工程力學(xué)期末復(fù)習(xí)題及答案

1、工程力學(xué)期末復(fù)習(xí)題1選擇題：AB屈服極限b s；D斷后伸長(zhǎng)率(延伸率)6DB屈服極限b s；D斷后伸長(zhǎng)率(延伸率)6(1)下面哪一選項(xiàng)是材料的剛度指標(biāo)?A彈性模量E；C強(qiáng)度極限(T b；(2)下面哪一選項(xiàng)是材料的塑性指標(biāo)?A彈性模量E；C強(qiáng)度極限(T b；(3)在鑄鐵壓縮試驗(yàn)中，破壞后的鑄鐵試樣斷口平滑呈韌性，與軸線近似成45破壞前，該斷口所在斜截面的應(yīng)力有何特點(diǎn)？ CA拉應(yīng)力最大；B拉應(yīng)力最小；C 剪應(yīng)力最大；D 剪應(yīng)力最小。(4)在鑄鐵扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)中，鑄鐵斷口的形態(tài)是什么樣的？DA 斷口平齊、與軸線垂直；B斷口平齊、與軸線近似成 45° ;C斷口呈螺旋面、與軸線垂直；D斷口呈螺旋面、

2、與軸線近似成 45° ,(5)根據(jù)鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)破壞斷口可以推斷，鑄鐵的扭轉(zhuǎn)破壞和什么因素有很大的關(guān)系？AA 最大拉應(yīng)力；B 最小拉應(yīng)力；C最大剪應(yīng)力；D最小剪應(yīng)力。(6)電阻應(yīng)變片(簡(jiǎn)稱電阻片或應(yīng)變片)應(yīng)用廣泛，它是利用什么原理實(shí)現(xiàn)電測(cè)的?A壓電;B光的衍射；C金屬絲的電阻隨機(jī)械變形而發(fā)生變化；D當(dāng)軸向壓力達(dá)到某一臨界值時(shí)，壓桿失穩(wěn)。(7)沖擊韌性的物理意義是 AA試樣斷裂過程中斷面單位面積吸收的能量；B試樣斷裂過程中斷面吸收的能量；C試樣在沖擊過程中受到的最大沖擊力；D試樣在沖擊過程中產(chǎn)生的最大變形。(8)矩形截面梁在截面 B處沿鉛垂對(duì)稱軸和水平對(duì)稱軸方向上分別作用有Fp,如圖所不

3、。關(guān)于最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力發(fā)生在危險(xiǎn)截面請(qǐng)判斷D是止確的。yA max發(fā)生在a點(diǎn)，max發(fā)生在b點(diǎn)；一B max發(fā)生在C點(diǎn)，max發(fā)生在d點(diǎn)；C max發(fā)生在b點(diǎn)，max發(fā)生在a點(diǎn)；D max發(fā)生在d點(diǎn)，max發(fā)生在b點(diǎn)。(9)構(gòu)件中危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示。構(gòu)件為鋼制：xy=0,許用應(yīng)力=160MPa則卜面關(guān)于構(gòu)件強(qiáng)度的正確的是CoA選用第一強(qiáng)度理論，構(gòu)件滿足強(qiáng)度要求；B選用第一強(qiáng)度理論，構(gòu)件不滿足強(qiáng)度要求；A的哪些點(diǎn)上，有4種答案，左，一一"加際嗎 rx=45MPa y=135MPa z=0,說法中C選用第三強(qiáng)度理論，構(gòu)件滿足強(qiáng)度要求;D選用第三強(qiáng)度理論，構(gòu)件滿不足強(qiáng)度要求。(

4、10)構(gòu)件中危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示。構(gòu)件材料為鑄鐵：x=20MPa y=-25MPaz=40MPa xy=0,許用應(yīng)力 =30MPa則下面關(guān)于構(gòu)的說法中正確的是BoA選用第一強(qiáng)度理論，構(gòu)件滿足強(qiáng)度要求；B選用第一強(qiáng)度理論，構(gòu)件不滿足強(qiáng)度要求；件強(qiáng)度C選用第三強(qiáng)度理論，構(gòu)件滿足強(qiáng)度要求；D選用第三強(qiáng)度理論，構(gòu)件滿不足強(qiáng)度要求(11)壓桿的臨界載荷是 BA使壓桿保持穩(wěn)定的直線平衡構(gòu)形的最小軸向壓力;B使壓桿保持穩(wěn)定的直線平衡構(gòu)形的最大軸向壓力;C使壓桿保持穩(wěn)定的直線平衡構(gòu)形的平均軸向壓力;D使壓桿保持穩(wěn)定的曲線平衡構(gòu)形的最大軸向壓力。(12)下面關(guān)于壓桿約束強(qiáng)弱對(duì)其穩(wěn)定性影響的說法中，正確的是A

5、A壓桿約束愈強(qiáng)，壓桿的臨界載荷Fpcr愈高，其穩(wěn)定性愈好；B壓桿約束愈強(qiáng)，壓桿的臨界載荷Fpcr愈低，其穩(wěn)定性愈好;C壓桿約束愈強(qiáng)，壓桿的臨界載荷Fpcr愈高，其穩(wěn)定性愈差;D壓桿約束愈強(qiáng)，壓桿的臨界載荷Fpcr愈低，其穩(wěn)定性愈差。(13)如圖所示，一端固定、另一端由彈簧側(cè)向支撐的桿的臨界載荷，可采用歐拉公式Fpcr2EI/ J計(jì)壓桿的長(zhǎng)度系數(shù)的取值范圍為Co細(xì)長(zhǎng)壓算。該A 0.5 ;B 0.50.7 ;C 0.72.0;D 2.0 0(14)沖擊動(dòng)荷系數(shù)是A。A構(gòu)件承受的沖擊載荷和相應(yīng)靜載荷之比；B構(gòu)件承受的相應(yīng)靜載荷和沖擊載荷之比；C構(gòu)件承受的相應(yīng)靜應(yīng)力和沖擊應(yīng)力之比；D構(gòu)件承受的相應(yīng)靜位

6、移和沖擊位移之比。(15)構(gòu)件在突加載荷作用下引起的應(yīng)力和位移是相應(yīng)靜載荷作用下的BoA 一倍；B 二倍；C 三倍；D 三分之一。(16)將重物突然放到結(jié)構(gòu)上和將重物緩慢放到結(jié)構(gòu)上，下面關(guān)于這兩種情形下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的最大變形的說法中，A是正確的。A前者產(chǎn)生的最大變形大；B后者產(chǎn)生的最大變形大；C二者產(chǎn)生的最大變形相同；D有可能前者產(chǎn)生的最大變形大，也有可能后者產(chǎn)生的最大變形大。(17)下面關(guān)于疲勞失效的說法中，不正確的是：A。A疲勞失效時(shí)的名義應(yīng)力值高于材料在靜載荷作用下的強(qiáng)度極限；B構(gòu)件在疲勞失效前需要經(jīng)過一定數(shù)量的應(yīng)力循環(huán)；C構(gòu)件在疲勞失效前沒有明顯的塑性變形，即使塑性很好的材料也會(huì)呈現(xiàn)脆性斷

7、 裂；D構(gòu)件疲勞失效時(shí)，同一疲勞破壞斷口，一般都有明顯的光滑區(qū)域和顆粒狀區(qū)域, (18)構(gòu)件的疲勞破壞是 B的結(jié)果。A構(gòu)件材料性質(zhì)變化；構(gòu)件中裂紋的形成和逐漸擴(kuò)展;C構(gòu)件中最大拉應(yīng)力的作用；D構(gòu)件中最大剪應(yīng)力的作用。(19)影響實(shí)際構(gòu)件疲勞壽命的三個(gè)主要因素為D。A溫度、壓力、體積； B 位移、速度、加速度；C材料、質(zhì)量、密度； D應(yīng)力集中、零件尺寸、表面加工質(zhì)量。(20)持久極限是D。A經(jīng)過有限多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生破壞時(shí)的平均應(yīng)力值；B經(jīng)過無窮多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生破壞時(shí)的平均應(yīng)力值；C經(jīng)過有限多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生破壞時(shí)的最大應(yīng)力值；D經(jīng)過無窮多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生破壞時(shí)的最大應(yīng)力值。2 一活動(dòng)

8、梯子放在光滑的水平地面上，梯子由AC與BC兩部分組成，每部分的重量均為150N,重心在桿子的中點(diǎn)，AC與BC兩部分用錢鏈C和繩子EF相連接。 今有一重量為600N的人，站在梯子的D處，試求繩子EF的拉力和A、B兩處的 約束力。題2圖3 磚夾的寬度為250mm桿件AGBffl GCEDfc G點(diǎn)較接。已知：磚的重量為 W提 磚的合力為Fp,作用在磚夾的對(duì)稱中心線上；尺寸如圖所示；磚夾與磚之間的 靜摩擦因數(shù)fs=0試確定能將磚夾起的d值(d是G點(diǎn)到磚塊上所受正壓力作用線 的距離)o題3圖4 試求圖示靜定梁在 A、B、C三處的全部約束力。已知 d和q。彳 I " I J ” ;I- d 小

9、 d .B. d 十 d t5 試畫出圖示（圖中各數(shù)單位為kN）桿件的軸力圖。6 一端固定另一端自由的圓軸承受 4個(gè)外力偶作用，如圖所示。各力偶的力偶矩?cái)?shù)值（單位為kNl- m）均示于圖中。試畫出圓軸的扭矩圖7 試畫出圖示梁的剪力圖、彎矩圖幻Cf 2. qa28 試畫出圖示梁的剪力圖、彎矩圖ql9 圖示結(jié)構(gòu)中BC和AC都是圓截面直桿，直徑均為 d=20mm材料都是Q235鋼,其許用應(yīng)力=157MPa試求該結(jié)構(gòu)的許用載荷10變截面軸受力如圖所示，圖中尺寸單位為mm。若已知Me1 1765N m,Me2 1171N m,材料的切變模量 G 80.4GPa,求:11 (1)軸內(nèi)最大剪應(yīng)力，并指出其作

10、用位置；12 (2)軸內(nèi)最大相對(duì)扭轉(zhuǎn)角ma、。題10圖13懸臂梁受力及截面尺寸如圖所示。圖中未標(biāo)示的尺寸單位為mm求梁的11截面上A、B兩點(diǎn)的正應(yīng)力。題11圖14圖示外伸梁承受集中載荷Fp作用，尺寸如圖所示。已知Fp=20kN,許用應(yīng)力=200MPa所使用的工字鋼的型號(hào)是 14,試校核梁的強(qiáng)度。Fp4m1m.題12圖附表：*J1 .一0跳乳工手Nil訓(xùn)*一”整(部分)冷n符號(hào)堂h-嗇度：門一事事劉辛導(dǎo)；_.i*-Bt/tir臂號(hào)廓士<d- ，掩4W-萩加聚Q：1J- *!單段 r內(nèi)JK串役15一甲1n 的整.1? ilk /mm修期理也11I*;卬尊*敏俏丁8L1J-Jfjm,4/miL

11、 1 S. miLe*Kb/mj與cm1012&訪744芋s昆47U.Sia/inrr1%?2454B8.434977,5294.UX 1金159L0J533W& EJO69. 72J2. 4771.52吃141«Ifi6修即S394763S. 1軌910,77.5 & 及£3.8*34326P 30.«H.9加.524.1riz llw 16&01 ：141185,氣 flr5S 7.36ItL3tB1X4m i 1221氏 4 1 Hl4>l. £26L 73LE期 a20b20b2(K>100102 7

12、»H.4994.535-5 1 皿27.931.1237Q35M_?S7250和157；約17.2H. 9ISA31.53X12.122.0«* 建h籃。潞0110)32九5電3怙3*54.a壯46r <招S4.134«舊。3G93T5及9。 亂四is. 919.7率母40.942J2.31丸2；四*毗3。nsB10H1310105假&53. E38. 110Z.<45方士都t- L血7215博 3.21. 5才 «1.1T:打，301.加 7 4a 2S3 52.413! 1''照15圖示外伸梁承受集中載荷Fp作用，

13、尺寸如圖所示。已知Fp=20kN,許用應(yīng)力二160MPa試選擇所用工字鋼的型號(hào)IF附表:Fp4mBCm -題13圖種號(hào)堂義;hMt%-ttWJt ；d-TKflt：，平均風(fēng)帆8Lr （部分）h-“明印5（半砂FI惴件隼I.'mtn比尼*t 1 ftffiY9由股v=ykb dtr f|JeW卜蚓川L/cin4* JcWh'CTiL 1 Sj ctriJ,.! Cfa* 叫"ftffj/chiIQr loo684.57.S 6.5 3.3II. 3.11.z24549| 4.14X 59339,72J. 5212.«1Z6745a.4 T 3.5I B.14.

14、 Z-US, 437?, 5Z95. 19&IO, >59OA 12. 677J.0明14，扣AO R &9. 1 i 7.5 丸 21. 516.9712100，76u04., 41®JjB 73Usa «軋 S &426.】30.5IU0141«.5813.89隊(duì) E21.2L8518M tin 5Lio, 7 4 5 L33PlCIt, 11 刷1857,3fiL&.41 1222G2tCu2CH>茄7H. -1 41.53飛IM2370ZS7ft, 1517.215«31.52. U201JtK>

15、lot 。JI. 4 94a5MJ .3L125M_ 2W7； 9SI S. 91 砧| 33.12.ZZbZ£01Qr.5IE. 3 熱 5 l.fl4蕓r is3+003m 一乳吧I A. 9Z於班9工M27bZ20lit ».s俎3軌S i.t4«.4|g435T03Z5| 瓦 78電7231 42r7 j 2r 27如150$n io $4比53S. 1E0Z3.5< WLM 1OJ821. Sfi篦初 MT 46,相32.401慨25。L14 10131053.64工32&3-M *24 準(zhǔn)軋9居tl.1T35.四，|5*4乳EN電3中餐用

16、的事班.16圖示之AB為簡(jiǎn)支梁，當(dāng)載荷Fp直接作用在梁的跨度中點(diǎn)時(shí),梁內(nèi)最大彎曲正應(yīng)力超過許用應(yīng)力30%。為減小AB梁內(nèi)的最大正應(yīng)力,在AB梁配置一輔助梁CDCDfe可以看作是簡(jiǎn)支梁。試求輔助梁的長(zhǎng)度題14圖17圖中q、1、EI等為已知。試用疊加法求圖示梁中截面B的撓度和轉(zhuǎn)角。EI題15圖已知:MlMl2(a)或+“wEIEIl(b) ；Alfw18 圖中 P、q、l、EI已知：>aJ(b)A*wWb2EIql3B 6EIWbql48EI等為已知。試用疊加法求圖示梁中截面Pl2B的撓度和轉(zhuǎn)角WbPl3EIl3EIEI-l19試求圖示梁的A、B端約束力題17圖已知:3qlWb6EIql48

17、EIPl22EIWbPl3EIMlWbMl22EI20矩形截面懸臂梁受力如圖所示， 其中力Fp的作用線通過截面形心。 已知Fp、b、h、l和。（1）試求圖中虛線所示截面上點(diǎn) a處的正應(yīng)力。（2）當(dāng) 為何值時(shí), 點(diǎn)a處正應(yīng)力為零。題18圖21煤氣罐所用材料的屈服應(yīng)力為s=170MPa若煤氣罐的外徑為 D=32cm,壁厚為二,試用第三強(qiáng)度理論計(jì)算煤氣罐不發(fā)生屈服所能承受的最大內(nèi)壓題19圖工程力學(xué)期末復(fù)習(xí)題答案1答：2(1) A(2) D(3) C(4) D(5) A3(6) C A(8) D(9) C(10) B4(11) B(12) A(13) C(14)A(15)B5(16) A(17) A(

18、18) B(19)D(20)D6答：(1)以整體為研究對(duì)象，作受力圖如右上。(2)以BC為研究對(duì)象，作受力圖如右下。7答：磚被夾起時(shí)磚夾和磚能保持平衡。(1)以整體為研究對(duì)象，作受力圖如右上。Fy 0 FP W 0(2)以磚為研究對(duì)象，作受力圖如右中。MD F 0 FA 250 W 125 0(b)F A f sFna(3)以磚夾AGB部分為研究對(duì)象，作受力圖MG F 0 FP 95 FA 30 FNAd 0 (d)將式(a)、(b)、(c)、(d)聯(lián)立，可得8答:(1)先分析BC桿，作受力圖(2)分析AB桿，作受力圖。MaF 0 Ma qd 3d/2 FBy 2d 0M9答：10答:11答:

19、x23 2 qa2qa12答:13答:<q,fZJlTnTrrniTri> TnTrm7TT_rr_受力分析，確定各桿的軸力 研究銷子C,由平衡方程Fx 0 Fnac sin 45Fnbc sin 300Fy 0Fnac cos45Fnbc cos30 FP 0得 Fnac 0.518Fp, Fnbc 0.732Fp(2)求該結(jié)構(gòu)的許用載荷保證AC桿強(qiáng)度安全的結(jié)構(gòu)許用載荷為F 0.518 FpAac , P0.518保證BC桿強(qiáng)度安全的結(jié)構(gòu)許用載荷為_ A0.732 FPA取較小的FP14答：(1)作扭矩圖固定jMx/ N m ObMrr%C ,0.732A 175 106 202

20、 10 64N 75.106kN0.7320.732-11712936(2)求軸內(nèi)最大剪應(yīng)力及其作用位置AB段:max ABMx116Mxi16 2936PaWP1d13703 10 9BC段:max BCMx2Wp216Mx2 d2316 1171503 10 9Pa可見，maxmaxBC47.711MPa43.595MPa47.711MPa(3)求軸內(nèi)最大相對(duì)扭轉(zhuǎn)角軸內(nèi)最大相對(duì)扭轉(zhuǎn)角為 AC兩截面相對(duì)扭轉(zhuǎn)角，為(1)確定梁的11截面上的彎矩?cái)?shù)值應(yīng)用截面法可得(2)計(jì)算慣性矩(3)求梁的11截面上A、B兩點(diǎn)的正應(yīng)力A點(diǎn)： AM1I1Ya130055 10 3z Pa 2.542MPa （拉）

21、2.8125 10 5B點(diǎn)：BM1I1yB1300 35 10 35 Pa 1.618MPa （壓）2.8125 10 516答:先求約束反力（2）作彎矩圖4miFpIBc 工 I . 1m IFpFAy4m:y r 1m r |強(qiáng)度分析危險(xiǎn)截面在B處，Mmax 20kN m,查表得工字鋼的彎曲截面模量Wz 102 10 6m3 ,得安全苻號(hào)上義：“一一嗇玄F卜-修霞旗，«Mtit- -TAAMir一內(nèi)事聿校,門一*P09C#Bf 1（部分）尺寸nwiiAm1F 1 fe佛U4.丁 -<»=_*="- k636=1*機(jī)Jf J¥一3L _A$ de

22、p r(/cjnJ/(kg. ei)Icm，B*1,; Olifj, 1 Sj/fflJ. g&. cm10O 科 1.3；工*H.311.£245檔L14丸5。33G 721.52| IZ.檢Ufr ；4 S a, 4 7 茶總的】一u.z相吼心 T7.5Z95 J9J10.8516, m I2.fi771. 5091$H。S, S S, 1 7,5 甚，出9712 中g(shù)） 工元13«4,4 H. 1.7316160 S8 64, $ £42fi. 120. 51130141隊(duì) 5明118»1. t 21.21. B9IR】加 X 6.5 W.

23、7 & 3 1.33。6M.l1 斡。185九 30”.4m肺zZDsZOO 100 711.4 94.535.5?7, 9E37Q善U機(jī)4517. 25«3.52. nKbZM 102911.4 91.5馳53L 125M20九 96I"MS I 33J3.06超Q 110?.5 114 3 乳 5 4.842r333iN3O»B.99127254& 93. 3122b220 112 丸 5 LL J | 丸 5*436.4J57O3J5亂居IK. 742. T | I. Z75-¥獻(xiàn)如的怦膜.17答:先求約束反力(2)作彎矩圖強(qiáng)度分析

24、危險(xiǎn)截面在B處，Mmax20kN m ,由強(qiáng)度條件maxM maxWz查表知應(yīng)選擇工字鋼符號(hào)堂義二， H明司/半神F情性L 喂 tlffS ,3-中我黨的事拈.尺寸mtn就面祀常# 1 ft脩而機(jī)1A-JvrtfdtrlfcW【Jm,/caikL j onL 1同由L gIT,cm'L cmIQloe-T1.5器3H.3 111.?245414.14X 5f339. J2J.S212.51年74J ,sBi 4丁3. 5ia.U.S-US. 43r?, 5£S5.31DtS546. 90S12. fi?7I. 6M14iio9. 17.SWl.St«,B712旦5.7BIZ£ 4 ., 41瓦L 7316TfiO時(shí)«也審«J26. 1ao.&lUO <6.55IX*L2i.2L的18iao10.7B(, SL330. 6 I24. Ii$so1SS7,36gt22262JCa2Ktoo711,49%535.T27.92370門71,1517.1言3L52.1220191029JI. 4f4,5