工程力學(xué)作業(yè)

1、工程力學(xué)作業(yè)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(gòu)件抵抗 的能力稱為強(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.柔索的約束反力沿 離開(kāi)物體。7.構(gòu)件保持 的能力稱為穩(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為 。10.圖所示點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，其最大切應(yīng)力是 。11.物體在外力作用下產(chǎn)生兩種效應(yīng)分別是 。12.外力解除后可消失的變形，稱為 。13.力偶對(duì)任意點(diǎn)之矩都 。14.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

2、，則桿中最大正應(yīng)力為 。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 指向物體。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(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，其第三強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件是 。21.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 。24.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 。25.臨界應(yīng)

3、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，稱為 。27.作用力與反作用力的關(guān)系是 。28.平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果的三種情形是 。29.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 。30.若一段梁上作用著均布載荷，則這段梁上的剪力圖為 。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Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，材料許用壓應(yīng)力c=160MPa，許用拉應(yīng)力t=

4、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，F(xiàn)t=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齒輪直徑D=400mm，軸的=100MPa。試求：力偶M的大??；作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d。4.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c=120MPa，許用拉應(yīng)力t=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，已知鉛垂力F1，水平力F2，實(shí)心軸AB的直徑

5、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，兩端鉸支。已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定安全系數(shù)nst=2.0，=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c=160MPa，許用拉應(yīng)力t=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=

6、6kN·m的作用。已知M=200GPa，=0.3，=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，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定安全系數(shù)nst=3.0，=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=1

7、000mm，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=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，桿直徑均為d=20mm，已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定安全系數(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。13.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，Iz=1.73×108mm4，q=15kN/m。材料許用壓應(yīng)力c=

8、160MPa，許用拉應(yīng)力t=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=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=50KkN，l=1000mm，桿的直徑d=40mm，聯(lián)結(jié)處均為鉸鏈。已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定安全系數(shù)nst=2.5，=140MPa。試校

9、核1桿是否安全。 16.圖所示為一連續(xù)梁，已知q、a及，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，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，p=200MPa，s=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(gè)三角架所能承受的外載F。19.圖示鋼筋混凝土短柱，其頂端受軸向力F作用。已知：，鋼筋與混凝土的

10、彈性模量之比，橫截面面積之比。試求鋼筋與混凝土的內(nèi)力與。20.試用疊加法求圖示懸臂梁自由端截面B的轉(zhuǎn)角和撓度，梁彎曲剛度EI為常量。21.已知材料的彈性模量，泊松比，單元體的應(yīng)力情況如圖所示，試求該點(diǎn)的三個(gè)主應(yīng)力、最大切應(yīng)力及沿最大主應(yīng)力方向的主應(yīng)變值。22.圖示結(jié)構(gòu)中，梁為No.14工字鋼，彎曲截面系數(shù)為，桿直徑為，二者許用正應(yīng)力均為，試求許用均布載荷集度以及桿的最小直徑。23.圖示水平直角折桿，橫截面直徑，鉛直均布載荷，。試用第三強(qiáng)度理論校核其強(qiáng)度。三、單項(xiàng)選擇題1關(guān)于下列結(jié)論的正確性：（）同一截面上正應(yīng)力 s 與切應(yīng)力 t 必相互垂直。同一截面上各點(diǎn)的正應(yīng)力 s 必定大小相等，方向相同。

11、同一截面上各點(diǎn)的切應(yīng)力 t 必相互平行?，F(xiàn)有四種答案：A1對(duì)；B1、2對(duì)；C1、3對(duì)；D 2、3對(duì)。2鑄鐵拉伸試驗(yàn)破壞由什么應(yīng)力造成？破壞斷面在什么方向？以下結(jié)論哪一個(gè)是正確的？（）A切應(yīng)力造成，破壞斷面在與軸線夾角45º方向；B切應(yīng)力造成，破壞斷面在橫截面；C正應(yīng)力造成，破壞斷面在與軸線夾角45º方向；D正應(yīng)力造成，破壞斷面在橫截面。3截面上內(nèi)力的大?。海ǎ〢與截面的尺寸和形狀有關(guān)； B與截面的尺寸有關(guān)，但與截面的形狀無(wú)關(guān)；C與截面的尺寸和形狀無(wú)關(guān)； 與截面的尺寸無(wú)關(guān)，但與截面的形狀有關(guān)。4一內(nèi)外徑之比為的空心圓軸，當(dāng)兩端承受扭轉(zhuǎn)力偶時(shí)，橫截面上的最大切應(yīng)力為，則內(nèi)圓周處的切應(yīng)力為（）A B 5圖示等截面圓軸上裝有四個(gè)皮帶輪，如何合理安排，現(xiàn)有四種答案：（）A將輪C與輪D對(duì)調(diào)；B將輪B與輪D對(duì)調(diào)；C將輪B與輪C對(duì)調(diào)；D將輪B與輪D對(duì)調(diào)，然后再將輪B與輪C對(duì)調(diào)。 6圖示鉚釘連接，鉚釘?shù)臄D壓應(yīng)力為：（）A；B。C ； 。7圖示平面薄板，質(zhì)量為m，軸z2過(guò)其質(zhì)心C，軸z2、z3與其平行，距離如