工程力學(xué) 下 題庫

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一、填空題（每空1分，共57分）（難度A）

第八章軸向拉伸和壓縮

1.\強(qiáng)度\是構(gòu)件在外力作用下__________的能力。

2.尋常，各種工程材料的許用切應(yīng)力[τ]不大于其__________切應(yīng)力。

3.在材料力學(xué)中，對可變形固體的性質(zhì)所作的基本假設(shè)是假設(shè)、設(shè)和假設(shè)。

4.衡量材料強(qiáng)度的兩個重要指標(biāo)是_____________和___________________。

5.由于鑄鐵等脆性材料的很低，因此，不宜作為承拉零件的材料。6.在圓軸的臺肩或切槽等部位，常增設(shè)結(jié)構(gòu)，以減小應(yīng)力集中。7.消除或改善是提高構(gòu)件疲乏強(qiáng)度的主要措施。

第九章剪切與扭轉(zhuǎn)

1.應(yīng)用扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件，可以解決____________________、____________________和_______________等三類強(qiáng)度計算問題。

2.在計算梁的內(nèi)力時，當(dāng)梁的長度大于橫截面尺寸倍以上時，可將剪力略去不計。3.若兩構(gòu)件在彈性范圍內(nèi)切應(yīng)變一致，則切變模量G值較大者的切應(yīng)力較。4.衡量梁彎曲變形的基本參數(shù)是和。5.圓軸扭轉(zhuǎn)變形時的大小是用來度量的。6.受剪切構(gòu)件的剪切面總是__________于外力作用線。

7.提高圓軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的主要措施：和。8.如下圖拉桿頭為正方形，桿體是直徑為d圓柱形。

⑴拉伸內(nèi)力FN=____F______，拉伸段正應(yīng)力σ=_____

4Fπd2_____。⑵剪切內(nèi)力FFQ=____F______，切應(yīng)力τ=____πdb______。9.提高梁剛度的措施是、______________________和。10.公式\Φ=MTL/GIp\的含義與拉（壓）桿變形公式相像。

第十章直梁的彎曲

1.作用在梁上的載荷尋?？梢院喕癁橐韵氯N類型：___________、___________、___________。2.依照支座對梁的約束狀況，尋常將支座簡化為三種形式：___________、___________、___________。3.根據(jù)梁的支承狀況，一般可把梁簡化為以下三種基本形式：___________、___________、___________。4.對梁的變形有兩種假設(shè)：___________、___________。

5.梁彎曲強(qiáng)度條件可以解決三類問題：___________、___________、___________。6.提高梁抗彎能力的措施：___________、___________、__________。

第十三章構(gòu)件的疲乏強(qiáng)度

1.常見的交變應(yīng)力有兩種：______________、_____________。2.構(gòu)件的疲乏強(qiáng)度條件：______________、_____________。

3.提高構(gòu)件疲乏強(qiáng)度的措施有：______________、_____________、______________、_____________。4.影響構(gòu)件疲乏極限的因素：______________、_____________、_____________。

二、判斷題（每題2分，共54分）（難度A）

第八章軸向拉伸和壓縮

1.擠壓變形實際上就是軸向壓縮變形。（）2.構(gòu)件上的應(yīng)力集中部位極簡單發(fā)生破壞。（）3.設(shè)計構(gòu)件時，須在節(jié)省材料的前提下盡量滿足安全工作的要求。（）4.長期處于交變應(yīng)力作用下構(gòu)件必發(fā)生疲乏破壞。（）5.塑性材料極限應(yīng)力為其屈服極限。（）6.符合小變形條件的材料受力后變形量很小，可將其視為剛體。（）

7.\力的可傳性原理\、\力偶在其作用面內(nèi)任意移動\等定理同樣適用于材料力學(xué)。（）8.擠壓變形也屬于基本變形。（）9.稱鑄鐵在外力作用下抗?fàn)帞嗔训哪芰閺?qiáng)度。（）

10.構(gòu)件應(yīng)力在材料比例極限以下只產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)受載超過比例極限后，構(gòu)件變形全部轉(zhuǎn)化為塑性變形。

（）

第九章剪切與扭轉(zhuǎn)

1.圓軸扭轉(zhuǎn)時，橫截面上的正應(yīng)力與截面直徑成正比。（）2.空心和實心圓軸外徑一致時，空心圓軸的Ip、Wn較大。（）

3.當(dāng)擠壓面為半圓柱面時，其計算擠壓面各按該面的正投影面積計算。（）

4.材料、外徑一致的空心和實心梁，前者承載能力強(qiáng)、重量輕。（）5.剪切胡克定律描述了任何受載下切應(yīng)力和切應(yīng)變成正比的關(guān)系。（）6.式?maxM?w中，?max值一般隨橫截面位置不同而異。（）Wz

7.圓軸扭轉(zhuǎn)變形時各橫截面作相對轉(zhuǎn)動，各橫截面間的距離發(fā)生變化。（）8.扭轉(zhuǎn)圓軸橫截面上，半徑一致的點的切應(yīng)力大小一致。（）9.平面彎曲變形中的\轉(zhuǎn)角\和扭轉(zhuǎn)變形中的\扭轉(zhuǎn)角\是定義一致的變形參數(shù)。（）A．a(chǎn)B．bC．cD．d

2.當(dāng)材料和橫截面面積一致時，空心圓軸的抗扭承載能力實心圓軸的抗扭承載能力。10.彎曲時剪力對修長梁的強(qiáng)度影響很小，所以在一般工程計算中可忽略。（11.扭轉(zhuǎn)圓軸橫截面上各點的切應(yīng)力大小一致，切應(yīng)力方向均與被測點到圓心的連線垂直。（12.對受剪螺栓和被聯(lián)零件構(gòu)成的聯(lián)接，剪切強(qiáng)度校核一定針對螺栓，擠壓強(qiáng)度校核也一定針對螺栓。（13.鋼梁和木梁的截面形狀和尺寸一致，在受同樣大的彎矩時，木梁的應(yīng)力一定大于鋼梁的應(yīng)力。（14.圓軸扭轉(zhuǎn)危險截面一定是扭矩和橫截面積均達(dá)到最大值的截面。（15.安全系數(shù)一定要大于1。（16.扭轉(zhuǎn)圓軸和圓截面梁的最大應(yīng)力都分布于橫截面邊緣，它們的橫截面應(yīng)力分布規(guī)律完全一致。（17.公式?max?MTW僅適用于圓軸扭轉(zhuǎn)。（n三、選擇題（每題2分，共40分）（難度A）

第八章軸向拉伸和壓縮

1.受力構(gòu)件單位面積上的內(nèi)力稱為__________。A．吸引力B．軸力C．應(yīng)力D．正應(yīng)力2.隨時間作周期、規(guī)律性變化的應(yīng)力稱為。

A．靜荷應(yīng)力B．動荷應(yīng)力C．交變應(yīng)力D．相當(dāng)應(yīng)力3.材料的塑性變形指。

（a）受力超過彈性極限的變形；（b）受力后不能恢復(fù)原狀的變形；（c）撤消外力后殘留的變形；（d）撤消外力后消失的變形。A．（a）（c）B．（b）（d）C．（a）（d）D．（b）（c）4.材料的許用剪應(yīng)力〔τ〕尋常該材料的許用拉應(yīng)力〔σ〕。A．小于B．大于C．等于

5.由于常發(fā)生在應(yīng)力集中處，須盡力減緩應(yīng)力集中對構(gòu)件的影響。A．變形B．失穩(wěn)C．噪聲D．破壞

6.依照強(qiáng)度條件，構(gòu)件危險截面上的工作應(yīng)力不應(yīng)超過材料的。A．許用應(yīng)力B．極限應(yīng)力C．破壞應(yīng)力

第九章剪切與扭轉(zhuǎn)

1.圖圓軸的扭矩圖如左圖所示。

）A．大于B．等于C．小于3.切應(yīng)變γ是。

A．角位移B．線位移C．橫向變形量

）

4.如下圖扭轉(zhuǎn)圓軸的m1＜m2＜m3，則其扭矩圖為圖。

））

）））

A．a(chǎn)B．bC．c

5.扭轉(zhuǎn)圓軸的最大切應(yīng)力一定分布于。

A．外圓柱表面上B．橫截面最大半徑處C．橫截面邊緣上。6.實心圓軸直徑增大一倍，其扭轉(zhuǎn)承載能力增大為原來的倍。A．2B．4C．6D．87.提高構(gòu)件疲乏強(qiáng)度的主要措施：。

A．盡量減小應(yīng)力集中、提高表面強(qiáng)度B．選用高級合金鋼C．不承受交變載荷8.空心扭轉(zhuǎn)圓軸橫截面上最小應(yīng)力為零。A．一定B．一定不C．不一定

9.在長度、受載和約束條件都不可變時，是提高鋼質(zhì)壓桿穩(wěn)定性的較好措施。A．選擇合理截面形狀B．增大橫截面面積C．選用優(yōu)質(zhì)合金鋼10.如下圖鉚釘剪切面積為__________，擠壓面積為__________。

A．πd2/4B．dtC．2dtD．3dtE．πdt/2

11.如下圖，等截面實心圓軸一端固定，其上外力偶矩m2＞m1＞m3＞0，則A-A橫截面上的扭矩為。

）

A．m1，B．－m2+m1+m3，C．m3－m2，D．012.本課程的主要研究對象是。

A．剛體B．等直桿C．靜平衡物體D．彈性體。13.扭轉(zhuǎn)圓軸的強(qiáng)度條件和剛度條件均與有關(guān)。

A．扭轉(zhuǎn)變形方向B．圓軸受扭長度C．圓軸橫截面尺寸D．軸的材質(zhì)

14.A，B兩桿的材料、長度及橫截面積均一致，桿A所受軸力是桿B所受軸力的兩倍，則ΔLA．ΔLB=（）。A．2B．1/2C．1D．0

四、簡答題（每空5分，共75分）（難度A）

第八章軸向拉伸和壓縮

1.材料力學(xué)的任務(wù)是什么？

2.生產(chǎn)實踐中經(jīng)常會利用剪切破壞來加工成型零件，如沖孔、剪切鋼板等，此時要求工作切應(yīng)力τ與抗剪強(qiáng)度τs有什么關(guān)系？

3.保證構(gòu)件安全工作的三項安全性指標(biāo)指的是什么？4.如何理解危險截面和危險點？

第九章剪切與扭轉(zhuǎn)

1.圓軸扭轉(zhuǎn)時，扭矩的正負(fù)號是怎樣規(guī)定的？

2.假使圓軸的直徑d增大一倍，而在其他狀況不變的條件下，最大切應(yīng)力和相對扭轉(zhuǎn)角各將變化多少？3.試述彎曲正應(yīng)力的分布規(guī)律。

4.什么叫扭矩圖？畫扭矩圖應(yīng)注意哪些問題？扭矩圖有什么作用？

第十章直梁的彎曲

1.在計算梁的截面上的彎矩時，其正負(fù)符號是如何規(guī)定的？2.彎曲梁的內(nèi)力的求法歸納起來有哪三點?3.梁發(fā)生彎曲變形后可以觀測到哪三種現(xiàn)象?

第十三章構(gòu)件的疲乏強(qiáng)度

1.疲乏失效的原因有哪些?2.疲乏失效的特點有哪些?

3.影響構(gòu)件的疲乏極限的因素有哪些?

4.提高構(gòu)件疲乏強(qiáng)度的措施有哪些?

五、計算題：（每題10分，共425分）

第八

軸向拉伸和壓縮

1．試作圖示各桿的軸力圖。（難度A）

2．試作圖示各桿的軸力圖。（難度A）

3．試作圖示各桿的軸力圖。（難度A）

4．已知石橋墩的墩高為10m，橫截面尺寸如下圖，如載荷P=1000KN，材料的容重為23KN/m3作墩身的軸力圖并求最大的壓應(yīng)力。（難度A）

5．圓鋼桿上有一槽，如下圖。已知鋼桿受拉力P=15KN作用，鋼桿直徑d=20mm。試求1-1和2-2截面上的應(yīng)力

（槽的面積可近似看成矩形，不考慮應(yīng)力集中）。（難度A）

6.一等直桿受力如下圖，已知桿的橫截面面積A和材料的彈性模量E，試作軸力圖，并求桿端點D的位移。（難度A）

7.圖示階梯形桿，各截面面積分別為A1=A3=300mm2，A2=200mm2,材料的彈性模量E=200GPa。（難度A）（1）試求出各段的軸力。（2）計算桿的總變形。

8.一木樁受力如下圖，柱的橫截面為正方形，邊長為200mm，材料符合胡克定律，其彈性模量E=10GPa，如不計柱的自重，試求：（難度A）（1）作軸力圖

（2）各段柱橫截面上的應(yīng)力（3）各段柱的縱向線應(yīng)變（4）柱的縱向總變形

9.一圓截面階梯桿受力如下圖。已知材料的彈性模量E=200GPa，試求各段的應(yīng)力及應(yīng)變。（難度A）

10.一根直徑d=16mm、長L=3m的圓截面桿，承受軸向拉力F=30KN，其伸長量△L=2.2mm，試求桿橫截面上的應(yīng)力與材料的彈性模量E。（難度B）

11.一根直徑d=10mm的圓截面桿，在軸向拉力作用下，直徑減小0.0025mm，如材料的彈性模量E=210GPa，泊松比ν=0.3，試求軸向拉力F。（難度B）

12.圖示一鋼筋混凝土平面閘門，其最大啟門力F=140KN，如提升閘門的鋼質(zhì)絲杠內(nèi)徑d=40mm，鋼的許用應(yīng)力=170MPa，試校核絲杠的強(qiáng)度。（難度B）

13.簡易起重設(shè)備的計算簡圖如下圖，已知斜桿AB由兩根63mm×40mm×4mm不等邊角鋼組成，查表知面積為4.058cm2，鋼的許用應(yīng)力=170MPa。試問在提起重量為P=15KN的重物時，斜桿AB是否滿足強(qiáng)度條件？（難度B）

14.一塊厚10mm、寬200mm的鋼板，其截面被直徑d=20mm的圓孔所減弱，圓孔的排列對稱于桿的軸線，已知軸向拉力P=200KN，材料的許用應(yīng)力=170MPa，試校核鋼板的強(qiáng)度。（不考慮應(yīng)力集中）（難度B）

15.重Q=50KN的物體掛在支架ABC的B點，若AB和BC桿都是鑄鐵件，其許用拉應(yīng)力=30MPa，許用壓應(yīng)

力=90MPa，試求AB和BC桿的橫截面面積。（難度B）

16.一結(jié)構(gòu)受力如下圖，桿件AB、AD均由兩根等邊角鋼組成。已知材料的許用應(yīng)力=170MPa，試選擇AB、AD桿的截面面積。（難度B）

17.梁AB和CD用拉桿BC和HL拉住，若載荷P=20KN，拉桿BC和HL的許用應(yīng)力都是=120MPa，試求拉桿BC和HL應(yīng)有的橫截面面積。（難度B）

18.鋼拉桿受力P=40KN，若拉桿材料的許用應(yīng)力=100MPa，橫截面為矩形，且b=2a，試確定a、b的大小。

（難度B）

19.在圖示簡易吊車重，BC為鋼桿，AB為木桿，木桿AB的橫截面面積A1=100cm2，許用應(yīng)力=7MPa；

鋼桿BC的橫截面面積A2=6cm2，許用應(yīng)力=160MPa。試求許可吊重P。（難度B）

20.在厚度δ=5mm的鋼板上欲沖出一個如下圖形狀的孔。已知鋼板的剪切強(qiáng)度極限τb=320MPa，現(xiàn)有一沖裁力

為100kN的沖床，問能否完成沖孔工作？（難度B）

第九章剪切與扭轉(zhuǎn)

1.電機(jī)車掛鉤的銷釘聯(lián)接如下圖，已知掛鉤厚度t=8mm，銷釘材料的許用剪應(yīng)力=60MPa，許用擠壓應(yīng)力=200MPa，電機(jī)車的牽引力P=15KN，試選擇銷釘直徑。（難度A）

2.螺栓連接件如下圖。已知F=180KN，t=20mm，螺栓材料的許用剪應(yīng)力=80MPa，試求螺栓的直徑。（難度A）

3.已知圖示鉚接鋼板的厚度δ=10mm，鉚釘直徑d=17mm，鉚釘?shù)脑S用剪應(yīng)力=140MPa，許用擠壓應(yīng)力=320MPa，P=24KN，試作強(qiáng)度校核。（難度A）

4.銷釘連接如下圖，已知P=100KN，銷釘直徑d=30mm，材料的許用剪應(yīng)力=60MPa，試校核銷釘?shù)募羟袕?qiáng)度。若強(qiáng)度不夠，應(yīng)改用多大直徑的銷釘？（難度A）

5.圖中傳動軸的轉(zhuǎn)速n=250r/min，主動輪B輸入功率PB=7KW，從動輪A、C、D分別輸出功率PA=3KW，PC=2.5KW，PD=1.5KW。試畫該軸的扭矩圖。（難度B）

6.傳動軸如下圖，其力偶矩分別為M1=1000N·m，M2=600N·m，M3=200N·m，M4=200N·m（難度B）（1）試畫出軸的扭矩圖；

（2）若M1和M2的作用位置互換，扭矩圖有何變化？

7.圖示圓軸，直徑d=100mm，L=500mm，作用著力偶矩M1=7000N·m，M2=5000N·m，G=8×104MPa（難度B）

（1）作軸的扭矩圖；

（2）求軸上的最大剪應(yīng)力，并指出其位置。

8.一傳動軸如下圖，直徑d=75mm，作用著力偶矩M1=1000N·m，M2=600N·m，M3=M4=200N·m，G=8×104MPa。（難度B）

（1）作軸的扭矩圖

（2）求各段內(nèi)的最大剪應(yīng)力

（3）求截面A相對于截面C的扭轉(zhuǎn)角

9.直徑D=50mm的圓軸，受到扭矩Mn=2150N·m的作用。試求離軸心10mm處的剪應(yīng)力及該截面上的最大剪應(yīng)力。（難度B）

10.一鋼軸直徑為50mm，材料的切變模量G=80GPa，承受力偶矩M=200N·m而扭轉(zhuǎn)，軸兩端面間的扭轉(zhuǎn)角為0.6度，求此軸的長度。（難度B）

11.將直徑d=1mm，長L=5m的鋼絲一端嵌緊，另一端扭轉(zhuǎn)一整圈（2π弧度），G=8×104

MPa。求此時鋼絲內(nèi)的最大應(yīng)力。（難度A）

12.某實心軸的許用應(yīng)力=35MPa，截面上的扭矩Mn=1000N·m，試求此軸應(yīng)有之直徑。（難度A）

13.如下圖直徑d=50mm的等截面圓軸，有功率P=20kW的電動機(jī)帶動，軸的轉(zhuǎn)速n=180r/min，齒輪B、D、E的輸出功率分別為PB=3kW，PD=10kW，PE=7kW，軸的許用切應(yīng)力[τ]=38MP