工程力學(xué)復(fù)習(xí)題及答案

1、2011 年課程考試復(fù)習(xí)題及參考答案工程力學(xué)一、填空題：1.受力后幾何形狀和尺寸均保持不變的物體稱(chēng)為 _ 。2.構(gòu)件抵抗_的能力稱(chēng)為強(qiáng)度。3.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。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.柔索的約束離開(kāi)物體。7.構(gòu)件保持的能力稱(chēng)為穩(wěn)定性8.力對(duì)軸之矩在_情況下為零。9.梁的中性層與橫截面的交線稱(chēng)為 _。10.圖所示點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，其最大切應(yīng)力是 _o11.物體在外力作用下產(chǎn)生兩種效應(yīng)分別是 _o12._外力解除后可消失的變形，稱(chēng)為_(kāi)o13.力偶對(duì)任意點(diǎn)之矩都 _o14.階梯桿受力如圖所示，設(shè)AB和B

2、C段的橫截面面積分別為2A和A,彈性模量為E,則桿中最大正應(yīng)力為 _o15.梁上作用集中力處，其剪力圖在該位置有 _o16.光滑接觸面約束的約束力沿 _指向物體。17._外力解除后不能消失的變形，稱(chēng)為 _o18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有滿(mǎn)足三個(gè)矩心 _ 的條件時(shí)，才能成為力系平衡的充要條件。19.圖所示，梁最大拉應(yīng)力的位置在 _ 點(diǎn)處。20.圖所示點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，已知材料的許用正應(yīng)力(T，其第三強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件是_o21.物體相對(duì)于地球處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，稱(chēng)為 _o22.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(diǎn)的應(yīng)

3、力狀態(tài)，已知材料的許用正應(yīng)力(T，其第三強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件是_o25._臨界應(yīng)力的歐拉公式只適用于_ 桿。26.只受兩個(gè)力作用而處于平衡狀態(tài)的構(gòu)件，稱(chēng)為 _o27.作用力與反作用力的關(guān)系是 _o28.平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)_o29.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，彈性模量為E，則截面C的位移為_(kāi)o30.若一段梁上作用著均布載荷，則這段梁上的剪力圖為 _o二、計(jì)算題：1.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、B、C處的約束力。2.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Iz4，yC=157.5mm材料許

4、用壓應(yīng)力cc=160MPa,許用拉應(yīng)力(Tt=40MPa試求：畫(huà)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。3.傳動(dòng)軸如圖所示。已知Fr=2KN,Ft=5KN M=1KN- ml=600mrp齒輪直徑D=400mrp軸的(T =100MPa試求：力偶M的大?。蛔鰽B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d4.圖示外伸梁由鑄鐵制成，截面形狀如圖示。已知Iz=4500cm4，y1=7.14cm，y2=12.86cm，材料許用壓應(yīng)力(Tc=120MPa,許用拉應(yīng)力c=35MPa,a=1m試 求：畫(huà)梁的剪力圖、彎矩圖。按正應(yīng)力強(qiáng)度條件確定梁截荷P。5.如圖6所示，鋼制直角拐軸，已

5、知鉛垂力Fi，水平力F2,實(shí)心軸AB的直徑d，長(zhǎng)度I，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。7.鑄鐵梁如圖5,單位為mm已知lz=10180cm,材料許用壓應(yīng)力(Tc=160MPa,許用拉應(yīng)力c=40MPa,試求：畫(huà)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=200GPau=0.3,(T=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

6、d=80mm材料為Q235鋼。已知材料E=200GPa(Tp=200MPa(Ts=235MPaa=304MPab=1.12MPa,穩(wěn)定安全系數(shù)nst=3.0,(T =140MPa。試校核柱BC是否安全。10.如圖所示的平面桁架，在鉸鏈H處作用了一個(gè)20kN的水平力，在鉸鏈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R=30kN,橫向力F2=1.2kN，外力偶M=700N-m的作用，材料的許用應(yīng)力(T =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。13.槽形截面梁尺寸及受力圖如圖所示，AB=

7、3m，BC=1m，z軸為截面形心軸，84Iz=1.73x10 mm,q=15kN/m。材料許用壓應(yīng)力(Tc=160MPa,許用拉應(yīng)力(Tt=80MPa。試求：畫(huà)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。14.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)F1=0.4kN，在水平面內(nèi)沿z軸方向F2=0.5kN，材料的刃=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=50KkNI=1000mm桿的直徑d=40mm聯(lián)結(jié)處均為鉸鏈。已知材料E=200GPa(yp=20

8、0MPa(Ts=235MPaa=304MPab=1.12MPa,穩(wěn)定安全系數(shù)nst=2.5,(T=140MPa。試校核1桿是否安全。(15分)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)式參考答案一、填空題：1.剛體2.破壞3.正4.二次拋物線5.軸向壓縮與彎曲6.柔索軸線7.原有平衡狀態(tài)8.力與軸相交或平行9.中性軸10.100 MPa 11.變形效應(yīng)（內(nèi)效應(yīng)）與運(yùn)動(dòng)效應(yīng)（外效應(yīng)）12.彈性變形13.相等14.5F/2A15.突變16.接觸面的公法線17.塑性變形18.不共線19.C20.2T022.平衡22.應(yīng)力23.

9、突變24.242 25.大柔度（細(xì)長(zhǎng)）26.二力構(gòu)件27.等值、反向、共線28.力、力偶、平衡29. 7Fa/2EA 30.斜直線1.解：以CB為研究對(duì)象，建立平衡方程解得：FB7.5kNFC2.5kN以AC為研究對(duì)象，建立平衡方程解得：FAy2.5kN MA5kN m2.解：求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖解得：FB30kNFD10kN梁的強(qiáng)度校核拉應(yīng)力強(qiáng)度校核B截面C截面壓應(yīng)力強(qiáng)度校核（經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在B截面）所以梁的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求、計(jì)算題:3.解：以整個(gè)系統(tǒng)為為研究對(duì)象，建立平衡方程解得：M 1kN m（3分）2求支座約束力，作內(nèi)力圖由題可得：3由內(nèi)力圖可判斷危險(xiǎn)截面在C處4.解：求支座約

10、束力，作剪力圖、彎矩圖解得：梁的強(qiáng)度校核拉應(yīng)力強(qiáng)度校核C截面D截面壓應(yīng)力強(qiáng)度校核（經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在D截面）所以梁載荷P 22.1kN5.解： 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、 力為7.解：梁的強(qiáng)度校核拉應(yīng)力強(qiáng)度校核A截面C截面切應(yīng)壓應(yīng)力強(qiáng)度校核（經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在A截面）所以梁載荷P 44.2kN8.解：點(diǎn)在橫截面上正應(yīng)力、切應(yīng)力由應(yīng)力狀態(tài)圖可知g=89.1MPa,（T y=0,Tx=30.6MPa由廣義胡克定律 強(qiáng)度校核 所以圓軸強(qiáng)度滿(mǎn)足要求9.解：以梁AD為研究對(duì)象，建立平衡方程解得：BC桿柔度由于p，所以壓桿BC屬于大柔度桿工作安全因數(shù)所以柱BC安全10.解：以整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象，建立平衡方程解得：過(guò)桿FH FC BC作截面，取左半部分為研究對(duì)象，建立平衡方程解得：11.解：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)力為所以桿的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求3T 16 6 1030.6MPa點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)圖如下圖:13.解：求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖解得：梁的強(qiáng)度校核拉應(yīng)力強(qiáng)度校核D截面B截面壓應(yīng)力強(qiáng)度校核（經(jīng)