構的許用載荷。題9圖9答：受力分析，確定各桿的軸力研究銷子C,由平衡方程工F=0一Fsin45+Fsin30=0TOC o 1-5 h zx，NACNBC，工F=0Fcos45+Fcos30-F=0y，NACNBCP，得F二0.518F,F二0.732FNACPNBCP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0.518%LLIaPA

11、C，保證BC桿強度安全的結構許用載荷為0.732(FLPBC，n|_L175x106xx202x10-6取較小的fL=4N=75.106kNp0.7320.73210變截面軸受力如圖所示，圖中尺寸單位為mm。若已知M=1765N-m，M=1171N-m，e1e2材料的切變模量G二80.4GPa，求:11(1)軸內(nèi)最大剪應力，并指出其作用位置；12(2)軸內(nèi)最大相對扭轉角Q。max題10圖10答:AB段:Pa=43.595MPa(16x2936、M16MTAB丿=x1=x1maxWnd3P11BC段:M16MTBC丿=X2maxWnd3P225X703X10-9丿(16X1171、5X503xl

12、O-9丿Pa=47.711MPa可見，13t=t(BC)=47.711MPamaxmax求軸內(nèi)最大相對扭轉角軸內(nèi)最大相對扭轉角為AC兩截面相對扭轉角，為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。 答：12答：確定梁的11截面上的彎矩數(shù)值應用截面法可得計算慣性矩求梁的11截面上A、B兩點的正應力A點：b(A)=MaC1300)x(-55)x10-3)2.8125x10-5丿Pa=2.542MPa(拉)B點：b(B)=(1300)x35x10-3)2.8125x10-5丿Pa=-1.618MPa(壓)14圖示外伸梁承受集中載荷F作用，尺寸如圖所示

13、。P已知F=20kN,許用應力In=200MPa,P所使用的工字鋼的型號是14，試校核梁的強度。Pno.14題12圖附表：幾亠療聘團餐半楹匸I懼性矩LW輒向丟Iti蟻性屮|S半就別的祜拝.盼號ftst：k一一bWjJfJd-精1)臟1r平均r肉PHHt艷,R+/nirr.Sit#Jffttft顯*h面和jjwbJ(rrl/em?靑咖m)Lfcm1G/cnnGsSr.cm陣Eij,/cm10LOO687.6u.53.Ji:-245494.M8.5J?339.721,5212.6R&74-158,473,51虻14.2188,4377.5295.19$10.B54a,aoa12.&77L60514

14、UbB.i&.i7.S3.82L5阪97121025.7S12陽r16.11.73朗16(?B869,9&426.20g511301116.5893.12,21.祐L$09-410.7氐54330.624.1ISbiJIH：7.36喚122262池2WLOC山494.S35.527s92370237乩IS17,2I53J,5?.1220b2OT102*JL44.539.S,125002&07.901GP9辭33P12,06ZZaZ20no12.39.54.83334003Q氛日91.3225也9?.3122b2201129飛12.3|9.54.8紙43S.4357032&A.78l.723fl

15、42.?2.2725b250呂13$nrr猖5023.54401.98To.J8ei.e8Q.14K4Rr頂2,403E5t35011B10131053.542S2B3-96422.ra9.9芻21.2?ao?.297I52.423(1)先求約束反力(2)作彎矩圖PPNo.14強度分析危險截面在B處，M二20kN-m，查表得No.14工字鋼的彎曲截面模量W二102x10-6m3,maxz得第號S3L：*冉虞；卜羈童直1d-最厲呀(年均LF內(nèi)PUJt半獨r安全r,觀舉鬪阪半栓FIft性JTw截動系般；，燃性植匸S半嶽南的#換.克專尺寸/rnrn面扭理堆/igim.j欝哮數(shù)Jyj*bIJtrr7曲

16、ijL1$;呼、占a,em10100684.57.46,5対1L2194b148.甜S39.72s5212.15鈕745a.47亂518.Jh.2+88.4377,5295.19545.90SJ3.771陰14UD腳S.5&.i7.S3.8r2i.s眥g712h7612Z416.11.73話1初SB5&.9&2fi.120.51130141.5813.S9j.12L2lsS918180的6-5m7u54a330.634.1冊01S5J.3ft15.4122262ZOa200too711.4卑4.535.5財9237023TSu15IT.2咖31.52.122ifc2001039iL404.53

17、9.531.】250025P7u961&.3輸竝12.OfB2&220IK7.S隊54.S訶一33340030?乩旳18-9Z2540-?2.31?2b220112乩5但39r54.846.436.435703S&8.78ltf.72：銅42,72；Z715圖示外伸梁承受集中載荷F作用，尺寸如圖所示。已知F=20kN,許用應力L=160MPa,PP試選擇所用工字鋼的型號。4m附表：題13圖:Jii.期（部分）符號雜丈：hbJB宦覽4-MJTi平均刊爪壓：r內(nèi)同弧半趙:亠tI慣性矩LW截亀鞍J一煜性半Uh5半武祈的“卻.13答：(1)先求約束反力(2)作彎矩圖PP（3）強度分析危險截面在B處，M

18、二20kN-m,max由強度條件Q二mala得maxJWz查表知應選擇No.16工字鋼。:“I.丁皿：訂Um.紬（部分）盼號esc：ft一一*J*F卜#寬度dr平均同甲用；F一商圓長半艷,ri亠眾聘圓（豐是I慍忡矩LW戡向哥斂I1悽性屮徑匸冊艮寸JpMH面積19.#S工主VAbd*廠1/emrL/cm1*訂EG/cmG5SrfemBK/cin3Ij,/cm10100687.(6.33.JH.3i:-245l、EI等為已知。試用疊加法求圖示梁中截面B的撓度和轉角。2qlEI題15圖已知：MlBEIql36EIMl2w二一b2EIql4w=b8EIABwB0B11ql2-l22EIql34EI17ql2-2_2EI(1丫12丿A0=心b6EIql4w=b8EI1Aql3ql3ql30=+=B4EI6EI12EI3ql4ql4ql4 HYPERLINK l bookmark30 w+ HYPERLINK l bookmark40 B16EI8EI16EI18圖中P、ql、EI等為已知。試用疊加法求圖示梁中截面B的撓度和轉角。