《项目工程力学》期末复习资料题

1、/.工程力学练习题静力学的基本概念和受力分析1、刚体 是指在力的的作用下，2、力使物体产生的两种效应是3、力是矢量，其三要要素是（4、等效力系是指（作用效果大小和形状不变的物体。内 效应和 外 效应。 大小）、方向及作用点的位置。）相同的两个力系。5、非自由体必受空间物体的作用，空间物体对非自由体的作用称为约束。约束是力的作用，空间物体对非自由体的作用力称为（约束反力），而产生运动或运动的趋势的力称为主动力。6、 作用在刚体上的二力，若此两力大小相等、方向相反并同时作用在同一直线上，若此刚体为杆 件则称为而二力杆件。（2）7、作用在刚体上的力，可以沿其作用线滑移到刚体上的任意位置而不会改变力对

2、刚体的作用效 应。2）&作用在刚体上的三个非平行力，若刚体处于平衡时，此三力必汇交。（2）9、 在静力学中，常把刚体的受力看成两类力，即主动力与约束力。（2）10、在静力学中，平面力系中常见的约束有柔绳约束、光滑面约束、铰链约束及固定端约束等。（2）11、画出图中AB构件的受力图。13.画出图中AB杆件的受力图。FbtC直杆AB曲補引可D15.画出图中BC杆的受力图，所有物体均不计自重，且所有的接触面都是光滑的IF C16.如图所示，绳 AB悬挂一重为G的球。试画出球 C的受力图。（摩擦不计）Fb17画出下列各图中物体 A,构件AB, BC或ABC的受力图，未标重力的物体的重量不计，所

3、有接触 处均为光滑接触。(a)(f)J18。画出图中指定物体的受力图。所有摩擦均不计，各物自重除图中已画出的外均不计。（1水球（2）大球C 3、两环合在一起命-*7<-(1 J CD样< 2)AB 杆(3心杆Lo¥平面汇交力系以下说法中正确的是（C ）.A、物体在两个力作用下平衡的充分必要条件是这二力等值、反向、共线。B、凡是受到两个力作用的刚体都是二力构件。C、理论力学中主要研究力对物体的外效应。D、力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效应。力矩和平面力偶系1.力矩、力偶矩是度量物体绕某点（矩心）（转动效应）的物理量。用力矩或力偶矩的大小来衡量，其大小等于

4、力（或力偶）与力臂（或力偶臂）的乘积。2. 力偶在任意坐标轴上的投影的合力为零。（V）3. 平面内的任意力偶可以合成为一个合力偶，合力偶矩等于各力偶矩的代数和。(V)4、如图3所示不计自杆件重，三铰刚架上作用两个方向相反的力偶m1和m2且力偶矩的值m1=m2=n不为零），则支座 B的约束反力Fb（ a ）。A、作用线沿A B连线;B 、等于零；C作用线沿B、C连线;D 、作用线沿过B的铅垂线。rL _平面任意力系1. A、B两点的距离 a=10cm, F=150kN,欲将F力从B点平移到 A点， 加力偶矩 MA=_15_ kN.m。2. 平面一般力系向一点简化时得到的主矢、主矩与简化中心的选取

5、有关的是3. 作用于刚体上的力，均可 _移动_到刚体上任一点，但必须同时附加一个4平面任意力系，向平面内任意点简化，可得到一个作用在简化中心的（A主矢；B主矩；C主矢和主矩；D;外力。刚体受平面一般（任意力系）力系作用时，若刚体处于平衡时，其独立平衡方程为（得到的力F' =150_ kN，附主矩。力偶 。C）。5.A )oA、FX =0； M 0( FR )=0；Fy =0o B、FX =0;Fy =0oC、Fx=0；M 0 ( FR ) =0。M 0 ( Fr) =0 ;Fy=O。第二篇绪论_破坏_的能力，刚度是指构件在外力作用下抵抗 _平衡_的能力。强度是指构件在外力作用下抵抗 力

6、，稳定性是指构件在外力作用下保持2. 静力学研究的对象是刚体，刚体可以看成是由质点系组成的不变形固体。材料力学研究的对 象是变形固体。（V）3. 变形固体四种基本变形，即拉压变形、剪切与挤压变形、扭转变形及弯曲变形。轴向拉伸与压缩1.一变形_的能(V)1.塑性材料的屈服强度（屈服极限）s是取屈服变形阶段所对应的（ 屈服）点强度。脆性材料的名义屈服强度 0.2是无塑性变形阶段的材料，取弹性变形阶段纵向应变的0.2%所对应的强度。2. 断面伸缩率不小于（5% ）称为塑性材料，而小于此数的称为脆性材料。3. 右图为三种不同材料的厅£曲线，各曲线分别用数字 1、2、3表示，则三种材料中，强度

7、最高的是 _1 ，刚度（在弹性阶段）最大的是 2_。4. 某材料的d -£曲线如图，则材料的（1） 屈服极限 d s= 235MPa；（2） 强度极限 d b= 00MPa。(V)5. 拉压变形时其内力称为轴力，常用表示，若用截面法计算出轴力为正，表示杆件受拉伸，若轴力为负，则表示杆件受压缩。6.在拉压实验中纵向应变与横向应变 /之比称为泊松比 ，是材料自身特性的反应，与材料 的形状尺寸无关。（V）。(V)7. 塑性材料构件预拉后，其比例极限提高了，而塑性降低的现象称为“冷作硬化现象”8. 等截面直杆在两个外力的作用下发生轴向压缩变形时，这对外力所具备的特点一定是等值、 （C ）。A

8、、反向、共线B、反向，过截面形心C、方向相对，作用线与杆轴线重合D、方向相对，沿同一直线作用8.下列图中的受力杆件，（D ）是轴向拉压杆件。尸9.图示受拉直杆，其中AB段与BC段内的轴力及应力关系为（ A ）oA. NabNbcABB NabN BCABC.NabNbcABBC 。12、B、b 2 ><D、b 2 ><10.图示阶梯形杆，2-2、3-3截面上的正应力分别为dA、d 1 >d 2>d 3C、d 3>d 1 >d 22CD段为铝，横截面面积为 A; BC和DE段为钢，横截面面积均为2A。设1-1、 ，d 3，则其大小次序为（A ）。（

9、T 3 >d 1d 1 >d 311. 轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面A、分别是横截面、45°斜截面B、都是横截面C、分别是45°斜截面、横截面D、都是45°斜截面12. 设轴向拉伸杆横截面上的正应力为b,则45°斜截面上的正应力和剪应力（D ）。A、分别为b /2和bC、分别为b和b /213. 一拉伸钢杆，弹性模量 则横截面上的正应力（C ）b= E £ = 300MPab> 300MPa200MPa<b< 300MPabV 200MPaB、均为bD、均为b /2E= 200GPa,比例极限为

10、200MPa,今测得其轴向应变£= 0.0015 ,A、B、C、D、14. 现有钢、铸铁两种棒材，其直径相同。从承载能力和经济效益两方面考虑，图示结构中的两 杆的合理选材方案是（A、C、B两杆均为铸铁；D、1杆为钢，2杆为铸铁。以下四种指标中（B ）得到提高:两杆均为钢；1杆为铸铁，15. 低碳钢拉伸经过冷作硬化后，A、强度极限；B、比例极限；2杆为钢;C、断面收缩率；D、伸长率（延伸率）。16. 塑性材料构件预拉后，其比例极限提高了，而塑性降低的现象称为“冷作硬化现象”。(V)剪切1.当剪应力不超过材料的比例极限 时，剪应力与剪应变成正比。这一结论称为剪切虎克定律。3. 杆件受剪切

11、变形时，伴随着挤压变形。（V）4. 在连接件上，剪切面和挤压面分别（B ）于外力方向。A、垂直、平行B、平行、垂直C、平行D、垂直5. 图示铆接件， 钉的直径d应为（A、d=2t若板与铆钉为同一材料,D ）。B、d=4t C d=4t/且已知 （T jy = 2 T ，为充分提高材料的利用率，则铆D、d=8t/ n*p6。插销穿过水平放置的平板上的圆孔, 积分别等于（B ）在其下端受有一拉力P.该插销的剪切面面积和挤压面A、C、1.IPn dh , n D2/4; n Dh, n D2/4 ;B、D、n dh , n (D2-d2)/4; n Dh,n (D2-d2)/4。扭转应按强度条件、刚

12、度条件进行校核计算。（V）材料在外力作用下产生扭曲变形时，2. G*I称为扭转变形的刚度，E*A称为拉压变形时的刚度。4. 一般在减速箱中，高速轴的直径较小，而低速轴的直径较大。（V）5. 截面为空心圆，外圆直径为 D,内孔直径为d ,截面对圆心的极惯性矩C.务a”(V)IP 为（c ）。A.护心川）;B令（/叫6. 圆轴扭转时，横截面上既有正应力也有剪应力。（X）7. 截面为实心圆，直径为d,截面对圆心的极惯性矩d 4d 4A.矿 bP8. 一齿轮轴的输入功率为IP 为（B ）。d 4d 4C. 64D. 4P （单位KVy,转速为n（单位r/min）,作用在该齿轮上的转矩M（单位N 口）为

13、（AP9550 。n3 P 9550X103 n设空心圆轴的内径为A、C、9.55 。n、无法求解。9.的表达式为（C ）.D，d/D =a，则其横截面的极惯性矩Ip和抗扭截面模量 WtA、Ip=1/64n D4-a 4),Wt =1/32n D3(a 3).B、Ip=1/32n D4<a 4),Wt =1/16n D3(a 3).C、Ip=1/32n D4-a 4),Wt =1/16n D3(a 4).D、Ip=1/32n (D44),Wt =1/16n (EM3).外径为d,10.空心圆轴受扭转力偶作用，横截面上的扭矩为Mn,下列四种横截面上沿径向的应力分布图中（ A ）是正确的(A

14、)(B)梁的内力顺时针1. 使梁弯曲成 上凹下凸 变形时，弯矩为正，反之为负；剪力使该截面的临近微段有 转动趋势时，剪力取正号，反之取负号。2. 静定梁有简支梁、外伸梁和悬臂梁三种基本形式。3. 根据梁的支承情况，一般可把梁简化为简支梁、外伸梁和悬臂梁。（2）4. 梁横截面上只有弯矩没有剪力的弯曲是（A ）弯曲。A、纯弯曲；B、剪切弯曲；C剪切与弯曲的的组合；D、都不是。(C )M = 0 QM 0 C、M 丰 0 Q= 0 D M 丰 0 QM 0 qa5. 图示简支梁中间截面上的内力A、M = 0 Q= 0BqaTOI6. 图示受横力弯曲的简支梁产生纯弯曲变形的梁段是（D ）A、AB段 B

15、、BC段 C CD段 D不存在7。梁在集中力偶作用截面处（A、M图无变化，Q图有突变；C、M图有突变，Q无变化；8. 已知：G,a,b,l,画梁AB内力图。C ）B、M图无变化，Q图有折角;D M图有突变，Q图有折角Fq9. 如图所示简支梁 AB，画出剪力图与弯矩图。 ' 厂r " II t 1 * 1 I I M 1 I t * I X7tl弯曲应力1. 矩形截面梁剪切弯曲时，在横截面的中性轴处（B ）A、正应力最大，剪应力为零B、正应力为零，剪应力最大C、正应力和剪应力均最大D、正应力和剪应力均为零计算题M，梁长为I，梁重不计。求在图a,b,两三种情况下，支1已知梁AB上

16、作用一力偶，力偶矩为 座A和B的约束反力。1/2-S核 Jsf（b）A题2-7图(a) Fa FbM一（注意，这里，A与B处约束力为负，表示实际方向与假定方向相反，结I 果应与你的受力图一致，不同的受力图其结果的表现形式也不同(b) FaFbI COS2在题图所示结构中二曲杆自重不计，曲杆AB上作用有主动力偶，其力偶矩为 M，试求A和C点处的约束反力。作两曲杆的受力图,BC是二力杆，AB只受力偶作用，因此 A、B构成一对力偶。即 Fa Fb7242MA 0半Fb' a *Fb' 3a M22F '逅M厂B4a72m4aBC上作用一力偶矩为 M的力偶，各尺寸如3在图示结构

17、中，各构件的自重略去不计，在构件 图。求支座A的约束反力。1作受力图2、BC只受力偶作用，力偶只能与力偶平衡FbFcl3、构件 ADC三力汇交0, yFA Fc'0恵MFxFam2。四连杆机构ABCD中的AB=0.1 m, CD=0.22m,杆AB及CD上各作用一力偶。在图示位置平衡。 已知mi=o.4kN.m,杆重不计，求 A、D两绞处的约束反力及力偶矩£AB杆:0,F B1 ABsin 30M1CD杆0, FB l CDsin75M2解得:M21.7kNm5试求图示各杆1-1、2-2、3-3截面上的轴力,并作轴力图。12340kN_30kN -12320kN(a)1 4P

18、23P123(b)题5-1图2sliV"Ib.I1.1 I IzilthiJOT/kNm6试求图示各杆在1-1、2-2截面上的扭矩。并作出各杆的扭矩图。4kN m I2 2kN m12kN m丁亍、 ¥ 'll 厶 Z、(Orro2(b)l11 2(a),115kN m23kN m 2 kN mZHV-m77 kg7.在变速箱中，低速轴的直径比高速轴的大，何故?PM e 9549 , n变速箱中轴传递的扭矩与轴的转速呈反比，低速轴传递的扭矩大，故轴径大。8.某传动轴，由电机带动，已知轴的转速n 1000 r/min (转/分)，电机输入的功率P 20kW，试求作用在

19、轴上的外力偶矩。Me 9549 -9549 -21909.8Nmen10009.某传动轴，转速n 300r/min，轮1为主动轮，输入功率 P 50kW，轮2、轮3与轮4为从动轮，输出功率分别为 P2 10kW , F3 P4 20kW 。(1) 试画轴的扭矩图，并求轴的最大扭矩；(2) 若将轮1和轮3的位置对调，轴的最大扭矩变为何值，对轴的受力是否有利。m3. 800 r1800 2题5-5图800Me19549 En1591.5NmMe2P29549n318.3NmMe3 Me4 9549636.6Nm nTmax' 954.9Nm对调后，最大扭矩变小，故对轴受力有利。10.设图示

20、各梁上的载荷 P、q、m和尺寸a皆为已知，（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Qmax 和 Mmax °2PILDMB(b)2ma2题10Anmr.(C)qC a2(d)aUUUIUB创2 克¥刼悅11.图示的杆件，若该杆的横截面面积A 50mm2，试计算杆内的最大拉应力与最大压应力。3kN2kN2kN 一一3kN.-题11图2kN3kN2kN*3kN,31 kNF N maxt maxcmax3kN , F N max300050 10 6200050 10 62kN60MPa40MPa12.图示阶梯形圆截面杆，承受轴向载荷P 50kN与P

21、2作用，AB与BC段的直径分别为d1 20mm与d? 30mm，如欲使 AB与BC段横截面上的正应力相同，试求载荷巳之值。32题12图ABP1BCPP2P262.5kN13.题6-2图所示圆截面 杆，已知载荷Pi 200kN , F2 100kN , AB段的直径di40mm，如欲使AB与BC段横截面上的正应力相同，试求 BC段的直径。ABPBCR R7d12d248.99mm14.图示简支梁,求跨中截面 a、b、c三点正应力。20kN2m2m00题13图A20kNm，Iz 12 o.06 0.093 3-645 10 6m420000 0.023109.7M Pa（拉）20000 0.045

22、3.645 10 6246.9MPa（拉）15.求图示T形铸铁梁的最大拉应力和最大压应力。q 60 kN /m2m1中性轴11CIz 2.59 105m1m 上2题6-12图FA=45kNg = 60 kN/m1 ;MilIlli卜2m羸BCFb =135kN1. 作梁的弯曲图2. 截面关于中性轴不对称，危险截面为最大正负弯矩两处 最大正弯矩处最大负弯矩处:55.6 MPa综合得:T maxC max15.单元体各面应力（单位92.5 MPa164.5 MPa2.59 10 53330 10142 10仆164.5 MPa2.59 10 5MPa）如图所示，试用解析法求解指定斜截面上的正应力和

23、切应力。20(a)题15图(a)x 40,0, x 20,60Jcos2xSin227.32MPax y cSin 22xC0s227.32M Pa应力单位为MPa。试用解析法和应力圆分别求：(3)最大切应力。16.已知应力状态如图所示，大小，主平面位置；(2 )在单元体上绘出主平面位置和主应力方向;(1) 主应力(a)maxAT50, y0,x 2050题16图j( x2 y)2x2 57MPai(b)minx y 22)x7MPatan,019.3min(b)0,0,25max心)2x225MPaminx y )2225M Patan045x min17三角架ABC由AC和BC二杆组成。杆AC由两根No.12b的槽钢组成，许用应力为d =160MPa; 杆BC为一根No.22a的工字钢，许用应力为d =100MPa。求荷载F的许可值F。CFFx题17图0, Fac cos30 Fbc cos 300, FAcSin 30F BCsin 30Fy解得:BC杆强度条件：良 ,其中Sbc为杆BC的截面积，查表得:Sbc2SAC 35.578cmF ACF BC FAC杆强度条件：屋 ,其中Sac为杆AC的截面积，查表得：Sac 2 15.69