工程力学A试题及答案

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—一二三四五六七八九丄总十分得分阅卷人一、判断题(共10分，每题1分)实际挤压应力在挤压面上是均匀分布的。TOC\o"1-5"\h\z( )纯弯曲梁的横截面上只有正应力。( )横截面面积相等，实心轴的承载能力大于空心轴( )力偶在任意坐标轴上的投影恒等于零。( )梁发生弯曲变形，挠度越大的截面，其转角也越大。( )在集中力偶作用处，梁的剪力图和弯矩图均要跳跃。

当低碳钢试件的试验应力 p时，试件将产生局部颈缩。()8.

()8.

外边缘。9.( )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）弯扭组合变形C．D．拉（压）扭组合变形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）弯扭组合变形C．D．拉（压）扭组合变形2.下图矩形截面梁受F和Me作用，Me=FI。则以下结论中错误的是D.b二0E力偶对物体的运动效应为 。A.只能使物体平动 B•只能使物体转动既能使物体平动又能使物体转动它与力对物体的运动效应有时相同，有时不同关于低碳钢材料在拉伸试验过程中，所能承受的最大应力是A•比例极限b B.屈服极限bpsC•强度极限b D.许用应力[o]b在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高 力。A.螺栓的抗拉伸 B.螺栓的抗剪切C.C.螺栓的抗挤压D.平板的抗挤压若实心圆轴①和空心圆轴②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 。A.(P<^2 B.(P严2 C.(P严2 D.无法比较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45o螺旋面拉断 D.沿45。螺旋面剪断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如下图所示，横截面最合理布置的方案应9.T形截面铸铁悬臂梁受力如下图所示，横截面最合理布置的方案应A.B.C.D.10・下面关于梁挠度和转角的论述中，正确的是 A.挠度最大的截面转角为零A.挠度最大的截面转角为零C.转角为零的截面挠度最大B.挠度最大的截面转角最大D.挠度的一阶导数等于转角三、填空题(共16分，每题4分)图示正方体边长为a,其顶角处作用力F。求：该力在x、y轴上的投影Fx= ，Fy= 该力对x、y、z轴的矩mx(F)=一— —，my(F)=__ ?图示螺钉在拉力F作用下工作。已知螺钉材料的许用应力比］和［。］之间的关系为：［r］=0.5［。］，则螺钉直径d与钉头高度h的合理比值d/h= 。如下图3所示，圆轴截面上的最大切应力为 Pa。4、下图4中杆的横截面积A=1000mm2，弹性模量E=200GPa，则CD段的轴四、计算题（共54分）1.重P=6kN的均质圆球，置于墙与斜杆AB间，如图所示。已知AB=21,AC=1，各杆的重量及摩擦不计。求斜杆AB在B处的受力。（10分）2.如下图所示，用两个铆钉将140mmx140mmx12mm的等边角钢铆接在立柱上,构成支托。若P二30kN，铆钉的直径为21mm。铆钉的许用应力［t］=40MPa,0］二70MPa。试校核铆钉的强度。（10分）bs

3.图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷F1与F2作用，且F1=2F2=5kN,试作内力图并计算梁内的最大弯曲正应力，及该应力所在截面上K点处的弯曲正应力。（10分）FF4.阶梯轴AB如图所示，AC段直径di=40mm，CB段直径d2=70mm,外力偶矩M=1500N・m,M=600N・m,M=900N・m,G=80GPa,[t]=60MPa,[卩]=2°/m。B A C试校核该轴的强度和刚度。（12分）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［b］=80MPa。试按第三强度理论确定许用荷载［F］。（12分）一、 判断题(1*10=10分)(X)2.(V)3.(X)4.(V)5.(X)6.(X)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、 .填空题(4*4=旳分)1・F,0，可aF,0,； 2. ； 3. —；4、-0.01；四、 计算题(10+10+10+12+12分=54分)解：(1)D:工F=0Fcos30°-6=0F=\-'3kN=6.93kN(5TOC\o"1-5"\h\zy C C分)(2)AB:工m=0F-2lsin30-F-1=0F=4、.3kN=6.93kN(5分)A B C B解：因结构与载荷都对称，所以两个铆钉受力相等，作用在每个铆钉上的剪力与挤压力都为P/2。铆钉的剪应力为

t=Q=P/2=0.5X30X103Pa沁43.3MPa>[T]=40MPa（5分）A兀d2/4 -x0.02124所以铆钉的剪切强度不够。30X30X103PPo= = = Pau59.5MPa<[g]二70MPa（5分）bsA 2td2X12X21X10-6 bsbs画梁的弯矩图所以铆钉的挤压强度足够。画梁的弯矩图（1）（2）最大弯矩（位于固定端）：M=7.5kN（5分）max（3）计算应力：最大应力：（2分）gmaxMmaxWgmaxMmaxWZMmaxbh2~6~7.5x10640x802=176MPaK点的应力：（3分）M•y max—IZM•y max—IZM•ymax—bh37.5X106X3040X803=132MPa12124.（12分）琳：（1）画扭柜图＜■將將轴分対2股，逐段计算扭柜。对宫C段；n^dOONm；对CB段；^=1500Nm根据计算结果，按比例画出扭矩團如图。⑵校核轴的强度。% ^0.04S00N.m_=47.7MPa^W=60MPa,AC段强度宝全om% ^0.04_^_=lSaDN-m=223MPa^[I]=^MPaJCB段强度安全亠%刊小%新_加：ttO.04丄芒[=丹32X=£2^1=236xl0_加：ttO.04丄芒[=丹3232 32dOObl-mdOObl-m近^1SO=-g0xia9x2.51xl0-7xl^_=1.7if)/m^[/]=2〔9加CE段心=旦冥型=嚳N曲 竺十心仏十曰⑴CE段心Gl?2用S0xL0px2.36xl0-6冗启C段，CB段均满足刚康条件。内力及内力图、强度校核、刚度校核每步各4分）5、（12分）解⑴外力猪析。将作用千C点的力向启E杆抽线简化，结果如臥F使梁在竖向平面内发生弯曲变形。附加力偶矩为ME.2F,