工程力學試卷及答案B及工程力學習題集(三)

2010/2011學年度第二學期《工程力學》B卷題號一二三四五六七八九總分得分一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.圖示不計自重的三鉸剛架上作用兩個方向相反的力偶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.圖示應力狀態(tài)，用第三強度理論校核時，其相當應力為（D）AB．C．D4.物體在空間平行力系作用下平衡。在圖示坐標系下，物體應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，若已知許用應力，截面積為A，抗彎截面系數(shù)W，正確的強度條件為（C）A.，B.C.D.9．長4m的簡支梁，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．研究一點應力狀態(tài)的任務是（D）A．了解不同橫截面上的應力變化情況B．了解某橫截面上的應力隨外力的變化規(guī)律C．求某一截面上的應力D．找出一點在不同方位截面上的應力變化規(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，的鋼板上沖擊一個直徑為d的圓孔，鋼板的抗剪強度極限為，寫出沖擊壓力F的計算式_____________。15力偶中的兩個力任一軸上投影代數(shù)和為__零_____。三、計算題(本大題共6小題，共70分)16.兩端鉸支壓桿，材料為Q235A鋼，，長，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（包括行走小車等）為P=40kN，橫梁AC由兩根No18槽鋼組成，材料為Q235鋼，許用應力[]=120MPa。試校核梁的強度。（15分）PP30o3.5mABCzyNo18×2解：(1)受力分析當小車行走至橫梁中間時最危險，此時梁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此時橫梁發(fā)生壓彎組合變形，D截面為危險截面，(3)由型鋼表查得No.18工字鋼(4)強度校核故梁AC滿足強度要求。19.如圖所示為鑄鐵伸臂梁。鑄鐵，，，校核梁的強度。（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。試用第三強度理論確定a的許可值。B解：AB段受彎扭共同作用，危險截面為A截面B2aPaA（2aPaA（4分）CC由第三強度理論可知（4分）代入數(shù)值，得（3分）21．試畫出梁的剪力圖和彎矩圖，（10分）

力法思考題

1.超靜定結構與靜定結構在幾何組成上有何區(qū)別？解法上有什么不同？

2.力法中超靜定結構的次數(shù)是如何確定的？

3.力法方程及方程中各系數(shù)和自由項的物理意義是什么？

4.應用力法計算時，對超靜定結構作了什么假定？

5.在超靜定桁架和組合結構中，切開或撤去多余鏈桿的基本結構，兩者的力法方程是否相同？

6.舉例說明用力法解超靜定結構的步驟。

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、負值或為零？

8.如何判定結構是否為對稱結構？在分析對稱結構時，應如何簡化計算？習題

1.試確定圖示各結構的超靜定次數(shù)。

題1圖

2.試用力法計算圖示超靜定梁，并繪出內力圖。

題2圖

3.用力法計算圖示連續(xù)梁，并繪彎矩圖，EI為常量。

題3圖

4.用力法計算圖示剛架，并作出內力圖。

題4圖

5.用力法計算圖示剛架，并作出內力圖。

題5圖

6.用力法計算圖示剛架，并作出彎矩圖。

題6圖

7.試求圖示超靜定桁架各桿的內力。各桿EA均相同。

題7圖

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

題8圖

9.試用力法計算下列排架，作彎矩圖。

題9圖

10.利用對稱性計算圖示結構，繪出彎矩圖。

題10圖

位移法思考題

1.用位移法計算結構時，為什么能夠用結點位移作為基本未知量？

2.舉例說明用位移法解超靜定結構的步驟。

3.為什么一個剛結點只有一個轉角作為基本未知量？為什么鉸處的轉角不作為基本未知量？

4.位移法能否用于求解靜定結構，為什么？習題

1.試確定圖示各結構用位移法計算時的基本未知量數(shù)目。題1圖

2.用位移法計算圖示剛架，并作出內力圖。

題2圖

3.用位移法計算圖示剛架，并作出內力圖。

題3圖

4.用位移法計算圖示剛架，并作出彎矩圖。

題4圖

5.作圖示結構的彎矩圖，各桿EI=常數(shù)。

題5圖

6.用位移法計算圖示剛架，繪出彎矩圖。

題6圖

力矩分配法思考題

1．什么是轉動剛度？影響轉動剛度確定的因素是什么？

2．分配系數(shù)與轉動剛度有什么關系？為什么一剛結點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？如何計算不平衡力矩？為何將它反號才能進行分配？

4．當結構發(fā)生已知的支座移動時結點是有線位移的，可否用力矩分配法計算？

5．力矩分配法的計算過程為何是收斂的？

6．在力矩分配法的計算過程中，若僅是傳遞彎矩有誤，桿端最后彎矩能否滿足結點的力矩平衡條件？為什么？習題

1.試用力矩分配法計算圖示連續(xù)梁，繪出內力圖，并求支座的反力。

題1圖

2.試用力矩分配法計算圖示剛架，并給出彎矩圖。

題2圖

3.試用無剪力分配法計算圖示單跨對稱剛架，作出彎矩圖。

題3圖

4.試作圖示對稱剛架的彎矩圖。

題4圖

5.試作圖示連續(xù)連在支座移動時結構的彎矩圖。

題5圖

影響線思考題

1.什么是影響線？它的橫坐標和縱坐標各代表什么物理意義？

2.說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.試述如何用機動法作靜定梁某量值的影響線。

5.從靜定多跨梁的傳力特點說明附屬部分的內力影響線在基本部分的縱標為零。

6.什么叫臨界荷載和臨界位置？

7.什么叫內力包絡圖？它與內力圖有什么區(qū)別？

8.簡支梁的絕對最大彎矩與跨中截面的最大彎矩有什么區(qū)別？習題

1.靜力法作圖示懸臂梁、和、的影響線

2.分別用靜力法和機動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.用機動法作圖示多跨梁的反力、和彎矩的影響線

4.用機動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