大學(xué)工程力學(xué)題目及參考答案

1、.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)，而力偶矩那么與矩心位置無(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(méi)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，就可以平安、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(wèn)題處理。 10.應(yīng)用平面任意力系的二矩式方程解平衡問(wèn)題時(shí)，兩矩心位置均可任意選擇，無(wú)任何限制。 11

2、.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.假設(shè)在一段梁上作用著均布載荷，那么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(wèn)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 圖1A.0，4F，3F B.-4F，4F，3F C.0，F(xiàn)，0 D.0，4F，3F2.圖2所示板和鉚釘為同一材料，。為充分提

3、高材料利用率，那么鉚釘?shù)闹睆綉?yīng)該是 圖2A.B.C.D.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，假設(shè)其一半為鋼，另一半為鋁，那么兩段的 A.應(yīng)力一樣，變形一樣 B.應(yīng)力一樣，變形不同C.應(yīng)力不同，變形一樣 D.應(yīng)力不同，變形不同5.鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)破壞是 A.沿橫截面拉斷 B.沿45o螺旋面拉斷C.沿橫截面剪斷 D.沿45o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)，梁中點(diǎn)撓度是，圖示簡(jiǎn)支梁跨中撓度是 圖2A.B.C.D

4、.7.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45o斜截面拉斷C.沿橫截面剪斷 D.沿45o斜截面剪斷9.各向同性假設(shè)認(rèn)為，材料沿各個(gè)方向具有一樣的 A.外力 B.變形 C.位移 D.力學(xué)性質(zhì)10.材料不同的兩根受扭圓軸，其直徑和長(zhǎng)度均一樣，在扭矩一樣的情況下，它們的最大切應(yīng)力和相對(duì)扭轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系正確的選項(xiàng)是 A.最大切應(yīng)力相等，相對(duì)扭轉(zhuǎn)角相等 B.最大切應(yīng)力相等，相對(duì)扭轉(zhuǎn)角不相等C.最大切應(yīng)力不相等，相對(duì)扭轉(zhuǎn)角相等 D.

5、最大切應(yīng)力不相等，相對(duì)扭轉(zhuǎn)角不相等11.低碳鋼試件扭轉(zhuǎn)破壞是 A.沿橫截面拉斷 B.沿45o螺旋面拉斷 C.沿橫截面剪斷 D.沿45o螺旋面剪斷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.剪力等于零，彎矩也等于零C.剪力等于零，彎矩為最大 D.剪力最大，彎矩也最大三、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.偏心壓縮為的組合變形。4.柔索的約束反力沿離開(kāi)物體。5.構(gòu)件保持的能力稱(chēng)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。7.物體在外力作用下產(chǎn)生兩種效應(yīng)分別是。8.階梯桿受力如下圖，設(shè)

6、AB和BC段的橫截面面積分別為2A和A，彈性模量為E，那么桿中最大正應(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(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。11.圖所示，梁最大拉應(yīng)力的位置在點(diǎn)處。12.圖所示點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，材料的許用正應(yīng)力，其第三強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件是。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)，材料的許用正應(yīng)力，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桿。16.平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果的三種情形是。17.階梯桿受力如下圖，設(shè)AB和BC段的橫截面面積分別為2A和A，彈性模量

7、為E，那么截面C的位移為 。18.假設(shè)一段梁上作用著均布載荷，那么這段梁上的剪力圖為。四、計(jì)算題：1.梁構(gòu)造尺寸、受力如下圖，不計(jì)梁重，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下圖，C為截面形心。Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，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)度條件校核梁的強(qiáng)度。3.傳動(dòng)軸如下圖。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的大小；作AB軸各根本變形的內(nèi)

8、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。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，鉛垂力F1，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軸各根本變形的內(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.圖所示構(gòu)造，載荷P=50KkN，AB桿的直徑d=40mm，長(zhǎng)度l=1000mm，兩端鉸支。材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=3

9、04MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定平安系數(shù)nst=2.0，=140MPa。試校核AB桿是否平安。7.鑄鐵梁如圖5，單位為mm，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=6kN·m的作用。M=200GPa，=0.3，=140MPa。試求：作圖示圓軸外表點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)圖。求圓軸外表點(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.圖所示構(gòu)造中，q=20kN/m，柱的截面為圓形d=80mm，材料為Q235鋼。材料E=200GP

10、a，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定平安系數(shù)nst=3.0，=140MPa。試校核柱BC是否平安。10.如下圖的平面桁架，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，AB、AC、BC為1m，桿直徑均為d=20mm，材料E=20

11、0GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定平安系數(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下圖，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=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

12、根本變形的內(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根圓鋼組成正方形構(gòu)造，載荷P=50KkN，l=1000mm，桿的直徑d=40mm，聯(lián)結(jié)處均為鉸鏈。材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定平安系數(shù)nst=2.5，=140MPa。試校核1桿是否平安。15分16.圖所示為一連續(xù)梁，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：作軸各根本變形的內(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.如下圖，AB=800mm，AC=600mm，BC=1000mm，桿件

13、均為等直圓桿，直徑d=20mm，材料為Q235鋼。材料的彈性模量E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa。壓桿的穩(wěn)定平安系數(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。. v.參考答案一、判斷題：1.2.×3.×4.×5.6.×7. 8.×9.10.×11.×12.×13.×14.×15.×16. 17.× 18.×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

14、 10.B 11.C 12.C三、填空題：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) 6.100MPa7.變形效應(yīng)內(nèi)效應(yīng)與運(yùn)動(dòng)效應(yīng)外效應(yīng) 8.5F/2A9.突變 10.不共線 11.C12.2x13.突變 14.15.大柔度細(xì)長(zhǎng)16.力、力偶、平衡17.7Fa/2EA18.斜直線四、計(jì)算題：1.解：以CB為研究對(duì)象，建立平衡方程解得： 以AC為研究對(duì)象，建立平衡方程解得： 2.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3.解：以整個(gè)系統(tǒng)為為研究對(duì)象，建立平衡方程解得：

15、 3分求支座約束力，作內(nèi)力圖由題可得：由內(nèi)力圖可判斷危險(xiǎn)截面在C處4.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5.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、切應(yīng)力為6.解：以CD桿為研究對(duì)象，建立平衡方程解得：AB桿柔度 由于，所以壓桿AB屬于大柔度桿工作平安因數(shù)所以AB桿平安 7.解：梁的強(qiáng)度校核拉應(yīng)力強(qiáng)度校核A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A截面所以梁載荷8.解： 點(diǎn)在橫截面上正應(yīng)力、切應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)圖如圖 由應(yīng)力狀態(tài)圖可知x=89.1MPa，y=0，x=30.6

16、MPa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，所以壓桿BC屬于大柔度桿工作平安因數(shù)所以柱BC平安 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，取左半局部為研究對(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12.解：以節(jié)點(diǎn)C為研究對(duì)象，由平衡條件可求 BC桿柔度 由于，所以壓桿BC屬于大柔度桿解得：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)分析最大壓應(yīng)力在D截面所以