工程力學(xué)試卷及答案B及工程力學(xué)習(xí)題集(三)

2010/2011學(xué)年度第二學(xué)期《工程力學(xué)》B卷題號(hào)一二三四五六七八九總分得分一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.圖示不計(jì)自重的三鉸剛架上作用兩個(gè)方向相反的力偶m1和m2，且力偶矩的值m1=m2=m(不為零)，則支座B的約束反力NB(B)A.等于零B.作用線沿A、B連線C.作用線沿B、C連線D.作用線沿過(guò)B的鉛垂線2.如圖所示置于傾角為α斜面上的物體受重力P及水平力F作用，則物塊的正壓力為（B）A.B．C.D.3.圖示應(yīng)力狀態(tài)，用第三強(qiáng)度理論校核時(shí)，其相當(dāng)應(yīng)力為（D）AB．C．D4.物體在空間平行力系作用下平衡。在圖示坐標(biāo)系下，物體應(yīng)保證滿足的平衡方程是（B）A.B．D．5.圖示軸向受力桿件中n-n截面上的軸力為(C)A.-3PB.-4PC.+4PD.+8P6.圖示梁為(B)A.靜定梁B.一次超靜定梁C.二次超靜定梁D.三次超靜定梁7.圖示受扭圓桿中的最大剪應(yīng)力為(C)A.B.C.D.8.鋼桿的圓截面上作用有軸力N,彎矩，扭矩T，若已知許用應(yīng)力，截面積為A，抗彎截面系數(shù)W，正確的強(qiáng)度條件為（C）A.，B.C.D.9．長(zhǎng)4m的簡(jiǎn)支梁，其彎矩圖如圖所示，則梁受載荷情況(A)A.在處及處有均布載荷作用B.在處有均布載荷作用C.在及處有大小相等、方向相反的集中力作用D.在及處有大小相等、方向向下的集中力作用10．研究一點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的任務(wù)是（D）A．了解不同橫截面上的應(yīng)力變化情況B．了解某橫截面上的應(yīng)力隨外力的變化規(guī)律C．求某一截面上的應(yīng)力D．找出一點(diǎn)在不同方位截面上的應(yīng)力變化規(guī)律二、填空題(本大題共5小題，每小題2分，共10分)11.___力偶矩________是力偶作用效果的唯一度量。12胡克定律σ=Eε只在σ≤___________時(shí)才成立.13.圖示軸向受拉桿中，P、a、桿的抗拉剛度EA均為已知，該桿的總伸長(zhǎng)量△l=____.14.沖床的沖壓力為F，需要在厚度為t，的鋼板上沖擊一個(gè)直徑為d的圓孔，鋼板的抗剪強(qiáng)度極限為，寫(xiě)出沖擊壓力F的計(jì)算式_____________。15力偶中的兩個(gè)力任一軸上投影代數(shù)和為_(kāi)_零_____。三、計(jì)算題(本大題共6小題，共70分)16.兩端鉸支壓桿，材料為Q235A鋼，，長(zhǎng)，直徑為，承受壓力，規(guī)定穩(wěn)定安全系數(shù)，校核此壓桿的穩(wěn)定性。（10分）解：（1）采用歐拉公式計(jì)算臨界力穩(wěn)定性不足17.組合梁由AB和BC用鉸C連接而成，載荷分布如圖所示。已知，求A、B、C的約束反力。（10分）18.圖示起重架的最大起吊重量（包括行走小車(chē)等）為P=40kN，橫梁AC由兩根No18槽鋼組成，材料為Q235鋼，許用應(yīng)力[]=120MPa。試校核梁的強(qiáng)度。（15分）PP30o3.5mABCzyNo18×2解：(1)受力分析當(dāng)小車(chē)行走至橫梁中間時(shí)最危險(xiǎn)，此時(shí)梁AC的受力為3030oACPDSAYCXC由平衡方程求得(2)作梁的彎矩圖和軸力圖35kNm35kNm(+)xM(-)—34.64kNxN此時(shí)橫梁發(fā)生壓彎組合變形，D截面為危險(xiǎn)截面，(3)由型鋼表查得No.18工字鋼(4)強(qiáng)度校核故梁AC滿足強(qiáng)度要求。19.如圖所示為鑄鐵伸臂梁。鑄鐵，，，校核梁的強(qiáng)度。（10分）20.直徑為20mm的圓截面水平直角折桿，受垂直力P=0.2kN，已知[]=170Mpa。試用第三強(qiáng)度理論確定a的許可值。B解：AB段受彎扭共同作用，危險(xiǎn)截面為A截面B2aPaA（2aPaA（4分）CC由第三強(qiáng)度理論可知（4分）代入數(shù)值，得（3分）21．試畫(huà)出梁的剪力圖和彎矩圖，（10分）

力法思考題

1.超靜定結(jié)構(gòu)與靜定結(jié)構(gòu)在幾何組成上有何區(qū)別？解法上有什么不同？

2.力法中超靜定結(jié)構(gòu)的次數(shù)是如何確定的？

3.力法方程及方程中各系數(shù)和自由項(xiàng)的物理意義是什么？

4.應(yīng)用力法計(jì)算時(shí)，對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)作了什么假定？

5.在超靜定桁架和組合結(jié)構(gòu)中，切開(kāi)或撤去多余鏈桿的基本結(jié)構(gòu)，兩者的力法方程是否相同？

6.舉例說(shuō)明用力法解超靜定結(jié)構(gòu)的步驟。

7.力法方程中為什么主系數(shù)必為正值，而副系數(shù)可為正值、負(fù)值或?yàn)榱悖?/p>

8.如何判定結(jié)構(gòu)是否為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)？在分析對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)如何簡(jiǎn)化計(jì)算？習(xí)題

1.試確定圖示各結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)。

題1圖

2.試用力法計(jì)算圖示超靜定梁，并繪出內(nèi)力圖。

題2圖

3.用力法計(jì)算圖示連續(xù)梁，并繪彎矩圖，EI為常量。

題3圖

4.用力法計(jì)算圖示剛架，并作出內(nèi)力圖。

題4圖

5.用力法計(jì)算圖示剛架，并作出內(nèi)力圖。

題5圖

6.用力法計(jì)算圖示剛架，并作出彎矩圖。

題6圖

7.試求圖示超靜定桁架各桿的內(nèi)力。各桿EA均相同。

題7圖

8.作圖示結(jié)構(gòu)中CD梁的彎矩圖，各桿EI=常數(shù)，立柱AB截面面積A=

題8圖

9.試用力法計(jì)算下列排架，作彎矩圖。

題9圖

10.利用對(duì)稱(chēng)性計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，繪出彎矩圖。

題10圖

位移法思考題

1.用位移法計(jì)算結(jié)構(gòu)時(shí)，為什么能夠用結(jié)點(diǎn)位移作為基本未知量？

2.舉例說(shuō)明用位移法解超靜定結(jié)構(gòu)的步驟。

3.為什么一個(gè)剛結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)轉(zhuǎn)角作為基本未知量？為什么鉸處的轉(zhuǎn)角不作為基本未知量？

4.位移法能否用于求解靜定結(jié)構(gòu)，為什么？習(xí)題

1.試確定圖示各結(jié)構(gòu)用位移法計(jì)算時(shí)的基本未知量數(shù)目。題1圖

2.用位移法計(jì)算圖示剛架，并作出內(nèi)力圖。

題2圖

3.用位移法計(jì)算圖示剛架，并作出內(nèi)力圖。

題3圖

4.用位移法計(jì)算圖示剛架，并作出彎矩圖。

題4圖

5.作圖示結(jié)構(gòu)的彎矩圖，各桿EI=常數(shù)。

題5圖

6.用位移法計(jì)算圖示剛架，繪出彎矩圖。

題6圖

力矩分配法思考題

1．什么是轉(zhuǎn)動(dòng)剛度？影響轉(zhuǎn)動(dòng)剛度確定的因素是什么？

2．分配系數(shù)與轉(zhuǎn)動(dòng)剛度有什么關(guān)系？為什么一剛結(jié)點(diǎn)處各桿端的分配系數(shù)之和等于1？

3．何為固端彎矩與不平衡力矩？如何計(jì)算不平衡力矩？為何將它反號(hào)才能進(jìn)行分配？

4．當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生已知的支座移動(dòng)時(shí)結(jié)點(diǎn)是有線位移的，可否用力矩分配法計(jì)算？

5．力矩分配法的計(jì)算過(guò)程為何是收斂的？

6．在力矩分配法的計(jì)算過(guò)程中，若僅是傳遞彎矩有誤，桿端最后彎矩能否滿足結(jié)點(diǎn)的力矩平衡條件？為什么？習(xí)題

1.試用力矩分配法計(jì)算圖示連續(xù)梁，繪出內(nèi)力圖，并求支座的反力。

題1圖

2.試用力矩分配法計(jì)算圖示剛架，并給出彎矩圖。

題2圖

3.試用無(wú)剪力分配法計(jì)算圖示單跨對(duì)稱(chēng)剛架，作出彎矩圖。

題3圖

4.試作圖示對(duì)稱(chēng)剛架的彎矩圖。

題4圖

5.試作圖示連續(xù)連在支座移動(dòng)時(shí)結(jié)構(gòu)的彎矩圖。

題5圖

影響線思考題

1.什么是影響線？它的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)各代表什么物理意義？

2.說(shuō)明彎矩影響線和彎矩圖的區(qū)別

3.試述如何用靜定法作靜力梁上某截面的彎矩影響線。

4.試述如何用機(jī)動(dòng)法作靜定梁某量值的影響線。

5.從靜定多跨梁的傳力特點(diǎn)說(shuō)明附屬部分的內(nèi)力影響線在基本部分的縱標(biāo)為零。

6.什么叫臨界荷載和臨界位置？

7.什么叫內(nèi)力包絡(luò)圖？它與內(nèi)力圖有什么區(qū)別？

8.簡(jiǎn)支梁的絕對(duì)最大彎矩與跨中截面的最大彎矩有什么區(qū)別？習(xí)題

1.靜力法作圖示懸臂梁、和、的影響線

2.分別用靜力法和機(jī)動(dòng)法作圖示外伸梁的支座反力和截面C的彎矩、剪力影響線。

題1圖

題2圖

3.用機(jī)動(dòng)法作圖示多跨梁的反力、和彎矩的影響線

4.用機(jī)動(dòng)法作圖示多跨靜定梁、影響線

題3圖

題4圖

5.利用影響線求圖示外伸梁的、、的值

6.利用影響線求圖示外伸梁的