《工程力學(xué)》復(fù)習(xí)題及答案

1、工程力學(xué)復(fù)習(xí)題及答案一、填空題1、工程力學(xué)包括 、 、 和動(dòng)力學(xué)的有關(guān)內(nèi)容。2、力的三要素是力的 、 、 。用符號(hào)表示力的單位是 或 。、力偶的三要素是力偶矩的 、 和 。用符號(hào)表示力偶矩的單位為 或 。4、常見的約束類型有 約束、 約束、 約束和固定端約束。5、低碳鋼拉伸時(shí)的大致可分為 、 、 和 階段。6、剪切變形的特點(diǎn)是工件受到一對(duì)大小 、方向 、作用線 且相距很近的外力作用。7、圓軸扭轉(zhuǎn)的變形特點(diǎn)是：桿件的各橫截面繞桿軸線發(fā)生相對(duì) ，桿軸線始終保持 。8、平面彎曲變形的變形特點(diǎn)是桿的軸線被彎成一條 。9、靜定梁可分為三種類型，即 、 和 。10、 是指由無數(shù)個(gè)點(diǎn)組成的不變形系統(tǒng)。11、

2、規(guī)定動(dòng)點(diǎn)對(duì)于定參考系的運(yùn)動(dòng)稱為 運(yùn)動(dòng)。動(dòng)點(diǎn)對(duì)于動(dòng)參考系的運(yùn)動(dòng)稱為 運(yùn)動(dòng)，把動(dòng)參考系對(duì)于定參考系的運(yùn)動(dòng)稱為 運(yùn)動(dòng)。12、平面匯交力系平衡的解析條件是：力系中所有的力在 投影的代數(shù)均為 。13、在工程中受拉伸的桿件，其共同的特點(diǎn)是：作用于桿件上的外力或外力的合力的作用線與構(gòu)件軸線 ，桿件發(fā)生 方向，伸長或壓縮。14、空間匯交力系的合力在任意一個(gè)坐標(biāo)軸上的投影，等于 在同一軸上投影的 ，此稱為空間力系的 。15、力矩的大小等于 和 的乘積。通常規(guī)定力使物體繞矩心 時(shí)力矩為正，反之為負(fù)。16、大小 ，方向 ，作用線 的兩個(gè)力組成的力系，稱為力偶。力偶中二力之間的距離稱為 ，力偶所在的平面稱為 。17、

3、力的平將作用在剛體某點(diǎn)的力平移到剛體上別指定一點(diǎn)，而不改變?cè)?duì)剛體的作用效果，則必須附加一力偶，其力偶矩等于 。18、構(gòu)件的強(qiáng)度是指 的能力；構(gòu)件的剛度是指 的能力；構(gòu)件的穩(wěn)定性是指 的能力。二、判斷題：（對(duì)的畫“”，錯(cuò)的畫“”）1、力的可傳性定理，只適用于剛體。（ ）2、兩物體間相互作用的力總是同時(shí)存在，并且兩力等值、反向共線，作用在同一個(gè)物體上。（ ）3、力的大小等于零或力的作用線通過矩心時(shí)，力矩等于零。（ ）4、力偶無合力，且力偶只能用力偶來等效。（ ）5、柔體約束特點(diǎn)是限制物體沿繩索伸長方向的運(yùn)動(dòng)，只能給物體提供拉力。（ ）6、二力桿的約束力不一沿桿件兩端鉸鏈中心的連線，指向固定。（

4、 ）7、截面法求軸力桿件受拉時(shí)軸力為負(fù)，受壓時(shí)軸力為正。（ ）8、常用的塑性指標(biāo)有兩個(gè)：伸長率和斷面收縮率。（ ）9、工程上通常把伸長率大于等于5%的材料稱為塑性材料。（ ）10、物體由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)所具有的能量稱為動(dòng)能。（ ）三、簡答題1、力的平移定理？2、平面匯交力系的平衡條件？3、三力平衡匯交定理？4、二力平衡條件？5、胡克定律的內(nèi)容？點(diǎn)的速度合成定理？7、什么是極限應(yīng)力和許用應(yīng)力？8、力F沿、Y坐標(biāo)軸方向的分力和該力在邊兩個(gè)坐標(biāo)軸上的投影是否相同？有何區(qū)別？9、力的作用效應(yīng)是什么？10、什么是約束和約束力？11、什么是力矩和力偶？12、什么是極限應(yīng)力和許用應(yīng)力？13、拉伸與壓縮的強(qiáng)度條件是

5、什么？利用強(qiáng)度條件可以解決工程中哪些強(qiáng)度問題？四、畫出圖中各物系指定物體的受力圖。1、 2、3、4、5、五、計(jì)算題1、用多孔鉆床在一水平放置的工件上同時(shí)鉆四個(gè)直徑相同的孔，設(shè)每個(gè)鉆頭作用在工件上的切削力偶矩的大小為M=M=M=M=M=15Nm。問此時(shí)工件受到的總切削力偶矩為多大？若不計(jì)磨擦，加工時(shí)用兩個(gè)螺釘A、B固定工件，試求螺釘受力。2、階梯狀直桿受力如圖，試求整個(gè)桿的總變形量。已知其橫截面積分別為ACD=300mm，AAB=ABC=500 mm，彈性模量E=200GPa。3、用一根灰口鑄鐵圓鋼管作受壓桿。已知材料的許用應(yīng)力為=200MPa，軸向壓力F=1000KN，管的外徑D=130mm，

6、內(nèi)徑d=100mm，試校核其強(qiáng)度。4、某機(jī)構(gòu)的連桿直徑d=240 mm。承受最大軸向外力F=3780KN，連桿材料的許用應(yīng)力=90 MPa，式校核連桿的強(qiáng)度；若連桿由圓形截面改成矩形截面，高與寬之比=1.4,設(shè)計(jì)連桿的尺寸H和b。5、圖示三角形構(gòu)架，AB桿為直徑d=30mm的鋼桿，鋼的許用應(yīng)力=170MPa，BC桿為尺寸bh=60mm120mm矩形截面木桿，木材的許用應(yīng)力=10MPa，求該結(jié)構(gòu)的B點(diǎn)豎直方向的許用載荷F。工程力學(xué)答案一、填空題1、靜力學(xué)、材料力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)2、大小、方向、作用點(diǎn) N KN 、大小、轉(zhuǎn)向 作用面的方位 Nm KNm4、柔性 、光滑接觸面 、 圓柱形鉸鏈5、線彈性階段

7、、屈服階段、強(qiáng)化階段 縮頸6、相等、相反、平行7、轉(zhuǎn)動(dòng) 直線8、曲線9、簡支梁、外伸梁10、剛體11、絕對(duì) 相對(duì) 牽連12、任選兩個(gè)坐檔軸上 零13、重合 沿軸線 14、各分力 代數(shù) 合力投影定理15、力 力臂 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)16、相等 相反 相互平行 力偶臂 力偶的作用面17、原力對(duì)該指定點(diǎn)之矩18、構(gòu)件抵抗破壞 構(gòu)件抵抗變形 構(gòu)件保持其原有幾何平衡狀態(tài)二、判斷題：對(duì)的畫“”，錯(cuò)的畫“”1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、三、解釋題1、力的平移定理：作用在剛體上的力可以從原作用點(diǎn)等效地平等移動(dòng)到剛體內(nèi)任一指定點(diǎn)，但必須在該力與指定點(diǎn)所決定的平面內(nèi)附加一力偶，其力偶矩等于原

8、力對(duì)指定點(diǎn)之矩。2、平面匯交力系的平衡條件：力系中各力在兩個(gè)坐標(biāo)軸上投影的代數(shù)和分別等于零。3、三力平衡匯交定理：剛體受三個(gè)共面但互不平等的力作用而平衡時(shí)，三力必匯交于一點(diǎn)。4、二力平衡條件：剛體上僅受兩力作用而平衡的必要與充分條件是：此兩力必須等值、反向、共線。5、胡克定律的內(nèi)容：軸各拉伸和壓縮時(shí)，當(dāng)桿橫截面上的正應(yīng)力不超過某一限度時(shí)，正應(yīng)力與相應(yīng)的縱向線應(yīng)變成正比。6、點(diǎn)的速度合成定理：動(dòng)點(diǎn)的絕對(duì)速度等于它的牽連速度和相對(duì)速度的矢量和。即動(dòng)點(diǎn)的絕對(duì)速度可由牽連速度和相對(duì)速度為邊所作的平等四邊形的對(duì)角線來表示。7、什么是極限應(yīng)力和許用應(yīng)力？答：材料破壞時(shí)的應(yīng)力稱為危險(xiǎn)應(yīng)力或極限應(yīng)力。將極限應(yīng)

9、力除以大于1的數(shù)（安全系數(shù)）n所得的結(jié)果稱為“許用應(yīng)力”。8、力F沿、Y坐標(biāo)軸方向的分力和該力在邊兩個(gè)坐標(biāo)軸上的投影是否相同？有何區(qū)別？答：力F在坐標(biāo)軸上的分力為F，F(xiàn)Y，在、Y軸上的投景有FX，F(xiàn)Y，F(xiàn)X 和FX數(shù)值相等，但FX是矢量，F(xiàn)是代數(shù)量。FY和FY數(shù)值相等，但FY是矢量，F(xiàn)Y是代數(shù)量。9、力的作用效應(yīng)是什么？答：有兩種效應(yīng)。一是運(yùn)動(dòng)效應(yīng)；即上直發(fā)報(bào)體機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。二是變形效應(yīng)，即使物體產(chǎn)生變形。10、什么是約束和約束力？答：一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)受到周圍其他物體的限制，這種限制條件稱為“約束“。約束作用于被約束物體上的限制其運(yùn)動(dòng)的力稱為”約束力“。11、什么是力矩和力偶？答：表示力使

10、物體繞某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的量稱為力對(duì)點(diǎn)之矩。大不為力與力臂的乘積。一對(duì)等值，反向，不共線的平等力組成的特殊力系，稱為力偶。12、什么是極限應(yīng)力和許用應(yīng)力？答：材料破壞時(shí)的應(yīng)力稱為危險(xiǎn)應(yīng)力或極限應(yīng)力。將極限應(yīng)力除以大于1的數(shù)（安全系數(shù)）n所得的結(jié)果稱為“許用應(yīng)力”。13、拉伸與壓縮的強(qiáng)度條件是什么？利用強(qiáng)度條件可以解決工程中哪睦強(qiáng)度問題？答：強(qiáng)度條件是：=FN/A。式中：工作應(yīng)力。許用應(yīng)力。能解決工程中三類強(qiáng)度問題是：1、強(qiáng)度校核2、設(shè)計(jì)截面3、確定許用截荷。四、圖略1、 2、3、4、5、五、計(jì)算題1、解：（1）、求總切削力偶矩：M=M=- M- M- M- M=-4M=-415 Nm=-60 Nm，

11、負(fù)號(hào)表示合力偶矩的方向?yàn)轫槙r(shí)針。（2）、求螺釘A和B的受力取工件為研究對(duì)象，畫受力圖。力F、F必組成一個(gè)力偶，因工件在平面力偶系作用下處于平衡狀態(tài)，可得M=0，即M+M（F，F(xiàn)）=0-60 Nm+F20010m=0F=F=300N（方向如圖）螺釘A、B受力分別與工件點(diǎn)A、B受力F、F成反作用力。2、解：作軸力圖，用截面尖求得CD段的軸力F=F=-10KN，AB段的軸力為F=20KN， 應(yīng)用胡克定律分別求出各段桿的變形量為： =2m =-1m =-1.67m總變形量l=+ +=2m+2m+2m=-0.0067m3、解：灰口鑄鐵圓管的橫截面積為A=（-）=3.14(-)= 5416.5 =184.6MPa,此灰鑄鐵圓管安全。4、解：求活塞桿的軸力=F=3780KN（1）校核圓截面連桿的強(qiáng)度：連桿橫截面上的正應(yīng)力為 =83.6MPa, 圓截面連桿的強(qiáng)度足夠。（2）設(shè)計(jì)矩形截面連桿的尺寸： A=bh=1.4= b0.173mm,h0.242mm,設(shè)計(jì)時(shí)取整數(shù)b=175mm，h=245mm。5、解：（