《工程力学》期末复习题及答案.doc

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《工程力学》期末复习题

1选择题：

（1）下面哪一选项是材料的刚度指标？

A

A弹性模量E； B屈服极限σs；

C强度极限σb； D断后伸长率（延伸率）δ。

（2）下面哪一选项是材料的塑性指标？

D

A弹性模量E； B屈服极限σs；

C强度极限σb； D断后伸长率（延伸率）δ。

（3）在铸铁压缩试验中，破坏后的铸铁试样断口平滑呈韧性，与轴线近似成45°。

破坏前，该断口所在斜截面的应力有何特点？

C

A拉应力最大； B拉应力最小；

C剪应力最大； D剪应力最小。

（4）在铸铁扭转试验中，铸铁断口的形态是什么样的？

D

A断口平齐、与轴线垂直； B断口平齐、与轴线近似成45°；

C断口呈螺旋面、与轴线垂直； D断口呈螺旋面、与轴线近似成45°。

（5）根据铸铁试件扭转破坏断口可以推断，铸铁的扭转破坏和什么因素有很大的关系？

A

A最大拉应力； B最小拉应力；

C最大剪应力； D最小剪应力。

（6）电阻应变片（简称电阻片或应变片）应用广泛，它是利用什么原理实现电测的？

C

A压电；

B光的衍射；

C金属丝的电阻随机械变形而发生变化；

D当轴向压力达到某一临界值时，压杆失稳。

（7）冲击韧性的物理意义是A。

A试样断裂过程中断面单位面积吸收的能量；

B试样断裂过程中断面吸收的能量；

C试样在冲击过程中受到的最大冲击力；

D试样在冲击过程中产生的最大变形。

（8）矩形截面梁在截面B处沿铅垂对称轴和水平对称轴方向上分别作用有，如图所示。

关于最大拉应力和最大压应力发生在危险截面A的哪些点上，有4种答案，请判断

D是正确的。

A发生在a点，发生在b点；

B发生在c点，发生在d点；

C发生在b点，发生在a点；

D发生在d点，发生在b点。

（9）构件中危险点的应力状态如图所示。

构件为钢制：

=45MPa，=135MPa，=0，=0，许用应力=160MPa。

则下面关于构件强度的说法中正确的是C。

A选用第一强度理论，构件满足强度要求；

B选用第一强度理论，构件不满足强度要求；

C选用第三强度理论，构件满足强度要求；

D选用第三强度理论，构件满不足强度要求。

（10）构件中危险点的应力状态如图所示。

构件材料为铸铁：

=20MPa，=-25MPa，=40MPa，=0，许用应力=30MPa。

则下面关于构件强度的说法中正确的是B。

A选用第一强度理论，构件满足强度要求；

B选用第一强度理论，构件不满足强度要求；

C选用第三强度理论，构件满足强度要求；

D选用第三强度理论，构件满不足强度要求。

（11）压杆的临界载荷是B。

A使压杆保持稳定的直线平衡构形的最小轴向压力；

B使压杆保持稳定的直线平衡构形的最大轴向压力；

C使压杆保持稳定的直线平衡构形的平均轴向压力；

D使压杆保持稳定的曲线平衡构形的最大轴向压力。

（12）下面关于压杆约束强弱对其稳定性影响的说法中，正确的是A。

A压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈高，其稳定性愈好；

B压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈低，其稳定性愈好；

C压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈高，其稳定性愈差；

D压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈低，其稳定性愈差。

（13）如图所示，一端固定、另一端由弹簧侧向支撑的细长压杆的临界载荷，可采用欧拉公式计算。

该压杆的长度系数的取值范围为C。

A；

B；

C；

D。

（14）冲击动荷系数是A。

A构件承受的冲击载荷和相应静载荷之比；

B构件承受的相应静载荷和冲击载荷之比；

C构件承受的相应静应力和冲击应力之比；

D构件承受的相应静位移和冲击位移之比。

（15）构件在突加载荷作用下引起的应力和位移是相应静载荷作用下的B。

A一倍； B二倍； C三倍； D三分之一。

（16）将重物突然放到结构上和将重物缓慢放到结构上，下面关于这两种情形下结构产生的最大变形的说法中，A是正确的。

A前者产生的最大变形大；

B后者产生的最大变形大；

C二者产生的最大变形相同；

D有可能前者产生的最大变形大，也有可能后者产生的最大变形大。

（17）下面关于疲劳失效的说法中，不正确的是：

A。

A疲劳失效时的名义应力值高于材料在静载荷作用下的强度极限；

B构件在疲劳失效前需要经过一定数量的应力循环；

C构件在疲劳失效前没有明显的塑性变形，即使塑性很好的材料也会呈现脆性断裂；

D构件疲劳失效时，同一疲劳破坏断口，一般都有明显的光滑区域和颗粒状区域。

（18）构件的疲劳破坏是B的结果。

A构件材料性质变化；B构件中裂纹的形成和逐渐扩展；

C构件中最大拉应力的作用；D构件中最大剪应力的作用。

（19）影响实际构件疲劳寿命的三个主要因素为D。

A温度、压力、体积；B位移、速度、加速度；

C材料、质量、密度；D应力集中、零件尺寸、表面加工质量。

（20）持久极限是D。

A经过有限多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值；

B经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值；

C经过有限多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值；

D经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值。

2一活动梯子放在光滑的水平地面上，梯子由AC与BC两部分组成，每部分的重量均为150N，重心在杆子的中点，AC与BC两部分用铰链C和绳子EF相连接。

今有一重量为600N的人，站在梯子的D处，试求绳子EF的拉力和A、B两处的约束力。

题2图

3砖夹的宽度为250mm，杆件AGB和GCED在G点铰接。

已知：

砖的重量为W；提砖的合力为FP，作用在砖夹的对称中心线上；尺寸如图所示；砖夹与砖之间的静摩擦因数=0.5。

试确定能将砖夹起的d值（d是G点到砖块上所受正压力作用线的距离）。

题3图

4试求图示静定梁在A、B、C三处的全部约束力。

已知和。

A

C

B

题4图

5试画出图示（图中各数单位为kN）杆件的轴力图。

题5图

6一端固定另一端自由的圆轴承受4个外力偶作用，如图所示。

各力偶的力偶矩数值（单位为kN·m）均示于图中。

试画出圆轴的扭矩图。

题6图

7试画出图示梁的剪力图、弯矩图。

qa

a

a

C

B

A

qa2

q

题7图

8试画出图示梁的剪力图、弯矩图。

A

C

B

题8图

9图示结构中BC和AC都是圆截面直杆，直径均为＝20mm，材料都是Q235钢，其许用应力＝157MPa。

试求该结构的许用载荷。

题9图

10变截面轴受力如图所示，图中尺寸单位为。

若已知，，材料的切变模量，求：

（1）轴内最大剪应力，并指出其作用位置；

（2）轴内最大相对扭转角。

题10图

11悬臂梁受力及截面尺寸如图所示。

图中未标示的尺寸单位为mm。

求梁的1—1截面上A、B两点的正应力。

题11图

12图示外伸梁承受集中载荷作用，尺寸如图所示。

已知=20kN，许用应力=200MPa，所使用的工字钢的型号是14，试校核梁的强度。

A

B

C

No.14

题12图

附表：

（部分）

13图示外伸梁承受集中载荷作用，尺寸如图所示。

已知=20kN，许用应力=160MPa，试选择所用工字钢的型号。

A

B

C

题13图

附表：

（部分）

14图示之AB为简支梁，当载荷直接作用在梁的跨度中点时，梁内最大弯曲正应力超过许用应力30％。

为减小AB梁内的最大正应力，在AB梁配置一辅助梁CD，CD也可以看作是简支梁。

试求辅助梁的长度。

题14图

15图中、、等为已知。

试用叠加法求图示梁中截面B的挠度和转角。

A

B

题15图

已知：

B

EI

B

EI

（a）

（b）

A

A

16图中、、、等为已知。

试用叠加法求图示梁中截面B的挠度和转角。

A

B

题16图

已知：

P

B

q

EI

B

EI

（a）

（b）

A

A

17试求图示梁的A、B端约束力。

题17图

已知：

B

EI

（b）

A

P

B

EI

（a）

A

18矩形截面悬臂梁受力如图所示，其中力的作用线通过截面形心。

已知、、、和。

（1）试求图中虚线所示截面上点处的正应力。

（2）当为何值时，点处正应力为零。

题18图

19煤气罐所用材料的屈服应力为=170MPa，若煤气罐的外径为=32cm，壁厚为=0.28cm，试用第三强度理论计算煤气罐不发生屈服所能承受的最大内压。

题19图

《工程力学》期末复习题答案

1答：

（1）A

（2）D（3）C（4）D（5）A

（6）C（7）A（8）D（9）C（10）B

（11）B（12）A（13）C（14）A（15）B

（16）A（17）A（18）B（19）D（20）D

2答：

（1）以整体为研究对象，作受力图如右上。

（2）以BC为研究对象，作受力图如右下。

3答：

砖被夹起时砖夹和砖能保持平衡。

（1）以整体为研究对象，作受力图如右上。

（a）

（2）以砖为研究对象，作受力图如右中。

（b）

（c）

（3）以砖夹AGB部分为研究对象，作受力图如右下。

（d）

将式（a）、（b）、（c）、（d）联立，可得

4答：

（1）先分析BC杆，作受力图。

B

A

C

B

（2）分析AB杆，作受力图。

（）

5答：

+

6答：

-

+

7答：

a

a

C

B

A

qa2

q

FQ

+

2qa

qa

M

-

-

qa

8答：

A

C

B

+

+

9答：

（1）受力分析，确定各杆的轴力

研究销子C，由平衡方程

，，

，，

得，

（2）求该结构的许用载荷

保证AC杆强度安全的结构许用载荷为

，

保证BC杆强度安全的结构许用载荷为

，

取较小的

10答：

（1）作扭矩图

-

（2）求轴内最大剪应力及其作用位置

AB段：

BC段：

可见，

（3）求轴内最大相对扭转角

轴内最大相对扭转角为AC两截面相对扭转角，为

11答：

（1）确定梁的1—1截面上的弯矩数值

应用截面法可得

（2）计算惯性矩

（3）求梁的1—1截面上A、B两点的正应力

A点：

（拉）

B点：

（压）

12答：

（1）先求约束反力

（2）作弯矩图

A

C

B

No.14

A

C

B

-

（3）强度分析

危险截面在B处，，查表得No.14工字钢的弯曲截面模量，得

安全

（部分）

13答：

（1）先求约束反力

（2）作弯矩图

A

C

B

A

C