工程力学期末复习资料

工程力学工程力学期末期末复习复习资料资料 温馨温馨提示提示：请请大家大家做好做好充分充分的的考前考前复习复习工作工作，考试考试时时带好带好计算器计算器，预祝预祝大家大家期末期末取得取得 好成绩好成绩，学有学有所成所成，新年新年快乐快乐。 一一、填空题填空题 1. 两物体相互作用的力总是同时存在，并且两力等值、反向、共线，分别作用于两个物体。这两 个力互为作用与反作用的关系。 2. 力偶是由一对等值、反向、不共线的平行力组成的特殊力系组合而成的 3.由链条、带、钢丝绳等构成的约束称为柔索约束，这种约束的特点：只能承受拉力不能承受压力， 约束力的方向沿柔索约束拉紧的方向。 4.力矩是使物体产生 转动 效应的度量，力矩有正负之分， 逆时针 旋转为正。 5 .平面一般力系的平衡方程的基本形式： 1 0 n ix i F 、 1 0 n iy i F 、 1 ( )0 n o i MF 。 6.根据工程力学的要求，对变形固体作了三种假设,其内容是：连续性假设、均匀性假设、各向同性 假设。 7.拉压杆的轴向拉伸与压缩变形，其轴力的正号规定是：轴力指向截面外部为正。 8.塑性材料在拉伸试验的过程中，其-曲线可分为四个阶段，即：弹性阶段、屈服阶段、强化 阶段、局部变形阶段。 9.构件在工作过程中要承受剪切的作用，其剪切强度条件 A FQ Max 。 10.扭转是轴的主要变形形式，轴上的扭矩可以用截面法来求得，扭矩的符号规定为：四指指向扭 矩的转向，若大拇指指向截面的外部，则扭矩为正。 11. 平面弯曲梁剪力和弯矩正负判定口诀为：左上右下，剪力为正；左顺右逆，弯矩为正。 12. 空间力系根据力系各力作用线的分布情况，可分为空间汇交力系、空间平行力系和空间任意力 系。 13. 截面法 是求杆件件内力的基本方法。 二二、判断题判断题 1力是物体之间的相互机械作用。 （） 2刚体是在力的作用下不变形的物体。 （） 3刚体受三个共面但互不平行的力作用而平衡时，三力必汇交于一点。 （） 4.杆件两端受等值、反向、共线的一对外力作用，杆件一定发生地是轴向拉（压）变形。 （ ） 5活动铰链支座的约束力通过销钉的中心，垂直于支承面，指向被约束的物体，恒为压力。 （） 6若力系中各力的作用线在同一个平面内，该力系称为平面力系。 （） 7力学中仅用静力学平衡方程不能求得全部未知力的情况称为静定问题。 （） 8物体的摩擦力方向总是与运动方向相反。 （） 9平面弯曲梁的受力特点是所受外力均在过梁轴线的平面内。 （ ） 10.梁的横截面上作用有负值弯矩，其截面中性轴上侧各点受到压应力作用，下侧各点受到拉应力 作用。 （） 11 一个力偶可以与一个力来平衡。 （ ） 12、两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。 （ ） 14、纯弯曲梁横截面上任一点，既有正应力也有剪应力。 （ ） 15、下图中物体的受力图是否正确。 （ ） 三三、单项选择题单项选择题 1. 静力学研究的对象是 （ D ） A、物体 B、流体 C、物质 D、刚体 2. 两个大小为 3N、4N 的力合成一个力时，此合力最小值为 （ D ） A、5N B、7N C、12N D、1N 3. 在研究拉伸与压缩应力应变时，我们把杆件单位长度的绝对变形称为 （ B ） A、应力 B、线应变 C、变形 D、正应力 4.下列说法中不正确的是： （ A ） A 力使物体绕矩心逆时针旋转为负 B 平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和 C 力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡 D 力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心无关 5. 以下关于截面上内力的大小的结论哪一个是正确的？ （ A ） A、与截面的尺寸和形状无关 B、与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关 C、与截面的尺寸和形状有关 D、与截面的形状有关，但与截面的尺寸无关 6. 一受扭圆棒如图所示，其 m-m截面上的扭矩等于 ( D ) ATm-m=M+M=2M B.Tm-m=MM=0 CTm-m=2MM=M D.Tm-m=2M+M=M 7、杆件受力作用如图所示。若 AB，BC，CD 三段的横截面面积分别为 A，2A，3A，则下列结论 中正确是 （ D ） A、各段横截面上的轴力相等，各段横截面上的正应力也相等； B、各段横截面上的轴力不相等，各段横截面上的正应力也不相等； C、各段横截面上的轴力相等，而各段横截面上的正应力不相等； D、各段横截面上的轴力不相等，但各段横截面上的正应力却相等。 8、材料相同的两根杆件受力如图所示。其中杆 1 与杆 2 总长都为 l，若杆 1 的伸长为l1，杆 2 的 伸长为l2，则下列结论中正确是 （ D ） A、 1 l 2 l； B、 1 l1.5 2 l； C、 1 l2 2 l； D、 1 l2.5 2 l。 9、若将受扭圆轴的横截面面积增加一倍，则轴内的最大剪应力是原来的（ D ）倍。 A、 2 1 ； B、 4 1 ； C、22 ； D、 4 2 。 10、轴向拉伸或压缩杆件中，轴向应变，为横向应变，为杆件材料的泊松比，下列答案中正 确的是 （ B ） A、 ； B、 ； C、 ； D、 。 11. 一空心圆轴，其 D d ，若轴内的最大剪应力为 max ，则该横截面上内圆周界上的剪应力为 （ B ） A、 max 2 1 ； B、 max ； C、 max 4) 1 (； D、 max 4 1 1 。 12. 直径为d的圆截面拉伸试件，其标距是 （ C ） A、试件两端横截面之间的距离； B、试件中段等截面部分的长度； C、在试件中段等截面部分中选取的测量长度，其值为d5或d10； D、在试件中段等截面部分中选取的测量长度，其值应大于d10。 13、在下述公理、法则、定律中，只适用于刚体的是（ B ） A、二力平衡公理 ； B、力的平行四边形法则； C、加减平衡力系公理 ； D、力的可传性。 14、拉（压）杆应力公式 A N 的应用条件是： （ B ） A、应力在比例极限内； B、外力合力作用线必须沿着杆的轴线； C、应力在屈服极限内； D、杆件必须为矩型截面杆。 15、若将受扭空心圆轴的内、外直径均缩小为原尺寸的一半，则该轴的单位长度扭转角是原来的 （ D ）倍。 A. 2； B. 4 C. 8 D. 16 杆 1 杆 2 16 、关于图示 AC 杆的结论中，正确的是 （ C ） A、BC 段有变形，没有位移 ； B、BC 段没有变形，没有位移； C、BC 段没有变形，有位移； D、BC 段有变形，有位移。 17 、情况如下图所示，设杆内最大轴力和最小轴力分别为 max N和 min N，则下列结论正确的是 （ A ） A. max N=50KN， min N5KN； B. max N=55KN， min N40KN； C. max N=55KN， min N25KN； D. max N=20KN，5 min NKN； 四作图题 1如图所示，三铰拱桥又左右两拱铰接而成，在 BC 作用一主动力。忽略各拱的自重，分别画出 拱 AC、BC 的受力图。 C F A B 解： （1）选 AC 拱为研究对象，画分离体，AC 杆为二力杆。受力如下图选 BC 拱为研究对 象，画出分析体，三力汇交原理。 FNC F C C FNC FNA B FNB 2. 要求：绘制图示体系中指定构件的受力图,要求确定全部约束反力的方位和指向。 （1） （2） 3、画出下图中杆 AB，轮 C,以及整体受力图。 解答在下边： 4、拉伸或压缩杆如图所示，试用截面法求杆上各段轴力，并画出各干的轴力图。 轴力图如下图： 五.计算题 1. 如图所示钢制拉杆承受载荷 F=32kN，若材料的许用应力=120MPa，杆件横截面积为圆形，求横 截面的最小半径。 F F 解：由截面法可知，轴力 FN=F=32kN 拉杆的横截面面积 A Max F = 6 3 10120 1032 =266.7mm2 即r2266.7 mm2 ， 故 r 9.2mm 横截面的最小半径为 9.2mm 2.如图所示，等直杆 AD，左端固定，F1=100KN，F2=80KN，F3=60KN,求各段杆的轴力，做出轴力 图。 F1 F2 F3 B C D 1m 3m 1.5m 解： （1）求支座反力。 n i Fi 1 0即 FN+F1-F2+F3=0 得 FN= -F1+F2-F3=-100+80-60=-80kN 结果为负号，说明支座反力水平向左。 （2）分段计算轴力。AB 段，取左段为隔离体： n i Fi 1 0即 N1-FN=0 N1 =FN=80kN(内力为拉力) BC 段，取左段为隔离体： n i Fi 1 0即 N2+F1-FN=0 N2= FN-F1=-20 kN(内力为拉力) CD 段，取右段为隔离体： n i Fi 1 0即-N3+F3=0 N3=F3=60 kN （3）做轴力图。 + + - 3、设图示梁上的载荷 q 和尺寸 a 为已知，请： (1)列出梁的剪力方程和弯矩方程； (2)作剪力图和弯矩图； (3)判定最大剪力和最大弯矩。 剪力方程： 弯矩方程： AC：qxxFs)(ax 0). )0( 2 1 )( 2 axqxxM CB: qaxFs)( (axa2) )2)( 2 ()(axa a xqaxM 80KN 20KN 60KN 2 maxmax 3 , 2 s Fqa Mqa 4 计算图示两结构中 A、B 两支座的约束反力。 解解: 由 0 x F 有:KNHA4() 由 0 A M 有:012242 B V 解得: )(4KNVB 由 0 B M 有:012242 A V 解得: )(4KNVA 5、如图所示传动轴上有三个齿轮，齿轮 2 为主动轮，齿轮 1 和齿轮 3 消耗的功率分别 为KW756. 0和KW98. 2。若轴的转速为min/5 .183 r，材料为 45 钢， MPa40。根 据强度确定轴的直径。 5、解解: (1) 计算力偶距 mN n P m.3 .399549 1 1 mN n P m.1559549 3 3 mNmmm.3 .194 312 (2) 根据强度条件计算直径 从扭矩图上可以看出，齿轮 2 与 3 间的扭矩绝对值最大。 1 2 3 1 m 2 m 3 m 0.3m 0.4m x T 155N.m 39.3N.m 16 3 maxmax max D T W T