工程力學A試題及答案

2012/2013學年第1學期考試試卷(A)卷課程名稱 工程力學 適用專業(yè)/年級本卷共6 頁，考試方式 閉卷筆試考試時間 120分鐘題號—一二三四五六七八九丄總十分得分閱卷人一、判斷題(共10分，每題1分)實際擠壓應力在擠壓面上是均勻分布的。TOC\o"1-5"\h\z( )純彎曲梁的橫截面上只有正應力。( )橫截面面積相等，實心軸的承載能力大于空心軸( )力偶在任意坐標軸上的投影恒等于零。( )梁發(fā)生彎曲變形，撓度越大的截面，其轉角也越大。( )在集中力偶作用處，梁的剪力圖和彎矩圖均要跳躍。

當低碳鋼試件的試驗應力 p時，試件將產生局部頸縮。()8.

()8.

外邊緣。9.( )10.( )（）臨界應力越小的受壓桿，其穩(wěn)定性越好。二、單項選擇題（共20分，每題2分）彎扭組合變形C．D．拉（壓）扭組合變形臨界應力越小的受壓桿，其穩(wěn)定性越好。二、單項選擇題（共20分，每題2分）彎扭組合變形C．D．拉（壓）扭組合變形2.下圖矩形截面梁受F和Me作用，Me=FI。則以下結論中錯誤的是D.b二0E力偶對物體的運動效應為 。A.只能使物體平動 B?只能使物體轉動既能使物體平動又能使物體轉動它與力對物體的運動效應有時相同，有時不同關于低碳鋼材料在拉伸試驗過程中，所能承受的最大應力是A?比例極限b B.屈服極限bpsC?強度極限b D.許用應力[o]b在平板和受拉螺栓之間墊上一個墊圈，可以提高 力。A.螺栓的抗拉伸 B.螺栓的抗剪切C.C.螺栓的抗擠壓D.平板的抗擠壓若實心圓軸①和空心圓軸②的材料、橫截面積、長度和所受扭矩均相同,則兩軸的最大扭轉角之間的關系為 。A.(P<^2 B.(P嚴2 C.(P嚴2 D.無法比較低碳鋼試件扭轉破壞形式是 。A.沿橫截面拉斷 B.沿橫截面剪斷C?沿45o螺旋面拉斷 D.沿45。螺旋面剪斷塑性材料經過硬化處理后，它的 得到提高A.強度極限 B.比例極限 C.延伸率D.截面收縮率9.T形截面鑄鐵懸臂梁受力如下圖所示，橫截面最合理布置的方案應9.T形截面鑄鐵懸臂梁受力如下圖所示，橫截面最合理布置的方案應A.B.C.D.10?下面關于梁撓度和轉角的論述中，正確的是 A.撓度最大的截面轉角為零A.撓度最大的截面轉角為零C.轉角為零的截面撓度最大B.撓度最大的截面轉角最大D.撓度的一階導數等于轉角三、填空題(共16分，每題4分)圖示正方體邊長為a,其頂角處作用力F。求：該力在x、y軸上的投影Fx= ，Fy= 該力對x、y、z軸的矩mx(F)=一— —，my(F)=__ ?圖示螺釘在拉力F作用下工作。已知螺釘材料的許用應力比］和［。］之間的關系為：［r］=0.5［。］，則螺釘直徑d與釘頭高度h的合理比值d/h= 。如下圖3所示，圓軸截面上的最大切應力為 Pa。4、下圖4中桿的橫截面積A=1000mm2，彈性模量E=200GPa，則CD段的軸四、計算題（共54分）1.重P=6kN的均質圓球，置于墻與斜桿AB間，如圖所示。已知AB=21,AC=1，各桿的重量及摩擦不計。求斜桿AB在B處的受力。（10分）2.如下圖所示，用兩個鉚釘將140mmx140mmx12mm的等邊角鋼鉚接在立柱上,構成支托。若P二30kN，鉚釘的直徑為21mm。鉚釘的許用應力［t］=40MPa,0］二70MPa。試校核鉚釘的強度。（10分）bs

3.圖示懸臂梁，橫截面為矩形，承受載荷F1與F2作用，且F1=2F2=5kN,試作內力圖并計算梁內的最大彎曲正應力，及該應力所在截面上K點處的彎曲正應力。（10分）FF4.階梯軸AB如圖所示，AC段直徑di=40mm，CB段直徑d2=70mm,外力偶矩M=1500N?m,M=600N?m,M=900N?m,G=80GPa,[t]=60MPa,[卩]=2°/m。B A C試校核該軸的強度和剛度。（12分）5-圖示折桿AB段為圓截面，AB丄CB。已知桿AB直徑d=100mm,材料的許用應力［b］=80MPa。試按第三強度理論確定許用荷載［F］。（12分）一、 判斷題(1*10=10分)(X)2.(V)3.(X)4.(V)5.(X)6.(X)7.(X)8.(V)9.(V)10.(X)二、 單項選擇題(2*10=20分)1、(B)2、(C)3、(B)4、(C)5、(D)6、(C)7、(B)8、(B)9、(A)10、(D)三、 .填空題(4*4=旳分)1?F,0，可aF,0,； 2. ； 3. —；4、-0.01；四、 計算題(10+10+10+12+12分=54分)解：(1)D:工F=0Fcos30°-6=0F=\-'3kN=6.93kN(5TOC\o"1-5"\h\zy C C分)(2)AB:工m=0F-2lsin30-F-1=0F=4、.3kN=6.93kN(5分)A B C B解：因結構與載荷都對稱，所以兩個鉚釘受力相等，作用在每個鉚釘上的剪力與擠壓力都為P/2。鉚釘的剪應力為

t=Q=P/2=0.5X30X103Pa沁43.3MPa>[T]=40MPa（5分）A兀d2/4 -x0.02124所以鉚釘的剪切強度不夠。30X30X103PPo= = = Pau59.5MPa<[g]二70MPa（5分）bsA 2td2X12X21X10-6 bsbs畫梁的彎矩圖所以鉚釘的擠壓強度足夠。畫梁的彎矩圖（1）（2）最大彎矩（位于固定端）：M=7.5kN（5分）max（3）計算應力：最大應力：（2分）gmaxMmaxWgmaxMmaxWZMmaxbh2~6~7.5x10640x802=176MPaK點的應力：（3分）M?y max—IZM?y max—IZM?ymax—bh37.5X106X3040X803=132MPa12124.（12分）琳：（1）畫扭柜圖＜■將將軸分対2股，逐段計算扭柜。對宮C段；n^dOONm；對CB段；^=1500Nm根據計算結果，按比例畫出扭矩團如圖。⑵校核軸的強度。% ^0.04S00N.m_=47.7MPa^W=60MPa,AC段強度寶全om% ^0.04_^_=lSaDN-m=223MPa^[I]=^MPaJCB段強度安全亠%刊小%新_加：ttO.04丄芒[=丹32X=￡2^1=236xl0_加：ttO.04丄芒[=丹3232 32dOObl-mdOObl-m近^1SO=-g0xia9x2.51xl0-7xl^_=1.7if)/m^[/]=2〔9加CE段心=旦冥型=嚳N曲 竺十心仏十曰⑴CE段心Gl?2用S0xL0px2.36xl0-6冗啟C段，CB段均滿足剛康條件。內力及內力圖、強度校核、剛度校核每步各4分）5、（12分）解⑴外力豬析。將作用千C點的力向啟E桿抽線簡化，結果如臥F使梁在豎向平面內發(fā)生彎曲變形。附加力偶矩為ME.2F,