《工程力学》期末复习题含答案

1、工程力学期末复习题选择题:F面哪一选项是材料的刚度指标?弹性模量E；B屈服极限b s；强度极限° b；D断后伸长率（延伸率）6。(2)F面哪一选项是材料的塑性指标?弹性模量E；B屈服极限b s；强度极限° b；D断后伸长率（延伸率）6。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?拉应力最大;剪应力最大;B拉应力最小;D剪应力最小。在铸铁扭转试验中，铸铁断口的形态是什么样的?断口平齐、与轴线垂直;B断口平齐、与轴线近似成 45° ;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

2、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?最大拉应力;B最小拉应力;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？ _CA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Fp,如图所示。关于最大拉应力和最大压应力发生在危险截面

3、A的哪些点上，有4种答案，请判断D是正确的。Amax发生在a点，max发生在b点;Bmax发生在C点，max发生在d点;Cmax发生在b点，max发生在a点;Dmax发生在d点，max发生在b点。构件中危险点的应力状态如图所示。构件为钢制：x=45MPa y=135MPa z=0,xy=0,许用应力=160MPa则下面关于构件强度的中正确的是 C 。B选用第一强度理论，构件不满足强度要求;说法A选用第一强度理论，构件满足强度要求；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：x=20MPa y=-25MPa

4、件强z=40MPa xy=0,许用应力 =30MPa则下面关于构度的说法中正确的是B 0选用第一强度理论,构件满足强度要求;选用第一强度理论,构件不满足强度要求;选用第三强度理论,构件满足强度要求;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 。使压杆保持稳定的直线平衡构形的最小轴向压力;使压杆保持稳定的直线平衡构形的最大轴向压力;使压杆保持稳定的直线平衡构形的平均轴向压力;使压杆保持稳定的曲线平衡构形的最大轴向压力o(12)下面关于压杆约束强弱对其稳定性影响的说法中，正确的是压杆约束愈强，压杆的临界载荷Fpcr愈高，其稳定性愈好;压杆约束愈强，压杆的临界载荷Fpcr愈低，

5、其稳定性愈好;压杆约束愈强，压杆的临界载荷Fpcr愈高，其稳定性愈差;压杆约束愈强，压杆的临界载荷Fpcr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压杆的临界载荷，可采用欧拉公式 F该压杆的长度系数的取值范围为C QPcr 2EI/细长计算。A0.5 ;B 0.50.7 ;C 0.72.0;D2.0。(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_oA 一倍；B 二倍；

6、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，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,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

7、。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B

8、C两部分用钱链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。Fb3 砖夹的宽度为250mm杆件AG褥口 GCE* G点钱 接。已知：砖的重量为 W提砖的合力为Fp,作月 一一一：砖之间的静摩擦因数fs=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)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。Fy 0 Fp W 0(a)(2)以砖为研究对象，作受力图如右中。MD F 0 FA 250 W

9、 125 0(b)F A f sFna(3)以砖夹AGB®分为研究对象，作受力图如右下MG F 0 FP 95 FA 30 FNAd 0 (d)将式、(b)、(d)联立，可得试求图示静定梁在 A B、C三处的全部约束力。已知2cd .题4图4答：(1)先分析BC杆，作受力图。Ma F 0 M M（2）分析AB杆，作受力图。qd 3d / 2 FBy 2d 03qd：:（一7答:试画出图示（图中各数单位为kN）杆件的轴力图。5答:Fn / kN302010一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kNl- m）均示于图中。试画出圆轴的扭矩图。x试画

10、出图示梁的剪力图、弯矩图。|qa2Baqaqa32|一qa2qa2.1【TiiTf E)nnTnTrFe x -L8 试画出图示梁的剪力图、弯矩图8答:9 图示结构中BC和AC都是圆截面直杆，直径均为 d=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9答：(1)受力分析，确定各杆的轴力研究销子C,由平衡方程Fx 0Fnac sin 45Fnbc sin 300Fy 0 Fnac cos45 Fnbc cos30 FP 0得 Fnac 0.518Fp , Fnbc 0.732Fp(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F A0.518 FpAa

11、cFP 0.518:保证BC杆强度安全的结构许用载荷为0.732 FpAbcF AP 0.732202 40.73210 6 N 75.106kN175 106取较小的FP- 0.73210变截面轴受力如图所示，图中尺寸单位为mm。若已知Mei 1765NMe2 1171N m,材料的切变模量 G 80.4GPa,求:11 (1)轴内最大剪应力，并指出其作用位置;12 (2)轴内最大相对扭转角 刀题10图10答:(1)作扭矩图(2)求轴内最大剪应力及其作用位置AB段:maxABMx1Wp116Mxi丁16 2936370 10等 Pa 43.595MPaBC段:maxBCMx2Wp216Mx2

12、d2316 1171350 109 Pa 47.711MPa可见，max max BC 47.711MPa(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mm求梁的1 113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截面上A、B两点的正应力。题11图11答：(1)确定梁的11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11截面上A、B两点的正应力3M11yA130055 10A点： A11，A .Pa 2.542MPa （拉）Iz2.8125 10 53M11yB1300 35 10B点： B11yB 5 Pa 1.618MPa （压）Iz2.8

13、125 10 514图示外伸梁承受集中载荷FP作用，尺寸如图所示。已知 FP=20kN,许用应力二200MPa所使用的工字钢的型号是 14,试校核梁的强度。(2)作弯矩图题12图附表:林逢心*Alt ；*-0寓中d'WflflTt一平均*直I内阈发卡社(部分)ri - SI爆机班年例*I-卬 单也用t- f tt is中曲里仲世，94尺寸,皿m也面曲明rmm电1 k|£ E* ft ffT-T1-卜sdijfjm，*' cca1L面L * &, ' ttrf jcm"R 10'由10 ' 112.61W6« *轧55

14、7.SS.4鼠& T13工014.3IS. 111.2Ur£24S4犯。4岳77,5294, M5. |9SSr 5S肛出533991MSL ?Z1工品77L岫1, m14 Ifi1314b1期IBf）ao , S8W5.5 16 1加5 1». 1K91凡77, &6队53. B?l. 5 制 ic. i况920. S24. 17111130 l«60ID?141S9 76e. 587. 36u18他4白4 J 93.1 ，,电1 却2曲1. T31.蒯2?0a20b2W 也900 10279.1 111.4;I35.53丸$27. &3

15、L 1337。四QQ2378. IS7. »617.21乱9158J6931. 533. 12. 12 工帆器*驾b黜)UQ1127Br S1工3U.3小4鹏LoV 4轧43$3G.434003570 _309325Sa 99 工再1&. 9> ia. r弊 2舒4在f 42.7!,望 1,17却啾Z相2WJne nsH。u1315" IQ&+i.r53.S幅】42SOS 3. 545283附401. g«*洛721D.1S乳P3BSLB4 tL >rMB.碑 74K. 283 J阻4Z31 403Z. 40112答：(1)先求约束反力

16、IFP+T No.14/" A d C上4m1m 二FP阂.4mFBBim.C(3)强度分析危险截面在 B处，Mmax 20kN m,查表得 No.14工字钢的弯曲截面模量Wz 102 10 6m3 ,得安全静工字(部分)» 1：6傅，更二*事由； b低如J 修吊如 ，一 平均以厚度： r 丙凰,半世I打一弱生屈孤事号;Ifcjif 世,Adaii &，*教疝朝受修r-rLTh b J tr 1 ri1娘E；L/eH Wj/cnrJ|fj71 £r/cnif Jen?Wjrft:'3 cm10100 1工，7,46.s a, 1llr3J.E?l:

17、产4.14民融335l7i1r&212.61即 71 J 5 氏$7 I 3. 5IE14.248氏 4377, 3尊 S. 195 J Id g丐46:90 ?Tfi77 L6OT/Hfi_ SO 1 & 5 9,17,5 3.821.55.9 ?1!(J0<>5.7612国NJ5.11.7316wo (S 6 1 % 9&4乩120:5U3DHl6.58132S3.12L2LS919LAO 融 彘帛!0.7ft. S L 30. S2i. 1U601857,码1,41S2262加2W | 100 7 J1. 4» l.s跖手ET.8匕加允7B.

18、 IS 17.：5B31J2 1220 b2W 102» 11.4P 153九53L 12500'O工幅 幅9J65S3, 13.SS小110 TJ 12.39.1 九 842第34W料93.09 瓦?225g勺2. JI22b£ 加 1129.5 12.3i 1.KU.4我川3570 双58.78 U. T23342.7| 已"s *割面的辞中、15图示外伸梁承受集中载荷 FP作用，尺寸如图所示。已知 FP=20kN,许用应力二160MPa试选择所用工字钢的型号附表:4mFpCl _1m.题13图他总工享K：GBAM-*IU (部分)童魂更士R珏度；卜-

19、0惠中启寸ruinm电#弓ftfl111面和1ftl ry分 , *irf由'1 k|£ Ef/ctn" M c&i1 o /cin Jr ( & eftiT/drt1 Hr A'14>15 周 4,57.4 $.S I 1311.311.224S49F 4, !4生 59招更了ZI.S212.612874 1 S«. 4 7 g 11'I48 猊 4377,5295.195 1O.Nd&.9U6 2,fi771,N140 SO I S. S ' 9>. 17, 5. 3. B?L5况971210

20、2P 5, 761264r 4&. 1 P i, 7316IM &86 1 K9 &42«. 1MSUSDHl6.58 U. 893. 1L就13isflj 田 _| 已 5 m? e. & 4.31024. 1l«CDJ857.3fi 15.41222&2却2wl 100 1 71 t, 4 %4, S357527.9237Q2378a tS )7 215831. 52 1220b融 io： g Inu » %s3%53L 1250-01 2597.96 IC, 916933. 1亶帧小m 110 7,5 “2 3 2 4

21、；33MOO309F S, 99 洱 9225*仇 9 丁 落3122b之前 II7IJ.3 », S 1. «+6.4新，3570 _325氟祥 1 息 7士粉42.7|2,27都*期 118 a u id t>调5被15023. 54 1 401. BS 1OB18 2L &8翔电。，打 好一器* fJ03啾2皿 HA |w 1310553.543事塘泮7谴.心3 ' E,内岗山十粒;F, SI货机M年普*Iflttftl卬 代曹片歌1 i彼根干校IS中餐商在号也，13答:(1)先求约束反力(2)作弯矩图Fp"4m后?,FpB弘/FBy

22、ay 一 4m一一 1m 0-Jr '. 6早冷JtHBh 内双里t揄rtuin«£u电ft- =一1曲机iftrF事*JIrF|i k|£ mL/e*1W. 'era1G血J J S, cmfjcirfir/01/ /cm10157.46.5蠹314.3IE.Z245一< HS. .#：I33丸?zL岫12； Q1”.X匚B.4T3.!iIE J14f748kd377,5Z95. 19S10p 85g 90«1Z,fi77i. m即5.59. 17, B3. 8?L51E-4712ID?59 76iz64.4Iki1.73U酊B3

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24、B. 72粉42.72,17都*由1Ha1310R诵©»S. 15033. 5440L毓Id. U2LS6痂,小2. i：n咄25fl11»1310553.S也5费工9« H422.»乳P3B却，I?M乱”7 4Z3lt 404i彼柱平艮IS中山面方薛祖，(3)强度分析危险截面在B处，Mmax 20kN m,由强度条件max Mmx得Wz查表知应选择 No.16工字钢。R*t.t：*珏度；*m16图示之AB为简支梁，当载荷Fp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CDD CD也可以看作是简支梁。试求辅助梁的长度题14图14答:分别作出AB梁在没有和配置辅助梁 CD情况下的弯矩图如下，可见两种情况下的最大弯矩数值分别是 1.5Fp和0.5Fp3 0