最新大學(xué)工程力學(xué)題目與參考答案

1、精品文檔工程力學(xué)一、判斷題:1 .力對(duì)點(diǎn)之矩與矩心位置有關(guān)，而力偶矩則與矩心位置無(wú)關(guān)。2 .軸向拉壓時(shí)無(wú)論桿件產(chǎn)生多大的變形，正應(yīng)力與正應(yīng)變成正比。3 .純彎曲的梁，橫截面上只有剪力，沒有彎矩。4 .彎曲正應(yīng)力在橫截面上是均勻分布的。5 .集中力所在截面上，剪力圖在該位置有突變，且突變的大小等于該集中力。6 .構(gòu)件只要具有足夠的強(qiáng)度，就可以安全、可靠的工作。7 .施加載荷使低碳鋼試件超過(guò)屈服階段后再卸載，材料的比例極限將會(huì)提高。8 .在集中力偶所在截面上，剪力圖在該位置有突變。9 .小柔度桿應(yīng)按強(qiáng)度問題處理。10 .應(yīng)用平面任意力系的二矩式方程解平衡問題時(shí)，兩矩心位置均可任意選擇，無(wú)任何限制。

2、11 .純彎曲梁橫截面上任一點(diǎn)，既有正應(yīng)力也有剪應(yīng)力。12 .最大切應(yīng)力作用面上無(wú)正應(yīng)力。13 .平面平行力系有 3個(gè)獨(dú)立的平衡方程。14 .低碳鋼試件在拉斷時(shí)的應(yīng)力為其強(qiáng)度極限。15 .若在一段梁上作用著均布載荷，則該段梁的彎矩圖為傾斜直線。16 .僅靠靜力學(xué)平衡方程，無(wú)法求得靜不定問題中的全部未知量。17 .無(wú)論桿件產(chǎn)生多大的變形，胡克定律都成立。18 .在集中力所在截面上，彎矩圖將出現(xiàn)突變。二、單項(xiàng)選擇題：1 .圖1所示桿件受力，1-1、2-2、3-3截面上軸力分別是精品文檔圖1A.0, 4F, 3F B.-4F, 4F,3F C.0 , F, 0 D.0 , 4F, 3F2 .圖2所示

3、板和挪釘為同一材料，已知bs 2。為充分提高材料利用率，則挪釘?shù)闹睆綉?yīng)該是A. d 2 B. d 4應(yīng)力相同，變形不同應(yīng)力不同，變形不同7& 45o螺旋面拉斷3 .光滑支承面對(duì)物體的約束力作用于接觸點(diǎn)，其方向沿接觸面的公法線A.指向受力物體，為壓力B.指向受力物體，為拉力C.背離受力物體，為壓力D.背離受力物體，為拉力4 .一等直拉桿在兩端承受軸向拉力作用，若其一半為鋼，另一半為鋁，則兩段的A.應(yīng)力相同，變形相同B.C.應(yīng)力不同，變形相同D.5 .鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)破壞是A.沿橫截面拉斷B.C.沿橫截面剪斷D.145°螺旋面剪斷6 .圖2跨度為l的簡(jiǎn)支梁，整個(gè)梁承受均布載荷q時(shí)，4

4、梁中點(diǎn)撓度是wC5ql ,圖示簡(jiǎn)支梁跨中撓度是44a. qb.工768EI192 EI445ql D. 5ql1536EI384 EI384 EI7 .塑性材料冷作硬化后，材料的力學(xué)性能變化的是A.比例極限提高，彈性模量降低B.比例極限提高，塑性降低C.比例極限不變，彈性模量不變D.比例極限不變，塑性不變8 .鑄鐵試件軸向拉伸破壞是A.沿橫截面拉斷B.沿45°斜截面拉斷C.沿橫截面剪斷D.沿45°斜截面剪斷9 .各向同性假設(shè)認(rèn)為，材料沿各個(gè)方向具有相同的A.外力 B. 變形 C. 位移 D. 力學(xué)性質(zhì)B.最大切應(yīng)力相等，相對(duì)扭轉(zhuǎn)角不相等D.最大切應(yīng)力不相等，相對(duì)扭轉(zhuǎn)角不相等

5、沿45°螺旋面拉斷沿45°螺旋面剪斷剪力等于零，彎矩也等于零剪力最大，彎矩也最大10 .材料不同的兩根受扭圓軸，其直徑和長(zhǎng)度均相同，在扭矩相同的情況下，它們的最大切應(yīng)力 和相對(duì)扭轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系正確的是A.最大切應(yīng)力相等，相對(duì)扭轉(zhuǎn)角相等C.最大切應(yīng)力不相等，相對(duì)扭轉(zhuǎn)角相等11 .低碳鋼試件扭轉(zhuǎn)破壞是A.沿橫截面拉斷B.C.沿橫截面剪斷D.12 .整根承受均布載荷的簡(jiǎn)支梁，在跨度中間處A.剪力最大，彎矩等于零B.C.剪力等于零，彎矩為最大D.三、填空題：1 .圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面上各點(diǎn)的切應(yīng)力與其到圓心的距離成 比。2 .梁上作用著均布載荷，該段梁上的彎矩圖為 。3 .偏心壓縮為

6、 的組合變形。4 .柔索的約束反力沿 離開物體。5 .構(gòu)件保持 的能力稱為穩(wěn)定性。6 .圖所示點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，其最大切應(yīng)力是 c|inrwa7 .物體在外力作用下產(chǎn)生兩種效應(yīng)分別是 。8 .階梯桿受力如圖所示，設(shè) AB和BC段的橫截面面積分別為 2A和A,彈性*II量為E,則桿中最大正應(yīng)力 為。9 .梁上作用集中力處，其剪力圖在該位置有 10 .平面任意力系平衡方程的三矩式，只有滿足三個(gè)矩心 充要條件。的條件時(shí)，才能成為力系平衡的11.圖所示，梁最大拉應(yīng)力的位置在12 .圖所示點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，已知材料的許用正應(yīng)力。,其第三強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件是 桿。17.階梯桿受力如圖所示，設(shè) 為AB和BC段的橫截

7、面面積分別為 2A和A,彈性模量為E,則截面C的位移13 .梁上作用集中力偶位置處，其彎矩圖在該位置有 。14 .圖所示點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，已知材料的許用正應(yīng)力b,其第三強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件是 15 .臨界應(yīng)力的歐拉公式只適用于 16 .平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果的三種情形是18 .若一段梁上作用著均布載荷，則這段梁上的剪力圖為 四、計(jì)算題：5 Irr. I1 .梁結(jié)構(gòu)尺寸、受力如圖所示，不計(jì)梁重，已知q=10kN/m, M=10kN - m,求A、R C處的約束力。 Ire i Im i Im2 .鑄鐵T梁的載荷及橫截面尺寸如圖所示，C為截面形心。已知Iz=60125000mm, yc=157.5

8、mm,材料許用壓應(yīng)力(rc=160MPa,許用拉應(yīng)力(rt=40MPa。試求：畫梁的剪力圖、彎矩圖。按正應(yīng)力強(qiáng)度條 件校核梁的強(qiáng)度。庠-20khi中-10kWmdLmnnK43 .傳動(dòng)軸如圖所示。已知Fr=2KN! Ft=5KN M=1KN- m l =600mm 齒輪直徑 D=400mm 軸的(r=100MPa。試求：力偶 M的大?。蛔?AB軸各基本變形的內(nèi)力圖。用第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)軸AB的直徑do4 .圖示外伸梁由鑄鐵制成，截面形狀如圖示。已知Iz=4500cm4, yi=7.14cm, y2=12.86cm,材料許用壓應(yīng)力(rc=120MPa,許用拉應(yīng)力(rt=35MPa, a=1m試求：

9、畫梁的剪力圖、彎矩圖。按正應(yīng)力強(qiáng)度條 件確定梁截荷P5 .如圖6所示，鋼制直角拐軸，已知鉛垂力Fi,水平力F2,實(shí)心軸AB的直徑d,長(zhǎng)度l ,拐臂的長(zhǎng)度a。試求：作AB軸各基本變形的內(nèi)力圖。計(jì)算AB軸危險(xiǎn)點(diǎn)的第三強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。6 .圖所示結(jié)構(gòu)，載荷 P=50KkN, AB桿的直徑d=40mm長(zhǎng)度l =1000mm兩端較支。已知材料 E=200GPa (T p=200MPa bs=235MPa a=304MPa b=1.12MPa,穩(wěn)定安全系數(shù) 1=2.0, (r=140MPa。試校核 AB桿 是否安全。7 .鑄鐵梁如圖5,單位為 mm已知Iz=10180cm4,材料許用壓應(yīng)力(rc=160

10、MPa,許用拉應(yīng)力(rt=40MPa, 試求：畫梁的剪力圖、彎矩圖。按正應(yīng)力強(qiáng)度條件確定梁截荷P。8 .圖所示直徑 d=100mm的圓軸受軸向力 F=700kN與力偶 M=6kN - m的作用。已知 M=200GPa=0.3 ,(r=140MPa。試求：作圖示圓軸表面點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)圖。求圓軸表面點(diǎn)圖示方向的正應(yīng)變。按第 四強(qiáng)度理論校核圓軸強(qiáng)度。9 .圖所示結(jié)構(gòu)中，q=20kN/m,柱的截面為圓形d=80mm材料為Q235鋼。已知材料E=200GPa，(rp=200MPa d s=235MPa a=304MPa b=1.12MPa,穩(wěn)定安全系數(shù) nst=3.0 , (r=140MPa。試校核柱 B

11、C是否安全。10 .如圖所示的平面桁架，在錢鏈H處作用了一個(gè) 20kN的水平力，在錢鏈 D處作用了一個(gè)60kN的垂直力。求A、E處的約束力和 FH桿的內(nèi)力。11 .圖所示圓截面桿件 d=80mm長(zhǎng)度l =1000mm承受軸向力 F1=30kN,橫向力F2=1.2kN,外力偶 M=700N - m 的作用，材料的許用應(yīng)力b=40MPa,試求：作桿件內(nèi)力圖。按第三強(qiáng)度理論校核桿的強(qiáng)度。12 .圖所示三角桁架由Q235鋼制成，已知 AB AC BC為1m,桿直彳至均為 d=20mm已知材料 E=200GPa(T p=200MPa (T s=235MPa a=304MPa b=1.12MPa,穩(wěn)定安全

12、系數(shù) nst =3.0。試由BC桿的穩(wěn)定性求這個(gè)三角架所能承受的外載 F。A13 .槽形截面梁尺寸及受力圖如圖所示，AB=3m, BC=1m, z軸為截面形心軸，I z=1.73 x 108mr4i, q=15kN/m。材料許用壓應(yīng)力(rc=160MPa,許用拉應(yīng)力(rt=80MPa。試求：畫梁的剪力圖、彎矩圖。按正應(yīng) 力強(qiáng)度條件校核梁的強(qiáng)度。x工ABC14 .圖所示平面直角剛架 ABCfeK平面xz內(nèi)，AB段為直徑d=20mmi勺圓截面桿。在垂直平面內(nèi)Fi=0.4kN ,在水平面內(nèi)沿 z軸方向F2=0.5kN ,材料的(r=140MPa。試求：作 AB段各基本變形的內(nèi)力圖。按 第三強(qiáng)度理論校

13、核剛架 AB段強(qiáng)度。15 .圖所示由5根圓鋼組成正方形結(jié)構(gòu)，載荷P=50KkN, l=1000mm桿的直徑 d=40mm聯(lián)結(jié)處均為錢鏈。已知材料 E=200GPa b p=200MPa b s=235MPa a=304MPa b=1.12MPa,穩(wěn)定安全系數(shù) nt=2.5,(r=140MPa。試校核1桿是否安全。(15分)16 .圖所示為一連續(xù)梁，已知 q、a及0 ,不計(jì)梁的自重，求 A、B C三處的約束力。17 .圖所示直徑為 d的實(shí)心圓軸，受力如圖示，試求：作軸各基本變形的內(nèi)力圖。用第三強(qiáng)度理論導(dǎo) 出此軸危險(xiǎn)點(diǎn)相當(dāng)應(yīng)力的表達(dá)式。18 .如圖所示，AB=800mm A(=600mm BC=1

14、000mm桿件均為等直圓桿，直徑d=20mm材料為 Q235鋼。已知材料的彈性模量 E=200GPa d p=200MPa (rs=235MPa a=304MPa b=1.12MPa。壓桿的穩(wěn)定安全系數(shù) nt=3,試由CB桿的穩(wěn)定性求這個(gè)三角架所能承受的外載F。參考答案一、判斷題：I. V 2.X3.X4.X 5.V 6. X 7.V 8.X9. ，10. XII. X 12.X13.X14.X 15.X 16. V 17.X 18.X二、單項(xiàng)選擇題：1.A 2.D 3.A 4.B 5.B 6.A 7.B 8.A 9.D 10.B 11.C 12.C三、填空題：6.100MPa11.C、力偶、

15、平衡1.正 2.二次拋物線3.軸向壓縮與彎曲4.柔索軸線5.原有平衡狀態(tài)7.變形效應(yīng)（內(nèi)效應(yīng)）與運(yùn)動(dòng)效應(yīng)（外效應(yīng)）8.5 F/2 A 9. 突變 10. 不共線12.2 rx： d 13. 突變 14. J 2 4 2 15.大柔度（細(xì)長(zhǎng)）16.）17.7 Fa/2 EA 18. 斜直線四、計(jì)算題：1 .解：以CB為研究對(duì)象，建立平衡方程Mb(F) 0： 10 1 0.5 Fc 2 0Fy 0： Fb Fc 10 1 0解得：Fb 7.5kNFc 2.5kN以Ag研究對(duì)象，建立平衡方程Fy 0:FAy Fc 0Ma(F) 0: Ma 10 Fc 2 0解得：FAy 2.5kN Ma 5kN m

16、2 .解：求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖Mb(F) 0:10 2 1 20 3 Fd 4 0Fy 0:Fb Fd 10 2 20 0解得：Fb 30kNFd 10kN梁的強(qiáng)度校核y1 157.5mmy2 230 157.5 72.5mm拉應(yīng)力強(qiáng)度校核B截面tmaxC截面tmax壓應(yīng)力強(qiáng)度校核cmaxM By2IzMcyiIz20 103 72.5 10 360125000 10 1210 103 157.5 10 3I_ 1260125000 10（經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在M By124.1MPa26.2MPaB截面）_ _3_ 320 103 157.5 10 360125000 10 1252.

17、4MPattc所以梁的強(qiáng)度滿足要求3.解：以整個(gè)系統(tǒng)為為研究對(duì)象,建立平衡方程解得:4.解：解得:Mx(F) 0: Ft(3分)2.5kNIklS«niM 1kN m求支座約束力，作內(nèi)力圖 由題可得：Fbv 1kN由內(nèi)力圖可判斷危險(xiǎn)截面在 C處r332 (My Mz2) T2WdM2 T2求支座約束力,Ma(F)Fy 0:FAyPM2 Mf) T2 5.1mm作剪力圖、彎矩圖0: FDy 2 2P 1 P 3 0FAyFDy2P P 0梁的強(qiáng)度校核拉應(yīng)力強(qiáng)度校核C截面tmaxD截面tmaxM c y20.5Pa yIzIzt24.5kNMdyPa yiIzIzt22.1kN壓應(yīng)力強(qiáng)度

18、校核（經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在D截面）MdY2 Pa y2cmaxI zIzcP 42.0kN5.由內(nèi)力圖可判斷危險(xiǎn)截面在 A處，該截面危險(xiǎn)點(diǎn)在橫截面上的正應(yīng)力、切應(yīng)力為M 4F232；(F2a) (F1)16F1aWpr34F232、,(F?a) (Fl)d2d32)2 4(亭26 .解：以CD干為研究對(duì)象，建立平衡方程Mc(F) 0：0.8 Fab 0.650 0.9 0解得:AB桿柔度由于FAB93.75kN1 1000 10040/4ip ，2 200 109200 10699.3所以壓桿AB屬于大柔度桿crA2E d22 200 1091002402 10 6248.1kN4工作安全因數(shù)F

19、cr n Fab248.193.752.65nst所以AB桿安全7 .解：梁的強(qiáng)度校核精品文檔由內(nèi)力圖可判斷危險(xiǎn)截面在固定端處,該截面危險(xiǎn)點(diǎn)在橫截面上的正應(yīng)力、切應(yīng)力為精品文檔y1 96.4mmV2 250 96.4 153.6mm拉應(yīng)力強(qiáng)度校核A截面tmaxMa%0.8P yiIzIztP 52.8kNC截面tmaxM c y20.6P yIzIztP 44.2kN壓應(yīng)力強(qiáng)度校核（經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在A截面）cmaxMaY20.8P yIzIzcP 132.6kN所以梁載荷P 44.2kN8 .解：點(diǎn)在橫截面上正應(yīng)力、切應(yīng)力FnA4 700 1030.1289.1MPa16 6 1030TT3

20、0.6MPa點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)圖如圖由應(yīng)力狀態(tài)圖可知x y230 6MPa(rx=89.1MPa,(ry=0, T x=30.6MPa45x ycos2x sin 213.95MPa45o75.15MPa由廣義胡克定律45。-1（強(qiáng)度校核45o45o )_9200 10(13.95 0.3 75.15) 1064.2975 10r489.12 3 30.62 103.7MPa 所以圓軸強(qiáng)度滿足要求9.解：以梁AD為研究對(duì)象，建立平衡方程Ma(F) 0: Fab 4 20 5 2.5 0解得:FBC62.5kNBC桿柔度1 4000 200 80/4所以壓桿2 _920界10993由于BC屬于大柔度桿

21、FcrcrA2E d22 200 109工作安全因數(shù)Fcr n Fab2002802 1 0 6248.1kN4248.13.9762.5nst所以柱BC安全10.解：以整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象,建立平衡方程Fx 0:Fex 20 0Fy 0:FAyFEy 60Ma(F)0:FEy 8 20 360解得：Fex過(guò)桿fh fc20kNFEy 52.5kNFAyBC乍截面，取左半部分為研究對(duì)象,12Mc(F) 0:FAy 4 Fhf 一57.5kN建立平衡方程解得：Fhf11.解：12.5kN30k5DTkN mMz 4 30 10332 1.2 103Wz0.0820.08329.84MPa16 70

22、000836.96MPar3,29.842 4 6.96232.9MPa 所以桿的強(qiáng)度滿足要求12.解：以節(jié)點(diǎn)C為研究對(duì)象，由平衡條件可求FbcFBC桿柔度由于l 1 1000200 20/4i所以壓桿249200 10200 10699.3BC屬于大柔度桿crA2E d22 200 1092002202 1 0 6 15.5kNFcrn F AB15.53.013.解得： 解：5.17kN求支座約束力,作剪力圖、彎矩圖Ma(F)0:FBy3 15 4 2 0Fy 0:FBy 15 4 0解得:40kNFAy 20kN梁的強(qiáng)度校核 拉應(yīng)力強(qiáng)度校核精品文檔精品文檔D截面tmaxMd%3340/3 10 183 10B截面Iz1.73 108 10 1214.1MPa tM By2 tmax I z17.3MPa t337.5 10 400 101.73 1