施工計劃力學習總結復習材料題及其參考總結地答案解析

1、#+2011年課程考試復習題及參考答案工程力學一、填空題：1. 受力后幾何形狀和尺寸均保持不變的物體稱為 2. 構件抵抗 的能力稱為強度。3. 圓軸扭轉(zhuǎn)時，橫截面上各點的切應力與其到圓心的距離成4. 梁上作用著均布載荷，該段梁上的彎矩圖為 5. 偏心壓縮為的組合變形。6. 柔索的約束反力沿離開物體。7. 構件保持的能力稱為穩(wěn)定性情況下為零。8. 力對軸之矩在9. 梁的中性層與橫截面的交線稱為 _10. 圖所示點的應力狀態(tài)，其最大切應力是plUIMPalOOMPa2A和A,彈性模量為E,則桿中最大正應力o11. 物體在外力作用下產(chǎn)生兩種效應分別是_12. 外力解除后可消失的變形，稱為 13. 力

2、偶對任意點之矩都 o14. 階梯桿受力如圖所示，設AB和BC段的橫截面面積分別為為15. 梁上作用集中力處，其剪力圖在該位置有16. 光滑接觸面約束的約束力沿 17. 外力解除后不能消失的變形，稱為_18. 平面任意力系平衡方程的三矩式，只有滿足三個矩心 充要條件。19. 圖所示，梁最大拉應力的位置在 O指向物體。的條件時，才能成為力系平衡的點處。20. 圖所示點的應力狀態(tài)，已知材料的許用正應力d ，其第三強度理論的強度條件是21. 物體相對于地球處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，稱為22. 在截面突變的位置存在 集中現(xiàn)象。23. 梁上作用集中力偶位置處，其彎矩圖在該位置有 o24. 圖所示點的應力

3、狀態(tài)，已知材料的許用正應力7 ，其第三強度理論的強度條件是r25. 臨界應力的歐拉公式只適用于 26. 只受兩個力作用而處于平衡狀態(tài)的構件，稱為27. 作用力與反作用力的關系是 28. 平面任意力系向一點簡化的結果的三種情形是 o29. 階梯桿受力如圖所示，設AB和BC段的橫截面面積分別為2A和A,彈性模量為E,則截面C的位移為30. 若一段梁上作用著均布載荷，則這段梁上的剪力圖為、計算題：1.梁結構尺寸、受力如圖所示，不計梁重，已知q=10kN/m, M=10kN - m,求A、B、C處的約束力。*I r -AQB1 ImIm 11- Im -1L Imk111II2.鑄鐵T梁的載荷及橫截面

4、尺寸如圖所示，C為截面形心。已知lz=60125000mm, yC=157.5mm,材料許用壓應力(7 c=160M Pa,許用拉應力(rt=40 MP a。試求：畫梁的剪力圖、彎矩圖。按正應力強度條件校 核梁的強度。斤SOtNjt III 111 Ip3m3ni3.傳動軸如圖所示。 已知 Fr=2KN , Ft=5KN , M=1KN -m , l=600mm ,齒輪直徑 D=400mm ,軸的q=100MPa o試求：力偶 M的大?。蛔?AB軸各基本變形的內(nèi)力圖。用第三強度理論設計軸AB的直徑do4.圖示外伸梁由鑄鐵制成，截面形狀如圖示。已知lz=4500cm4，yi=7.14cm，y2=

5、12.86cm，材料許用壓應力=120M Pa，許用拉應力ot=35M Pa, a=1m。試求：畫梁的剪力圖、彎矩圖。按正應力強度條件 確定梁截荷P。片a。5.如圖6所示，鋼制直角拐軸，已知鉛垂力F1，水平力F2，實心軸AB的直徑d,長度I，拐臂的長度試求：作AB軸各基本變形的內(nèi)力圖。計算AB軸危險點的第三強度理論相當應力。長度l=1000mm，兩端鉸支。已知材料 E=200GPa,6.圖所示結構，載荷P=50KkN , AB桿的直徑d=40mm ,q5=200MPa , cs=235MPa , a=304MPa , b=1.12MPa，穩(wěn)定安全系數(shù) nst=2.0, d=140MPa。試校核

6、 AB 桿 是否安全。7. 鑄鐵梁如圖5,單位為mm，已知lz=10180cm4，材料許用壓應力oc=16OMPa，許用拉應力at=40MPa ,8.第七大題，應力狀態(tài)圖所示直徑d=100mm的圓軸受軸向力 F=700kN與力偶M=6kNm的作用。已知M=200GPa,尸0.3, q=140MPa。試求：作圖示圓軸表面點的應力狀態(tài)圖。求圓軸表面點圖 示方向的正應變。按第四強度理論校核圓軸強度。9.圖所示結構中，q=20kN/m，柱的截面為圓形 d=80mm，材料為Q235鋼。已知材料E=200GPa,(t=200MPa ,cs=235M Pa , a=304MPa, b=1.12M Pa，穩(wěn)定

7、安全系數(shù) n st=3.0 , q=140 MPa。試校核柱 BC 是否安全。A10.如圖所示的平面桁架，在鉸鏈H處作用了一個 求A、E處的約束力和FH桿的內(nèi)力。20kN的水平力，在鉸鏈D處作用了一個60kN的垂直力。11.圖所示圓截面桿件 d=80mm，長度l=1000mm，承受軸向力Fi=30kN，橫向力F2=1.2kN，外力偶M=700N m 的作用，材料的許用應力d=40MPa ,試求：作桿件內(nèi)力圖。按第三強度理論校核桿的強度。12.圖所示三角桁架由 Q235鋼制成，已知AB、AC、BC為1m，桿直徑均為d=20mm，已知材料E=200GPa,穩(wěn)定安全系數(shù) nst=3.0。試由BC桿的

8、穩(wěn)定性求這個(p=200MPa , 6=235MPa , a=304MPa , b=1.12MPa ,三角架所能承受的外載F。C13.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，lz=1.73 X08mm4, q=15kN/m。材料許用壓應力oc=160MPa，許用拉應力ct=80MPa。試求：畫梁的剪力圖、彎矩圖。按正應力強 度條件校核梁的強度。上T T V W V T T T V V T T T V V T 1用作AB段各基本變形的內(nèi)力圖。按第三120mm14.圖所示平面直角剛架 ABC在水平面XZ內(nèi)，AB段為直徑d=20mm的圓截面桿。在垂直平面內(nèi)F

9、i=o.4kN , 在水平面內(nèi)沿Z軸方向F2=0.5kN，材料的d=14OMPa。試求： 強度理論校核剛架 AB段強度。15.圖所示由5根圓鋼組成正方形結構，載荷P=50KkN , l=1000mm ,桿的直徑d=40mm ,聯(lián)結處均為鉸鏈。已知材料 E=200GPa, q5=200MPa ,（5=235MPa ,a=304MPa ,b=1.12MPa,穩(wěn)定安全系數(shù) nst=2.5, ql=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,不計梁的自重，求 A、B、C三處的約束力。a.gBi H H j t17.圖所示直徑為 d的實心圓軸，受力如圖示，試求

10、：作軸各基本變形的內(nèi)力圖。用第三強度理論導 出此軸危險點相當應力的表達式。A-218.如圖所示，AB=800mm , AC=600mm , BC=1000mm，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, cp=200MPa , cs=235MPa , a=304MPa , b=1.12MPa。壓桿的穩(wěn)定安全系數(shù)nst=3，試由CB桿的穩(wěn)定性求這個三角架所能承受的外載參考合案一、填空題：1.剛體 2. 破壞 3. 正態(tài)8.力與軸相交或平行12.彈性變形13.相等4. 二次拋物線 5.9. 中性軸 10.10014.5F/2A15.軸向壓縮與彎曲6

11、.柔索軸線7.原有平衡狀11.變形效應（內(nèi)效應）與運動效應16.MPa突變接觸面的公法線17.（外效應）塑性變形18.不共線 19.C 20.2 Twg 22.平衡 22.應力23.突變 24.7 24 225.大柔度（細長）26.斜直線二、計算題：1.解：以CB為研究對象,二力構件27.等值、建立平衡方程反向、共線28.力、力偶、平衡 29. 7Fa/2EA 30.解得:Mb(F)Fy 0:Fb7.5kN0：10FbFC以AC為研究對象，建立平衡方程Fy 0:F Ay解得:1 0.5 FCFC 10 12.5kNFC0Ma(F)0:Ma10 FC 2 0FAy 2.5kNMa5kN m2.解

12、：求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖Mb(F)0:102 1 20 3 FD 40解得:Fy 0:FbFD 10 2 200Fb 30kNFD 10kN+lOkM梁的強度校核y1157.5mmy2230 157.572.5mm拉應力強度校核B截面20 103 72.5 10 3tmaxIz1260125000 1024.1M PatC截面McYi10 103 157.5 10 3tmaxIz60125000 101226.2 MPat壓應力強度校核（經(jīng)分析最大壓應力在B截面）Mb%cmaxIz20 103 157.552.4M Pa60125000 10c所以梁的強度滿足要求3.解：以整個系統(tǒng)為為

13、研究對象，建立平衡方程Mx（F）0:Ft解得:M 1kN m求支座約束力，作內(nèi)力圖 由題可得：（3 分）FAyFbz 2.5kNFBy 1kNFazIkNiiiV：由內(nèi)力圖可判斷危險截面在C處Jm2 T2r332j（M； M；） T2 f 1 d d32加M；）辛5.1mm4.解：求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖Ma(F)0:FDy 2 2P 1 P 3 0Fy 0:pAy Fpy 2P P 0解得:FAy1F Dy|pJ 5F梁的強度校核拉應力強度校核C截面tmaxMc y20.5Pa yIzt24.5kND截面tmaxM D yiPa yiIzIzt22.1kN壓應力強度校核（經(jīng)分析最大壓應

14、力在D截面）Mpy? Pa y IzIzcmax cP 42.0kN所以梁載荷P 22.1kN5.解：+由內(nèi)力圖可判斷危險截面在 A處，該截面危險點在橫截面上的正應力、切應力為FnM 4F2W它32j(F2a)2 (F1)2d316Fiad3r34F232j(F2a)2 (F1)d3：)2 4(警)2d6.解：以CD桿為研究對象，建立平衡方程Mc(F)0：0.8 FAB 0.650 0.9 0解得:Fab93.75kNAB桿柔度li皿10040/4I 2 200 109V 200 10699.3由于p，所以壓桿AB屬于大柔度桿Fcrcr A2E d22 200 10910024010248.1

15、kN4工作安全因數(shù)FcrFAB如 2.6593.75nst所以AB桿安全7.解：尸梁的強度校核y196.4mmy 25096.4 153.6mm拉應力強度校核A截面tmaxMaYi0.8P yiIzIzt52.8kNC截面tmaxMcy20.6P yIzIzt44.2kN壓應力強度校核（經(jīng)分析最大壓應力在A截面）M Ay20.8P ycmaxIzIzcFnA0.12TWP3魚晉 30.6MPa點的應力狀態(tài)圖如下圖:P 132.6kN所以梁載荷P 44.2kN8. 解：點在橫截面上正應力、切應力4 700 103 CC r 89.1M PaT1 HSlMPti嚴由應力狀態(tài)圖可知儀=89.1M P

16、a,(3=0, t=30.6 MPaX2y cos2xSin245o 13.95MPa4575.15MPa由廣義胡克定律45 H45強度校核45 )1200 109(13.95 0.3 75.15) 1064.2975 10 5r4J89.12 3 30.621037MPa 所以圓軸強度滿足要求9. 解：以梁AD為研究對象，建立平衡方程Ma(F) 0：Fab 4 20 52.5 0解得:Fbc62.5kNBC桿柔度由于Fcrliq 20080/4j 2 200 109V 200 10699.3，所以壓桿BC屬于大柔度桿AJe衛(wèi)crA 242 200 1092200248.1kN工作安全因數(shù)Fa

17、b緲 3.9762.5nst所以柱BC安全10.解：以整個系統(tǒng)為研究對象,Fx0：Fex200Fy0:F AyFev60 0Ma(F) 0）：Fev820 3 60 6 0建立平衡方程解得:Fex 20kNFev52.5kNF Ay7.5kN過桿FH、FC、BC作截面，取左半部分為研究對象，建立平衡方程Mc(F)0:FAy 4 Fhf 12 05解得:Fhf12.5kN11. 解：0 7kN m由內(nèi)力圖可判斷危險截面在固定端處，該截面危險點在橫截面上的正應力、切應力為FnMz 4 30 10332 1.2 1030.082Wz0.08329.84MPar316 7000.0836.96 MPa

18、J29.842 4 6.96232.9MPa 所以桿的強度滿足要求12. 解：以節(jié)點C為研究對象，由平衡條件可求F bcBC桿柔度丄皿200i 20/4由于Fcr匸亙99.3200 106，所以壓桿BC屬于大柔度桿cr A2e d!42 200 1092002F AB15.5Fnst3.0解得：F 5.17kN13. 解：求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖Ma(F)0：F By3 15 4 20Fy 0:F AyFBy 15 40解得:20kN40kNFByFAy梁的強度校核拉應力強度校核D截面tmaxMdYiIz40/3 103 183 10314.1M Pa1.73 108 10 12tB截面tmaxM By2Iz7.5 103 400 10 317.3MPa 1.73 108 10 12t壓應力強度校核（經(jīng)分析最大壓應力在D截面）tmax 沁 40/3 103 a400 !。330.8M PaIz.r-._121.73 1010c所以梁的強度滿足要求14. 解：由內(nèi)力圖可判斷危險截面在A處，該截面危險點在橫截面上的正應力、切應力為32 施4 97.8MPa0.02316 600.