工程力学A试题及答案.docx
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工程力学A试题及答案
2012/2013学年第1学期考试试卷(A)卷
课程名称工程力学适用专业/年级_
本卷共6页,考试方式闭卷笔试考试时间120分钟
题
号
总分
得
分
阅
卷人
一、判断题(共10分,每题1分)
1.实际挤压应力在挤压面上是均匀分布的。
()
2.纯弯曲梁的横截面上只有正应力。
()
3.横截面面积相等,实心轴的承载能力大于空心轴。
()
4.力偶在任意坐标轴上的投影恒等于零。
()
5・梁发生弯曲变形,挠度越大的截面,其转角也越大。
()
6.在集中力偶作用处,梁的剪力图和弯矩图均要跳跃。
()
7.当低碳钢试件的试验应力Xbp时,试件将产生局部颈缩。
()
&圆轴扭转时其切应力的最大值仅可能岀现在横截面的
3.力偶对物体的运动效应为o
A.只能使物体平动B只能使物体转动
C.既能使物体平动又能使物体转动
D.它与力对物体的运动效应有时相同,有时不同
4.关于低碳钢材料在拉伸试验过程中,所能承受的最大应力是
/垫圏
5.在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈,可以提高能力。
A.螺栓的抗拉伸B.螺栓的抗剪切
C.螺栓的抗挤压D.平板的抗挤压
6.若实心圆轴①和空心圆轴②的材料、横截面积、长度和所受扭矩均相同,
则两轴的最大扭转角之间的关系为O
7.低碳钢试件扭转破坏形式是-
A.沿横截面拉断B.沿横截面剪断
C.沿45。
螺旋面拉断D.沿45。
螺旋面剪断
8.塑性材料经过硬化处理后,它的得到提高
A.强度极限B比例极限C.延伸率D截面收缩率
9.T形截面铸铁悬臂梁受力如下图所示,横截面最合理布置的方案应为o
10.下面关于梁挠度和转角的论述中,正确的是o
A.挠度最大的截面转角为零B.挠度最大的截面转角最大
C.转角为零的截面挠度最大D.挠度的一阶导数等于转角
三、填空题(共16分,每题4分)
1.图示正方体边长为a,其顶角处作用力氏求:
(1)该力在F轴上的投影斥,£=
(2)该力对*、y.2■轴的矩皿(7)=,皿(/)=,
2.图示螺钉在拉力尸作用下工作。
已知螺钉材料的许用应力]和[。
]之间
的关系为:
[r]=0.5[a],则螺钉直径d与钉头高度〃的合理比值
d/h=o
3•如下图3所示,圆轴截面上的最大切应力为MPa3
4、下图4中杆的横截面积A=1000mm2,弹性模量E=200GPa,则CD段的轴
向变形A/cd=mmo
题
题
题3图
D
4.计算题(共54分)
1.重P=6kN的均质圆球,置于墙与斜杆個间,如图所示。
已知AB=2f,
zIC二/,各杆的重量及摩擦不计。
求斜杆才〃在〃处的受力。
(10分)
2.如下图所示,用两个钏钉将140mmxl40mmxl2mm的等边角钢钏接在立柱
构成支托。
若P=30kN,钏钉的直径为21mm。
钏钉的许用应力[r]=40MPa,
[%]=70MPa。
试校核钏钉的强度。
(10分)
3.图示悬臂梁,横截面为矩形,承受载荷F,与心作用,且F.=2F2=5kN,试作内力图并计算梁内的最大弯曲正应力,及该应力所在截面上K点处的弯曲正应力。
(10分)
4.阶梯轴AB如图所示,AC段直径di=40mm,CB段直径<L=70inin,外力偶矩Mb=1500NmfM尸600Nm,Mc=900Nm,G=80GPa,[r]=60MPa,l(p]=2°/m.试校核该轴的强度和刚度。
(12分)
5-图示折杆AB段为圆截面,AB丄CB-已知杆AB直径d=100mm,材
料的许用应力[。
]=80MPao试按第三强度理论确定许用荷载[F]。
(12分)
1.2m
一、判断题(1*10=10分)
1.(X)2.(V)3.(X)4.(V)5.(X)6.(X)7.(X)8.(V)9.(V)10.(X)
二、单项选择题(2*10=20分)
1、(B)2、(C)3、(B)4、(C)5、(D)6、(C)7.(B)8、(B)9、(A)10.(D)
三、胄空题(4M=1菖分)
1.—F,0,—aF,0.:
2.2:
3.200MPa:
4、-0.01:
22—
四、计算题(10+10+10+12+12分=54分)
1.解:
(1)0:
工巧=0^os30°-6=0Fc=4V3kN=6.93kN(5分)
(2)AB:
工皿=0你・2/sin30°-耳•/=()FB=4^3kN=6.93kN(5分)
2.解:
因结构与载荷都对称,所以两个钏钉受力相等,作用在每个钾钉上的剪力与挤压力都
为P/2。
钏钉的剪应力为
所以挪钉的剪切强度不够。
钏钉的挤压应力为
pp30x10*
“矿矿2x12x21x10-〜595MPa】="MPa(5分)
所以挪钉的挤压强度足够。
X
(1)画梁的弯矩图
(2)最大弯矩(位于固左端):
M隔="kN(5分)
(3)计算应力:
最大应力:
(2分)
"点的应力:
(3分)
12
12
4・(12分)
解:
(1)画扭矩图。
将将轴分为2段,逐段计算扭矩。
对盒C段:
r^dOON-m;对CE段:
72=1300Nm
根据计算结果,按比例画出扭矩图如图。
⑵校核轴的强度。
占C段=-2L=_如°?
*■-=47.7MPa^k】=60MPa,x^C段强度安全。
%讥皿%〃
CB段tw=JL=」刈」_=22.3MPa冬〔日=60MPa,CB段强度安全°
⑶校核轴的刚度。
I=^1-==2.51xl0-?
m4I羽==^°°74=2.36xl0-6m4
円3232刃3232
ion
k=0.46(°)/mC[pxl=2(°)fm
岛C段,CB段均满足刚度条件。
5.(12分)
(内力及内力图.强度校核、刚度校核每步各4分)
(1)外力外析。
将作用干C点的力向蠹E杆轴线简化,结果如图。
F使粱在竖向平面内发生弯曲变形。
附加力偶述为Me=1.2F,此外力偶走使轴产生扭转变形。
(2)内力分析。
分别画出轴的弯矩图和扭矩图如图。
可以判断危险勧面在A端。
危险截面上的弯矩M=1.2F,扭矩TR.2F。
(3)按第三强度理论确定许用荷载[F1
=肮"=业匕空w⑹=80MPa
nrn13/a
解得FW4.63kN,[F]=4.63kN
2个内力图各3分,第3强度理论6分
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