工程力学A试题及答案

1、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

2、切应力的最大值仅可能岀现在横截面的 外边缘。 9. 作用力与反作用力不是一对平衡力。 10 临界应力越小的受压杆，其稳定性越好。 二. 单项选择题（共20分，每题2分） 1. 下右图中杆AB的变形类型是。 A. 弯曲变形 B. 拉（压）弯组合变形 C. 弯扭组合变形 D. 拉（压）扭组合变形 B 2下图矩形截面梁受F和他作用，Me=FL则以下结论中错误的是 A 6=0 B = 0 C= 0 D crE = 0 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

3、验过程中，所能承受的最大应力是 A比例极限円 B. 屈服极限乞 C.强度极限叭 D许用应力 /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. 若实心圆轴和空心圆轴的材料、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 A(P 1(P 2 D.无法比较 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

4、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 =0.5a ,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=1

5、000mm2,弹性模量E=200GPa,则CD段的轴 向变形A/cd =mm o 题 题 题3图 D 四. 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=5 kN, 试作内力图并计算梁内的最大弯

6、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=1500N mf M尸600N m, Mc=900N m, G=80GPa, r =60MPa, l（p =2/m. 试校核该轴的强度和刚度。（12分） A B 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、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 : 2 2 四、计算题(10+10+10+12+12分=54分) 1. 解：(1)0：工巧=0os30 -6 = 0 Fc =4V3kN = 6.93kN(5 分) (2) AB :工皿=0 你2/sin30-耳/=()FB = 43 kN = 6.93kN(5 分

8、) 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 0.5x30 x10 r00212 Pa43.3MPar = 40MPa （5分） 所以挪钉的剪切强度不够。 钏钉的挤压应力为 p p30 x10* “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） _7.5xl0- bh2 40 x802 = 176 MPa 点的应力:（3分） max 12 12 4（12分）

9、 解：（1）画扭矩图。将将轴分为2段，逐段计算扭矩。 对盒C 段：rdOON-m；对 CE 段：72=1300N m 根据计算结果，按比例画出扭矩图如图。 校核轴的强度。 占C段= -2L = _如?* - = 47.7MPa k】=60MPa, xC 段强度安全。 %讥皿% CB段t w = JL =刈_ = 22.3MPa冬日=60MPa, CB段强度安全 校核轴的刚度。 I =1-=2.51xl0-?m4 I 羽= 74 = 2.36 xl0-6m4 円 3232刃 3232 典匚段 = 丄型 % 充 600Nm 80k109x2.51x10-7 x = 1.71C)/m W =2 加 CB段血二 ISOON.m 30 x109x2J6xL0-6 i on k= 0.46()/m C pxl =2 () fm 岛C段，CB段均满足刚度条件。 5. (12 分) C 1.2F M丄丄 L2F （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