工程力学练习二

1、工程力学复习试题二(第 5 章至第 7 章) 一、选择题（每题 4 分，共 20 分） 1. 如右图 1 所示，在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高_D A螺栓的拉伸强度；B螺栓的挤压强度；C螺栓的剪切强度；D平板的挤压强度。2.轴向拉伸细长杆件如图 2 所示_B A1-1、2-2 面上应力皆均匀分布；B1-1 面上应力非均匀分布，2-2 面上应力均匀分布；C1-1 面上应力均匀分布，2-2 面上应力非均匀分布；D1-1、2-2 面上应力皆非均匀分布。3.塑性材料试件拉伸试验时，在强化阶段发生_D 第1页 共 6 页题号一二三四五六七八总计得分A弹性变形；B塑性变形；C线弹性变形；D弹性

2、与塑性变形。4. 图 3 所示十字架，AB 杆为等直均质杆，o-o 为圆轴。当该十字架绕o-o 轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆 AB 和轴o-o 分别发生 C A拉伸变形、压缩变形；B拉弯组合变形、压弯组合变形；C拉弯组合变形、压缩变形；D拉伸变形、压弯组合变形。5. 图 4 所示桁架结构受 F 力作用，其中拉伸的杆件是 C A1 杆B2 杆 C3 杆D1 杆和 2 杆 二、填空题（每题 4 分，共 20 分） 1. 图 5 所示结构中 a 杆的轴力为 10 。2. 图 6 所示AB 杆自重不计，在五个力作用下处于平衡状态。则作用于 B 点的四个力的合力FB = F方向与F3 方向一致。

3、，第2页 共 6 页3. GIP 称为抗扭截面模量或抗扭截面系数，反映了圆轴抵抗扭转变形的能力。4. 梁在集度荷载q(x) 作用下，其梁上任意截面的内力Fs (x) 和M (x) 与d 2 MdFdMq(x) 的关系 s = q,= F ,= q 。Sdx 2dxdx5.材料弹性模量E = 200GPa，比例极限s P = 200MPa ，屈服极限 o s = 240MPa ，强度极限s b = 450MPa ，在单向拉伸时，拉伸方向的线应变，正应力分别是e 和s 。当s = 100MPa 时，e = 5 10-4 ；当e = 2 10-3时，s = 240MPa 。 三、试绘出一承受如图示载

4、重之ABC梁的剪力图和弯矩图。（15分） 解：因要绘制 ABC 梁之 VM 图，故知道其支承反力，但由图示，要先知其上的作用力。所以先取 DCE 梁为自由体，由平衡方程式取得第3页 共 6 页2PPPaCDERdRcFyMc= 0Rd + Rc = 3P= 0- Rd (2a) + 2P(2a) + P(a) - Pa = 0得Rd = 2P Rc = P再利用作用力与反作用力的关系画出ABC 梁的自由体，如下图，Rc=PRd=2PBA CaaaRRcd+ Fy = 0 ， Ra + Rb = 3P ， MB = 0 ， - Ra (2a) + 2Pa - Pa = 0P= 5P得R = R(

5、2 分)ab22依作图原则绘出剪力图和弯矩图Rc=PRd=2PBA CRa = PR = 5 P2b2VPP- 3 P2MPa2+- PaPa ；V2= - 3 P ； M= -Pa 。= P ， M=答：Vmaxmaxminmin2第4页 共 6 页2+四、外伸梁荷载与几何尺寸如图 8 所示，已知材料st = 40MPa，sc =100MPa 。试校核强度。（15 分） 解：画弯矩图以确定危险截面 强度校核因为st s c ,且 z 轴为非对称轴,故可能危险截面为 1 截面和 2 截面有 1 截面1010340.310-6= M -maxs y1 = 611015.1MPa -3 =s t

6、t maxIz1010340.310-6= M -maxss C y2 =1391034.5MPa -3 =s t t max40.310-6Iz强度不够。第5页 共 6 页五、皮带轮传动轴如图所示，皮带轮 1 的重量W1 = 800N , 直径d1 = 0.8m ，皮带轮 2 的重量W2 = 1200N , 直径d2 = 1m，皮带的紧边拉力为松边拉力的二倍，轴传递功率为 100kW, 转速为每分钟 200 转。轴材料为45 钢，s = 80MPa ，试求轴的直径。（15 分）解：0.5 m0.7 5my0.7 5mt 2DBCAz12t 1T2w1T1w2解：扭矩： T = 9549 P

7、=4774.5Nmn皮带拉力Tt = 11936.3N,T = 2t = 23872.5N111d / 21TPy1 = T1 + t1 + W1 = 36608.8Nt = 9549N,T = 2t = 19098N222d / 22= W2 = 1200, Pz 2 = (T2 + t2 ) = 28647NPy 2内力分析B 截面 ： Mx = 4775M y = 18308C 截面： M= 10743 M = 9604 M =+ M 2 = 14410M 2yzyz轴危险截面为 B 截面M 2 + T 232轴径计算 xx s d = 3 w =0.134mW= 236E-6pW第6页

8、 共 6 页六、例题 10-3 一带槽钢板受力如图，已知钢板宽度 b=8cm, 厚度d=1cm, 槽半径 r=1cm, P=80kN, 钢板许用应力s=140MPa。试对此钢板进行强度校核。（15 分） 由于钢板在截面 1-1 处有一半圆槽 ，因而外力 P 对此截面为偏心拉伸，其偏心矩之值为 截面 1-1 的轴力和弯矩分别为 轴力 N 和弯矩在半圆槽底部的 a 点处都引起拉应力（图 b)，a 点即为危险点。最大应力为 计算结果表明，钢板在截面 1-1 处的强度不够。 第7页 共 6 页o=P+PeT maxd (b - r)d (b - r)26=80000+6 4000.01 (0.08 - 0.01)0.01 (0.08 - 0