工程力学测试题.docx
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工程力学测试题.docx
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工程力学测试题
第一阶段测试卷
考试科目:
《工程力学》静力学(总分100分)时间:
90分钟
__________学习中心(教学点)批次:
层次:
专业:
学号:
号:
:
得分:
一、单项选择题:
(本大题共5小题,每小题2分,共10分)
1.物块重G,在水平推力P作用下平衡。
接触面间的静滑动摩擦因素数为
。
,则物块与铅垂面间的摩擦力为(B)。
A.; B.;
C.; D.。
2.一等边三角形薄板置于水平光滑面上,开始处于静止状态。
当沿其三边AB、BC、CA分别作用力F1、F2、F3后,若该三力相等,方向如图,则(D)。
A.板仍然保持平衡; B.板既发生移动,又会发生转动;
C.板只会产生移动;D.板只会产生转动。
3.二力平衡公理适用的围是(A)。
A.刚体; B.刚体系统;
C.变形体; D.任何物体或物体系统。
4.图示结构中,如果将作用在AC上的力偶移动到BC上(图中虚线所示),则(C)。
A.支座A的反力不会发生变化;
B.支座B的反力不会发生变化;
C.A、B支座的反力都会有变化;
D.铰链C所受的力不会有变化。
5.力F作用于长方体BCDH侧平面,如图所示。
该力在ox、oy、oz轴上的投影为(B)。
A.
B.
C.
D.。
二、填空题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)
1.平面汇交力系,有2个独立的平衡方程,空间一般力系有6个独立的平衡方程
2.平面一般力系平衡的必要与充分条件是:
所有外力的矢量和为零,所有外力对任意一点的矩的代数和为零。
3.力在正交坐标轴上投影的大小与力沿这两根轴的分力的大小相等。
4.同平面的两个力偶,只要力偶矩相同,对刚体作用的效应就相同。
5.图示AB杆自重不计,在五个已知力作用下处于平衡。
则作用于B点的四个力的合力R的方向沿AB杆轴线。
三、作图题(每小题10分,共20分)图中所有接触都为光滑的,物体重量不计。
1.画出物体系统中构件ACB及整个物体系统的受力图。
ACB的受力图
2.画出物体系统中构件AB及整个物体系统受力图。
AB的受力图
四、计算题(每小题20分,共60分)
1.图示连续梁ABC,已知a和m,不计梁重,求梁上A、B、C处的约束反力。
1.解:
取BC受力分析,B、C反力方向铅直,构成与m反向力偶,Σmi=0,,(↑)
;(↓)
取整体受力分析:
ΣX=0,FAX=0,
ΣY=0,,(↓)
ΣMA=0mA=Fc×4a-m=m(顺转)。
2.在图示构架中,各杆自重不计,载荷F=1000N,A处为固定端,B、C、D处为铰链。
求固定端A及B铰链处的约束反力。
2.解:
取整体受力分析
由
由(↑)
由(逆转)
取CD整体受力分析
(↗)
BD是二力构件(压杆)
=2500N(↗)
3.简易升降混凝土料斗装置如图所示,混凝土和料斗共重25kN,料斗与滑道间的静摩擦与动摩擦因数均为0.3。
(1)绳子拉力为25kN时,料斗处于静止状态,求料斗与滑道间的摩擦力;
(2)求料斗匀速上升和下降时绳子的拉力。
3.解:
(1)取料斗为研究对象,分析受力(图(a))
由得:
kN
(2)料斗匀速上升时(图(a))
kN
料斗匀速下降时(图(b))
kN
第二阶段测试卷
考试科目:
《工程力学》材料力学第1至6章(总分100分)时间:
90分钟
__________学习中心(教学点)批次:
层次:
专业:
学号:
号:
:
得分:
五、单项选择题:
(本大题共5小题,每小题2分,共10分)
1.下列结论中哪些是正确的?
答(A)。
(1)构件的强度表示构件抵抗破坏的能力。
(2)构件的刚度表示构件抵抗变形的能力。
(3)构件的稳定性表示构件维持其原有平衡形式的能力。
(4)构件的强度、刚度和稳定性愈高愈好。
A.
(1),
(2),(3)。
B.(4)。
C.全对。
D.全错。
2.等直杆的受力情况如图。
设杆最大轴力和最小轴力分别为Nmax和Nmin,则下列结论中(B)是正确的。
A.;
B.;
C.;
D.。
3.“齿形”榫连接件尺寸如图所示,两端受拉力F作用。
已知挤压许用应力为[],则连接件的挤压强度条件为(A)。
A.;
B.;
C.;
D.。
4.实心圆轴受扭转力偶作用,横截面上的扭矩为T,下列四种应力沿横截面径向分布图中正确的是(D)。
A.(a) B.(b) C.(c) D.(d)
5.梁发生平面弯曲时,其横截面绕(B)旋转。
A.梁的轴线; B.中性轴;
C.截面对称轴; D.截面形心。
六、填空题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)
1.构件受外力而发生变形,在外力解除后具有消除变形的这种性质称为弹性。
2.设构件材料的失效应力(破坏应力)为,许用应力为[],安全系数用n表示,则它们三者间的关系是。
3.抗拉压刚度为EA的等截面直杆的受力情况如图所示,则B
点的位移为。
4.横截面积相同的实心轴和空心圆轴,从强度的角度考
虑,空心轴更好;从刚度的角度考虑,空心轴更好。
5.矩形截面横梁,按下图中(b)方式放置,可承受的载荷更大。
七、作图题(20分)
写出图示梁的剪力和弯矩方程,并作出剪力图和弯矩图,求出最大剪力和最大弯矩。
解:
A、B两支座的约束反力为
RA=qa/2,RB=5qa/2
剪力弯矩方程
AB段:
QAB=RA–qx=qa/2–qx
MAB=RAx–qx2/2=qax/2–qx2/2
BC段:
QBC=F=qa
MBC=–F(3a–x)=–qa(3a–x)
八、计算题(每小题20分,共60分)
1.图示三角形支架,杆AB和BC都是圆截面杆,杆AB直径,杆BC直径,两杆都由Q235钢制成。
设重物的重力G=20kN,Q235钢的许用应力[]=160MPa。
问支架是否安全。
解:
以B铰链为研究对象,分析受力
kN,
kN
故KPa=31.80MPa<[σ]
KPa=110.27MPa<[σ]
所以支架安全。
2.图示传动轴,主动轮B输入功率Pk1=368KW,从动轮A、C输出功率分别为P2=147KW,P3=221KW,轴的转速n=500r/min,许用切应力[]=70MPa。
(1)作轴的扭矩图;
(2)设计轴的直径。
解:
计算外力偶矩
mB=9550×P1/n=9550×368÷500=7028.8Nm,
mA=9550×P2/n=9550×147÷500=2807.7Nm,
mC=mB–mA=4221.1Nm
作扭矩图; 危险段BC段
, ,
d=0.0675m=67.5mm。
3.拖斗车横梁简化如图。
已知拖车载重P=15kN,设车轴尺寸如图(a)所示,材料的弹性模量E=200×109N/m2。
试求车轴的最大挠度和A截面的转角。
(设集中力作用的简支梁跨度中点的挠度为,如图(b)所示)
解:
因结构和载荷对称,梁的最大挠度在梁的跨度中点,最大转角在梁的端部。
由叠加法得:
第三阶段测试卷
考试科目:
《工程力学》材料力学第7至10章(总分100分)时间:
90分钟
__________学习中心(教学点)批次:
层次:
专业:
学号:
号:
:
得分:
九、单项选择题:
(本大题共5小题,每小题2分,共10分)
1.所谓点的应力状态是指受力杆件上(A)。
i.过该点的单元体各个不同截面上的应力状况
ii.过该点的单元体各面上的应力
iii.该点的三个主应力
iv.该点的正应力和切应力
2.对于一个微分单元体,下列结论中(B)是错误的。
1.正应力最大的面上切应力必为零
2.切应力最大的面上正应力必为零
3.正应力最大的面与切应力最大的面相交成450角
4.正应力最大的面与正应力最小的面必互相垂直
3.应力状态如图(a)和(b),按第三强度理论应是(C)。
A.图(a)较图(b)危险
B.图(b)较图(a)危险
C.两者危险程度相同
D.难以判断
4.已知材料的比例极限为,屈服极限为,强度极限为,强度许用应力为,那么用此材料制作的压杆,当柔度大于(A)时,可用欧拉公式计算。
A.B.
C.D.
5.金属构件在交变应力下发生疲劳破坏的主要特征是(B)
A.无明显的塑性变形,断口表面呈粗粒状
B.无明显的塑性变形,断口表面分为光滑区及粗粒状区
C.有明显的塑性变形,断口表面分为光滑区及粗粒状区
D.有明显的塑性变形,断口表面呈光滑状
二、填空题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)
1.在常温、静载荷条件下,不论危险点处于什么应力状态下,材料破坏的基本形式为塑性屈服和脆性断裂两种。
2.钢质构件的危险点接近于三向均匀受拉应力状态,因材料的破坏形式为脆性断裂,故应选用第一强度理论(最大拉应力理论)强度理论进行计算。
3.强度条件表达式和只
适用于塑性材料圆轴的弯扭组合变形的情况。
4.若两根细长压杆的惯性半径相等,当_相当长度_相同时,它们的柔度相等。
若两杆的柔度相等,当材料相同时,它们的临界应力相等。
5.对称循环时,构件疲劳极限与构件静强度极限的关系是小于(填大于或小于)。
三、简答题(每小题10分,共20分)
1.图示(a)、(d)构件的AB段分别处于什么变形状态,是哪些基本变形的组合?
写出指定截面上的力。
答:
(a)图AB段发生弯曲、扭转的组合变形。
B截面:
扭矩,。
(d)图AB段发生拉伸、弯曲的组合变形。
B截面:
轴力N=Fp,弯矩,。
2.简述压杆的三种类型,写出相应的临界应力计算公式。
答:
压杆分:
(1)大柔度杆,,
(2)中柔度杆,,
(3)小柔度杆,,强度问题
四、计算题(每小题20分,共60分)
1.已知平面应力状态如图所示(单位为MPa),试计算:
(1)主应力的大小及主平面的位置;
(2)该平面的最大切应力;(3)画出主应力单元。
解:
(1)主应力
(2)主平面的位置
(3)最大切应力
(4)主应力单元体如图所示。
2.手摇绞车的车轴AB如图所示。
轴材料的许用应力MPa,试按第三强度理论校核轴的强度。
解:
轴发生弯、扭组合变形,
轴的强度不足。
3.两端铰支压杆长3m,由Q235钢管制成,外径,径。
材料的弹性模量,经查得Q235钢的值为100,求该杆的临界应力和临界力。
解:
两端铰接空心圆截面:
,
,,大柔度压杆
,
。
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