《工程力學(xué)》期末復(fù)習(xí)題(含答案)

1、工程力學(xué)期末復(fù)習(xí)題1選擇題:(1)卜面哪一選項(xiàng)是材料的剛度指標(biāo)？A一A彈性模量E；B屈服極限。S；C強(qiáng)度極限；D斷后伸長率(延伸率)8。(2)下面哪一選項(xiàng)是材料的塑性指標(biāo)？DA彈性模量E；B屈服極限。S；C強(qiáng)度極限；D斷后伸長率(延伸率)8。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?。籆剪應(yīng)力最大；D剪應(yīng)力最小。在鑄鐵扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)中，鑄鐵斷口的形態(tài)是什么樣的？A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、與軸線近似成45。根據(jù)鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)破壞斷口可以推

2、斷，鑄鐵的扭轉(zhuǎn)破壞和什么因素有很大的關(guān)系？B最小拉應(yīng)力;A最大拉應(yīng)力;C最大剪應(yīng)力;D最小剪應(yīng)力。電阻應(yīng)變片(簡稱電阻片或應(yīng)變片)應(yīng)用廣泛，它是利用什么原理實(shí)現(xiàn)電測的？CA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，壓桿失穩(wěn)。沖擊韌性的物理意義是。A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。矩形截面梁在截面B處沿鉛垂對稱軸和水平對稱軸方向上分別作用有Fp，如圖所示。關(guān)于最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力發(fā)生在危險截面A的哪些點(diǎn)上，有4種答案，請判斷D是正確的。+發(fā)生在a

3、點(diǎn),max-發(fā)生在b點(diǎn);max+發(fā)生在c點(diǎn),max-發(fā)生在d點(diǎn);max+發(fā)生在b點(diǎn),max-發(fā)生在a點(diǎn);max+發(fā)生在d點(diǎn),max-發(fā)生在b點(diǎn)。max(9)構(gòu)件中危險點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示。構(gòu)件為鋼制：b=45MPa,x則下面關(guān)于構(gòu)件強(qiáng)度的說法中正確的J。A選用第一強(qiáng)度理論，構(gòu)件滿足強(qiáng)度要求；論，構(gòu)件不滿足強(qiáng)度要求；論，構(gòu)件滿足強(qiáng)度要求；論，構(gòu)件滿不足強(qiáng)度要求。b=135MPa,b=0,T=0,許用應(yīng)力b=160MPa。選用第一強(qiáng)度理選用第三強(qiáng)度理選用第三強(qiáng)度理(10)構(gòu)件中危險點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示。構(gòu)件材料為鑄鐵：b=20MPa,b=-25MPa,b=40MPa,T=0,許用應(yīng)力xyzxyb=

4、30MPa。則下面關(guān)于構(gòu)件強(qiáng)度的說法中正確的是B。A選用第一強(qiáng)度理論，構(gòu)件滿足強(qiáng)度要求;論，構(gòu)件不滿足強(qiáng)度要求；論，構(gòu)件滿足強(qiáng)度要求；論，構(gòu)件滿不足強(qiáng)度要求。選用第一強(qiáng)度理選用第三強(qiáng)度理選用第三強(qiáng)度理(11)壓桿的臨界載荷是A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)弱對其穩(wěn)定性影響的說法中，正確的也亠AA壓桿約束愈強(qiáng)，壓桿的臨界載荷Fpc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)

5、，壓桿的臨界載荷Fpc愈高，其穩(wěn)定性愈差;D壓桿約束愈強(qiáng)，壓桿的臨界載荷卩卩愈低，其穩(wěn)定性愈差。如圖所示，一端固定、另一端由彈簧側(cè)向支撐的細(xì)長壓桿的臨公式F=兀2EI/(W計算。該壓桿的長度系數(shù)卩的取值范圍PcrAP0.5；C0.7r2.0；沖擊動荷系數(shù)是A。載荷和相應(yīng)靜載荷之比；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)靜位移和沖擊位移之比。界載荷，可采用歐拉為C。B0.5r2.0。A構(gòu)件承受的沖擊B構(gòu)件承受的相應(yīng)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_BA一倍；B二倍；C三倍；D三分之一。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)

6、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。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呈現(xiàn)脆性斷裂D構(gòu)件疲勞失效時，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。構(gòu)件的疲勞破壞是的結(jié)果。A構(gòu)件材料性質(zhì)變化；B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

7、用。影響實(shí)際構(gòu)件疲勞壽命的三個主要因素為。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。持久極限是_。A經(jīng)過有限多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生破壞時的平均應(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)生破壞時的最大應(yīng)力值。2一活動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兩部分用鉸鏈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。AB2答：（1）

8、以整體為研究對象，作受力圖如右上。2M（F）=0AFx2.4cos75x2B一Wx2.4cos75x1.5一Wx（2.4一0.6）cos75p一Wx2.4cos75x0.5=0F=375NQ）BF+F-WTW-W=0ABpq）BCPF=525N丿A（2）以BC為研究對象，作受力圖如右下。2M（F）=0CFx2.4cos75-Fx（2.4-0.6）sin75。-Wx2.4cos75x0.5=0BCF=107NTB磚夾的寬度為250mm，桿件AGB和GCED在G點(diǎn)鉸接。已知：磚的重量為W；提磚的合力為牟作用在磚夾的對稱中心線上；尺寸如圖所示，單位為mm；磚夾與磚之間的靜摩擦因數(shù)fs=0.5。試確定

9、能將磚夾起的2直是G點(diǎn)到磚塊上所受正壓力作用線的距離）。4題3圖(a)(b)(c)題4圖3答：磚被夾起時磚夾和磚能保持平衡。以整體為研究對象，作受力圖如右上。工F=0F-W=0yp以磚為研究對象，作受力圖如右中。工M(F)=0Fx250+W25=0DAFfFAsNA以磚夾AGB部分為研究對象，作受力圖如右下。工M(F)=0Fx95+Fx30Fd=0(d)GPANA將式(a)、(b)、(c)、(d)聯(lián)立，可得d110mm4試求圖示靜定梁在A、B、C三處的全部約束力。已知d和q。4答:先分析BC桿，作受力圖。工F=0F=0 xBx乞M(F)=0BFCyFCyx2dqdxd/2=030工F=0F+F

10、-qd=0yBy3CyF=3qdBy4Bxqd3dFCyFBx（2）分析AB桿,工M（F）=0A作受力圖。Mqdx3d/2FA亠ByM二3qd2（丿）x2d二0FAxFqdF=0Ay7ByF=qdAy45試畫出圖示（圖中各數(shù)單位為kN）桿件的軸力圖。30_些_2（5答:6一端固定另一端自由的圓軸承受4個外力偶作用，如圖所示。各力偶的力偶矩數(shù)值（單位為kNm）均示于圖中。試畫出圓軸的扭矩圖。題6圖6答：*叫心-m)10307試畫出圖示梁的剪力圖、彎矩圖。qa題7圖qa2qa2qa28試畫出圖示梁的剪力圖、彎矩圖。題8圖8答:9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Q2

11、35鋼，其許用應(yīng)力t=157MPao試求該結(jié)構(gòu)的許用載荷。工F=0 x工F=0y9答：受力分析，確定各桿的軸力研究銷子C，由平衡方程Fsin45+Fsin30=0NACNBCFcos45+Fcos30一F=0NACNBCP得F二0.518FNACPF=0.732FNBCP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0.518%LPAC，(FLUp0.518保證BC桿強(qiáng)度安全的結(jié)構(gòu)許用載荷為0.732&=IgIaPBC，(FLUp0.732冗175x106xx202x10-64N=75.106kN0.732材料的切變模10變截面軸受力如圖所示，圖中尺寸單位為mm。若已知M=1765N-m

12、，M=1171N-m，e1e2量G=80.4GPa，求:軸內(nèi)最大剪應(yīng)力，并指出其作用位置;軸內(nèi)最大相對扭轉(zhuǎn)角申。max擱定題10圖10答：作扭矩圖(2)求軸內(nèi)最大剪應(yīng)力及其作用位置AB段:BC段:t（AB）=MimaxWP1t（BC）=M2maxWP216Mx1nd3116MX2nd32（16x2936、5X703X10-9丿Pa=43.595MPa（16X1171、5X503x10-9丿Pa=47.711MPa可見，t=t（BC）=47.711MPamaxmax求軸內(nèi)最大相對扭轉(zhuǎn)角軸內(nèi)最大相對扭轉(zhuǎn)角為AC兩截面相對扭轉(zhuǎn)角，為x22GIP2p=p（AC）=p（AB）+p（BC）=xvr+Mma

13、xP12936x700X10-31171X500X10-3+80.4X109xnX704X10-1280.4X109xnX504X10-12rad3232=2.271x10-2rad11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。im舄11答:(1)確定梁的11截面上的彎矩數(shù)值應(yīng)用截面法可得M=（1000 x1-600 x1x0.5）N-m=-1300N-m1-1計算慣性矩bh30.1x0.153）z1212丿m4=2.8125x10-5m4求梁的11截面上A、B兩點(diǎn)的正應(yīng)力(A)=Ma（-1300）x（-55）x10-3）2.8125x10-

14、5丿Pa=2.542MPa（拉）（B）=f（-1300）x35x10-3）2.8125x10-5Pa=-1.618MPa（壓）600N/mlkN么11h111.Im-.71一12圖示外伸梁承受集中載荷Fp作用,尺寸如圖所示。已知作=2儷，許用應(yīng)力zOOMPa,所使用的工字鋼的型號是14,試校核梁的強(qiáng)度。附表:FPAT4m題12圖1mCno.14it奇度；卜見寬逐*4-RWMi平均咄爪壓：r訊同弧半隹：亠IwJ燈性-$15f5半武祈的“卻.P請/mm.Js.e2L5f971210Z乩76l:j:昭436.11.73泮1D886蟲9426.120.51130141fl.5813.S3.1ZL21.

15、89IS啊6,510&5.P箝號tx：*青度；-展鼻隔12.&77lsm14140亠M5.5出】7,S3,82LSk.971210Z5.7612IS.11.73淸160B86&.9寸26.1201511301116.5813b893.12,3l.sS91&0舸10.730.$24.1lfiGOIM1S.4昭26s2UDLOCIJ.4s4.535.E27s923702378.1517,2t-玖52.12泌2W血&J1.4s4.5.l25002S0訶IE1紗33P10622bZ20llfl7.512.3化54.8銘3334003Q氛日919225也gJ.3122b2201129.J12.35.54

16、.836.43570倔$.7S際咖42rl2.；?25b250罠1310s4.S昭5023.5440kB10.IB21.58280.04b2；.403E5b35011B101310s53.呂對龍E亂96422.n9.93A21.27aofl.29?S2.425i.K413答：(1)先求約束反力工M（F）=0AFx4-Fx5=0ByP5F=F=25kNBy4P工M（F）=0B-Fx4-Fx1_0AyP1F_-F_-5kNAy4P(2)作彎矩圖O強(qiáng)度分析危險截面在B處，Mma廣20kN-m，由強(qiáng)度條件-maxmaxWz_20X10m3_125x10-6m3_125cm3zInJ160 x106查表

17、知應(yīng)選擇No.16工字鋼。粉號k一一宓度fbWjJfJd-糕iWJfir平均陰皿由；幾亠療聘團(tuán)議半楹；I鎖件矩LW輒向哥i懺世屮徑匸S半就向的祜垛.r一一f?if-/mm3*獸1f數(shù)aPifij廠$kbJr口/em?靑a，m)C/cm11Wf,cn?ij/cm=Sr/cmJ/CTD1Hr/cm3iij,/cmIQIWea4-57u.52.JH.：11,2245404.14&59339.721.5212.6745S.473,518r114.2188,4377.5Z95.1陽10.8546irSOE12.&77lemHTd一帥s,s出】3,821P5怖.97125.7612G札|16.11.73汗

18、16(?B86&.9J4浙縱51130兀6.5813B93.12X21,皈4為310.74a330.$24,110GO18&7.曲酥IJ?26J2WL朝7IJ.4&4.535.527s92370237氐1517,2I5玖5?.12倔2WMS&JI.44.5曲,12500250訶15P9紗33P1盅處ZZaEZO110匸512.39.54.83334003Q氛日9225也？.3122b那)129.J12.3|9.S4.8畑4357032&乩78r7咖d&T2.2?加25011罠$豹廠臨5033.54401.9810.1S2J.5880.04b4BP2-832.403E5t35011B101310JU53.&4352B3-96422.729.934tL2730?.297jS2.4233.414圖示之AB為簡支梁，當(dāng)載荷Fp直接作用在梁的跨度中點(diǎn)時，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CD,CD也可以看作是簡支梁。試求輔助梁的長度a。3e_-3m題14圖14答：分別作出AB梁在沒有和配置輔助梁CD情況下的彎矩圖如下，可見兩種情況下的最大彎矩數(shù)值分別是1.5作和0.5F（3-0.5a），