《工程力学》期末复习题含答案

1、工程力学期末复习题1选择题:(1)下面哪一选项是材料的刚度指标?A 弹性模量E;C 强度极限b b；(2)下面哪一选项是材料的塑性指标?A 弹性模量E;C 强度极限b b;AB 屈服极限b s;D断后伸长率(延伸率)SDB 屈服极限b s；D断后伸长率(延伸率)S45°。破坏前，该断口所在斜B 拉应力最小;D 剪应力最小。A 断口平齐、与轴线垂直;B断口平齐、与轴线近似成45C 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(5)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？A 最大拉应力；B 最小拉应力；C 最大剪应力；D 最小剪应力。(6)

2、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 oA 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。(3)在铸铁压缩试验中，破坏后的铸铁试样断口平滑呈韧性，与轴线近似成截面的应力有何特点？CA 拉应力最大;C剪应力最大;(4)在铸铁扭转试验中，铸铁断口的形态是什么样的？D(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

3、示。关于最大拉应力和最大压应力发生在危险截面A的哪些点上，有4种答案，请判断D 是正确的A max发生在a点，max发生在b点;B max 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,许用应力二160MPa则下面关于构件强度的说法中正确的是C 。A 选用第一强度理论，构件满足强度要求；B 选用第一强度理论，构件不满足强度要求；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

4、应力状态如图所示。构件材料为铸铁：x=20MPa,许用应力=30MPa则下面关于构件强度的说法中正确的是_B_A 选用第一强度理论，构件满足强度要求；B 选用第一强度理论，构件不满足强度要求；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。(11)压杆的临界载荷是B 。A 使压杆保持稳定的直线平衡构形的最小轴向压力；B 使压杆保持稳定的直线平衡构形的最大轴向压力；C使压杆保持稳定的直线平衡构形的平均轴向压力；D 使压杆保持稳定的曲线平衡构形的最大轴向压力。(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 Axy=0,A 压杆约束愈强，压杆的临界载荷

5、Fpcr愈高，其稳定性愈好;B 压杆约束愈强，压杆的临界载荷Fpcr愈低，其稳定性愈好;C 压杆约束愈强，压杆的临界载荷Fpcr愈高，其稳定性愈差;D 压杆约束愈强，压杆的临界载荷Fpcr愈低，其稳定性愈差。载荷，取值范(13)如图所示，一端固定、另一端由弹簧侧向支撑的细长压杆的临界 22可米用欧拉公式Fpcr EI / l计算。该压杆的长度系数围为 C 。A0.5 ;B0.50.7 ；C 0.72.0;D2.0 o(14)冲击动荷系数是A qA 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

6、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D 三分之一。A 一倍；B 二倍；C 三倍； (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， A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

7、 构件疲劳失效时，同一疲劳破坏断口，一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A构件材料性质变化;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)持久极卜M是DA 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

8、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BC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。3砖夹的宽度为 250mm杆件 AGB和GCEDfc G点钱接。已知：砖的重量为W提砖的合力为 Fp,作用在砖夹的对称中心线上；尺寸如图所示，单位为mm砖夹与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)。题3图3答：砖被夹起时砖夹和

9、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。M D F 0 FA 250 W 125 0(b)FafsFNA（c）（3）以砖夹AGB部分为研究对象，作受力图如右下。MG F 0Fp 95 Fa 30 FNAd 0 （d）将式（a）、（b）、（c）、（d）联立，可得4 试求图示静定梁在 A、B、C三处的全部约束力。已知 d和q4答:题4图分析AB杆，作受力图Ma F 0 Ma qd 3d/2 FBy 2d 0Ma 3qd2（1）5 试画出图示（图中各数单位为 kN）杆件的轴力图。题5图5答：m）均6 一端固定另一端自由的

10、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kN-示于图中。试画出圆轴的扭矩图。6答:8答:7 试画出图示梁的剪力图、弯矩图题7图7答:4 q 力iininmqaJCEqa28 试画出图示梁的剪力图、弯矩图qjqqirrrnnrrqi一 i9试求该结构的许用载荷。157MPa0.7329答: (1)受力分析，确定各杆的轴力 研究销子C,由平衡方程Fx 0 Fnac sin 45 Fnbc sin 30Fy 0 FnacCOs45Fnbc cos30FP 0得 Fnac 0.518Fp, Fnbc0.732Fp(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

11、.518 FpAacp 0518.保证BC杆强度安全的结构许用载荷为0.732 FPABCFpA 175 106 202 10 6取较小的 FP 4N 75.106kN0.7320.73210 变截面轴受力如图所示，图中尺寸单位为mm o 若已知 M e1 1765Nm，Me21171N 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max。题10图10答：(1)作扭矩图固声(2)求轴内最大剪应力及其作用位置AB段：max ABMxi16Mx116 2936Pa43.595MPaWpid13703 10 9BC段:max B

12、CMx2WP216Mx2 d2316 1171503 10 9Pa47.711MPa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A、B两点的正应13 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mm求梁的11截面上力。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1 1截面上A、B两点的正应力A点:M-Ya130055 10 3B点:IzM 11yBIz14图示外伸梁承受集中载荷52.8125 10 51300 35 10 352.8125 10 5PaFp作用，尺寸

13、如图所示。已知Pa 2.542MPa （拉）1.618MPa （压）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。附表:FpINo.144m一 1m题12图12答:(2)作弯矩图*Ant ：*-口惠中>一VJVVE一平均Ji*sh内岗41半社IFl 第爆机瓶年片*l- T怫龌I卬 款曲第-fftt t1号Is-t临而式昨也，34尺寸unR也 11CklE nr5 X tftJ-1yA*dJrFL/ctn11M 'Hf'cniIr 1 Sj/cnf je"*>111ctl1坨11W就轧57.4$.513H.3IC.22U

14、49< 14SP 5933：乳72.。踞12.6125n5«.473.E电IU.S4限。77,5295 195Gr 85d生 9口fi771, m140BO5. 5 '9.17, &3. BJL5IE. 971i1025a 76iz佻Z电1i.ra16期6 i丸自&42«. 1肛51130Hl6. 58U.893.121.g«1.S913I配16” 1104 7限后* J如.e儿】i«eo1S57. 3$&,41222&z却2Wloo7* 535.527. &3370237队1517.215831.5

15、2. 12却b献,IM§11,4239,53L1?5»7,崎至33.1小ZS0 1107. 5 |12.3*4；3334 g309S, 99出g:鹏也92, 3122b力制1 u*s1工3»,.s殖4.RS, 4第70密5it. tiU. 7 J33g42.71.J7254）lift艮1311>&4E.&猛】SO S3. 54401. SS（LU31. Sfl i280P 046岫郎2. 403啾25fl iua】。1053542&293.M-1机R3B才L I?309,1975?.曲1工wi(1)先求约束反力No.14(3)强度分析

16、 危险截面在B处，M max 20kN m,查表得No.14工字钢的弯曲截面模量 wz 102 10 6m3,得安全J 上 个13修总工学(部分)增号电文=字*it=的一货剧年税,一上*-惠重1一 性则4/卬一KftFtti乙乙；灌*J楞矍植l ffittftti1r-内Bl鼻星校S-*代尚的A里.J-I电3KT mmAfifen1Ittkg in« ¥ ft fttf*JI，bVim,W, cm1如,皿ir ， 5.mFJe"W JC1E"1(j/oQ, 1厂期5"1OT1航n57.4乳4Ti. *3t $心18. 111.314.248凯0

17、4。77.5294. 145.195sr StM 853$46.9M*7$IZLS77L&2LWSU 5.5Ml-FV:;KEL 5lb M7irwS. Tfi6.战T. MuIS. 8 15,464 J33.1 lieU. 2L2 £51,T3 1. £9 !1刻 闾as知!fl氏5乱910.7BB54九326 J 眦$20«S Eki1130tl18$70 b2002WIM 102 .7Jl.4 1L4卜&94.54.,S35.53%527,. &3L 12370KM13T2SG8.15 工M1L E1S81693L531 1L 13&

18、#163;,0622 b210 no110UE7«59.512.31213九59l54. B4. K42M.433 JS.4Mg3SW匕8. !>9S. 78IK?IB. T225239物不42. JZiJlZ. Z715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=160MPa,试选择所 用工字钢的型号。附表:晶义工车集：GUAM-郴U (部分)尺寸ciiiiiK«£rtifc5 W ti献31号L *和4ftT-F7一tJJrFjW1 k|£ EL/0.L血L S, rmfjctit"此一101W就4.

19、57.46.5131t3IE.S24549i 14Sr 5S招9. 72|段12.6"sr工打745«.4?3. 5IS. 1UP£4犯4377,5295.195J0P 35d6. 90iz,m1, 6的14bB0RSM7, &3. B21比况9712102SJ6)2氏11.7316I孰asS i乱.9&42«. 1皿5USD1416. 5813. 893.121.2L轴13Iffi)94孰51JO,?A3*3M儿】i«eo】叶7. 3$1,4斯2?0a200. '7it, 4九5IS. 527. &237023

20、7鼠1517.21583L 52. 1220b懒1M9IL4<5物53L1隔Q425a兀»fiJ6933. 12.Mm,m110兀512.39;5, B4；3334g309s,眯出g12S也92, 31鹫b1 ItE»r $1工3出<««.43S.41570325it. 78IS. 7 1士舒4X|2,27%询11Aa13in&陶15023. 54401,8810. U21.58痂.限4K. 283或403啾现l»101310553.5425283. M422.”H P30tl.ff30机泮7瓯423工«44高度；

21、*-*惠卡d'VJfVt一平均且厚度|内凰隼粒IF, SI端即融年£*J 柞研k wp $ $学H曲旧号也，13答: (1)先求约束反力作弯矩图(3)强度分析危险截面在B处，M max 20kN m,由强度条件max Mmx得Wz查表知应选择 No.16工字钢。4月号感义:X胃口；意如i一鼻度干一修反I内队出中在;R4rniTi面*1期t ftMi r-国配T-r)-T*Ar Ft/rn)JmJjr/cni*W, cm*i/mi匕 i H, cniw.gi7raik100 :邮4. 5-152.i14.3£454 口4. 14金 5933丸花1,521?,61航74

22、S队473, 5ll41IM j4M77,5255. 19510hS54S. 90S1，<.,60$M5.&M几$匚B瓦丁J K .7lzisQi.41&X 11, 73161gD !号吕&9. gg4El2D.5113。(加5s13, S风i1.89181的946.5 iJO. 7BL 54.330.fi24Vueoits7.跖is, 4侬z却.2Qol100it, 4九53S. 527.9E37Q1378b I517.2S8霜,52. ：2如b206 9029n.44/5热.531. 1演QQ250t M«, 96953. 1Z.06绛-itf>

23、;11C7+5 ,12, 3九R4：33ME>09IB. 9225他勺2S JI蛰h通1 ：9.5IJ.3乳方1rft46.43S.4湖。 325MW弭T2福4L 72,27而2球116R13n>&4队5猛15023. Md40 LBSriDB in2LS8 1皴口.。髭4R. mN 403毗 2别111»101310&4352k二盹1建.州9. P38如圻M机33北心32H 1 DI5 施施曲员立郎，16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 CD, CD也可以看作是简支梁。试求辅助梁的长度a。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Mz1.5Fp和0.5Fp 3 0.5a ,由梁内最大弯曲正应力公式max -z可知，最大弯曲正应力与最大弯Wz矩成正比，有得 a 1.385mo17B的挠度和转角E