工程力學(xué)課程試題庫(kù)及參考答案

工程力學(xué)課程試疽?guī)旒皡⒖即鸢?/p>

一、判斷題：

1.力對(duì)點(diǎn)之矩與矩心位置有關(guān)，而力偶矩那么與矩心位置無(wú)關(guān)。[]

2.軸向拉壓時(shí)無(wú)論桿件產(chǎn)生多大的變形，正應(yīng)力與正應(yīng)變成正比。[]

3.純彎曲的梁，橫截面上只有剪力，沒(méi)有彎矩。[]

4.彎曲正應(yīng)力在橫截面上是均勻分布的。[]

5.集中力所在截面上，剪力圖在該位置有突變，且突變的大小等于該集中力。[]

6.構(gòu)件只要具有足夠的強(qiáng)度，就可以平安、可靠的工作。[]

7.施加載荷使低碳鋼試件超過(guò)屈服階段后再卸載，材料的比例極限將會(huì)提高。[]

8.在集中力偶所在截面上，剪力圖在該位置有突變。[]

9.小柔度桿應(yīng)按強(qiáng)度問(wèn)題處理。[]

10.應(yīng)用平面任意力系的二矩式方程解平衡問(wèn)題時(shí)，兩矩心位置均可任意選擇，無(wú)任何限制。[]

11.純彎曲梁橫截面上任一點(diǎn)，既有正應(yīng)力也有剪應(yīng)力。[]

12.最大切應(yīng)力作用面上無(wú)正應(yīng)力。[]

13.平面平行力系有3個(gè)獨(dú)立的平衡方程。[]

14.低碳鋼試件在拉斷時(shí)的應(yīng)力為其強(qiáng)度極限。[]

15.假設(shè)在一段梁上作用著均布載荷，那么該段梁的彎矩圖為傾斜直線。[]

16.僅靠靜力學(xué)平衡方程，無(wú)法求得靜不定問(wèn)題中的全部未知量。[]

17.無(wú)論桿件產(chǎn)生多大的變形，胡克定律都成立。[]

18.在集中力所在截面上，彎矩圖將出現(xiàn)突變。[]

二、單項(xiàng)選擇題：

1.圖1所示桿件受力，「1、2-2、3-3截面上軸力分別是1]

圖1

A.O,4F,3FB.-4F,4F,3FC.0,F,0D.0,4F,3F

2.圖2所示板和解釘為同一材料，[缶5]=2[可。為充分提高材料利用率，那么釧釘?shù)闹睆綉?yīng)該是[]

圖2

A.d=2SB.d=4SC.=—D.=—

n兀

3.光滑支承面對(duì)物體的約束力作用于接觸點(diǎn)，其方向沿接觸面的公法線[]

A.指向受力物體，為壓力B.指向受力物體，為拉力

C.背離受力物體，為壓力D.背離受力物體，為拉力

4.一等直拉桿在兩端承受軸向拉力作用，假設(shè)其一半為鋼，另一半為鋁，那么兩段的1]

A.應(yīng)力相同，變形相同B.應(yīng)力相同，變形不同

C.應(yīng)力不同，變形相同D.應(yīng)力不同，變形不同

5.鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)破壞是[]

A.沿橫截面拉斷。螺旋面拉斷

C.沿橫截面剪斷。螺旋面剪斷

6.圖2跨度為/的簡(jiǎn)支梁，整個(gè)梁承受均布載荷q時(shí)，梁中點(diǎn)撓度是代.5”，圖示簡(jiǎn)支梁跨中撓

c384EI

度是[]

圖2

.5嫂5"5“5夕廣

A.------------D.-------------L.---------------[).-------------

768EZ192EI1536EZ384EZ

7.塑性材料冷作硬化后，材料的力學(xué)性能變化的是[]

A.比例極限提高，彈性模量降低B.比例極限提高，塑性降低

C.比例極限不變，彈性模量不變D.比例極限不變，塑性不變

8.鑄鐵試件軸向拉伸破壞是[]

A.沿橫截面拉斷。斜截面拉斷

C.沿橫截面剪斷。斜截面剪斷

9.各向同性假設(shè)認(rèn)為，材料沿各個(gè)方向具有相同的[]

A.外力B.變形C.位移

10.材料不同的兩根受扭圓軸，其直徑和長(zhǎng)度均相同，在扭矩相同的情況下，它們的最大切應(yīng)力

和相對(duì)扭轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系正確的選項(xiàng)是

A.最大切應(yīng)力相等，相對(duì)扭轉(zhuǎn)角相等

B.最大切應(yīng)力相等，相對(duì)扭轉(zhuǎn)角不相等

C.最大切應(yīng)力不相等，相對(duì)扭轉(zhuǎn)角相等

D.最大切應(yīng)力不相等，相對(duì)扭轉(zhuǎn)角不相等

11.低碳鋼試件扭轉(zhuǎn)破壞是[]

A.沿橫截面拉斷。螺旋面拉斷

C.沿橫截面剪斷。螺旋面剪斷

12.整根承受均布載荷的簡(jiǎn)支梁，在跨度中間處[]

,彎矩等于零，彎矩也等于零

,彎矩為最大D.剪力最大，彎矩也最大

三、填空題：

1.圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面上各點(diǎn)的切應(yīng)力與其到圓心的距離成比。

2.梁上作用著均布載荷，該段梁上的彎矩圖為。

3.偏心壓縮為的組合變形。

4.柔索的約束反力沿離開(kāi)物體。

5.構(gòu)件保持的能力稱為穩(wěn)定性。

6.圖所示點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，其最大切應(yīng)力是。

7.物體在外力作用下產(chǎn)生兩種效應(yīng)分別是。

8.階梯桿受力如下圖，設(shè)和歐段的橫截面面積分別為2/和4彈性模量為￡,那么桿中最大正應(yīng)

力為。

9.梁上作用集中力處，其剪力圖在該位置有。

10.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有滿足三個(gè)矩心的條件時(shí)，才能成為力系平衡的充要條件。

11.圖所示，梁最大拉應(yīng)力的位置在點(diǎn)處。

12.圖所示點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，材料的許用正應(yīng)力其第三強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件是。

13.梁上作用集中力偶位置處，其彎矩圖在該位置有。

14.圖所示點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，材料的許用正應(yīng)力其第三強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件是。

1桿。

16.平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果的三種情形是。

17.階梯桿受力如下圖，設(shè)和及7段的橫截面面積分別為24和4彈性模量為￡,那么截面C的位移

為。

18.假設(shè)一段梁上作用著均布載荷，那么這段梁上的剪力圖為。

四、計(jì)算題：

L梁結(jié)構(gòu)尺寸、受力如下圖，不計(jì)梁重，q=10kN/m,M=10kN-m,求A、B、C處的約束力。

4

2.鑄鐵T梁的載荷及橫截面尺寸如下圖，C為截面形心。Zz=60125000mm,優(yōu)=，材料許用壓應(yīng)力

[ac]=160MPa,許用拉應(yīng)力6]=40MPa。試求：①畫梁的剪力圖、彎矩圖。②按正應(yīng)力強(qiáng)度條件校核

梁的強(qiáng)度。

3.傳動(dòng)軸如下圖。Fr=2KN,Ft=5KN,M=lKN-m,/=600mm,齒輪直徑。=400mm,軸的[<7]=100MPa。

試求：①力偶M的大?。虎谧鰽8軸各根本變形的內(nèi)力圖。③用第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)軸的直徑4

4.圖示外伸梁由鑄鐵制成，截面形狀如圖示。/z=4500cm4,》=,"=,材料許用壓應(yīng)力E]=120MPa,

許用拉應(yīng)力[㈤=35MPa,a=lm。試求：①畫梁的剪力圖、彎矩圖。②按正應(yīng)力強(qiáng)度條件確定梁截荷

Po

5.如圖6所示，鋼制直角拐軸，鉛垂力水平力外,實(shí)心軸A8的直徑d,長(zhǎng)度/,拐臂的長(zhǎng)度a。

試求：①作軸各根本變形的內(nèi)力圖。②計(jì)算AB軸危險(xiǎn)點(diǎn)的第三強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。

6.圖所示結(jié)構(gòu)，載荷P=50KkN,4B桿的直徑d=40mm,長(zhǎng)度/=1000mm,兩端錢支。材料E=200GPa,

(rp=200MPa,*=235MPa,a=304MPa,b=Pa,穩(wěn)定平安系數(shù)MS(=2.0,切=140MPa。試校核AB桿是

否平安。

4

7.鑄鐵梁如圖5,單位為mm,/;=10180cm,材料許用壓應(yīng)力E]=160MPa,許用拉應(yīng)力[仍]=40Mpa,

試求：①畫梁的剪力圖、彎矩圖。②按正應(yīng)力強(qiáng)度條件確定梁截荷P。

8.圖所示直徑d=100mm的圓軸受軸向力F=700kN與力偶M=6kN-m的作用。刊=200GPa,〃，㈤=140MPa。

試求：①作圖示圓軸外表點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)圖。②求圓軸外表點(diǎn)圖示方向的正應(yīng)變。③按第四強(qiáng)度理論

校核圓軸強(qiáng)度。

9.圖所示結(jié)構(gòu)中，q=20kN/m,柱的截面為圓形d=80mm,材料為Q235鋼。材料E=200GPa,%=200MPa,

Os=235MPa,a=304MPa,b=Pa,穩(wěn)定平安系數(shù)%t=3.0,切=140MPa。試校核柱BC是否平安。

10.如下圖的平面桁架，在錢鏈〃處作用了一個(gè)20kN的水平力，在錢鏈〃處作用了一個(gè)60kN的垂直力。

求/、￡處的約束力和9桿的內(nèi)力。

流80mm,長(zhǎng)度/=1000mm,承受軸向力￡=30kN,橫向力K=kN,外力偶游700N?m的作用，材料的許用應(yīng)

力[o]=40MPa,試求：①作桿件內(nèi)力圖。②按第三強(qiáng)度理論校核桿的強(qiáng)度。

Q235鋼制成，AB、AC,BC為1m,桿直徑均為戶20mm,材料斤200GPa,*=200MPa,^=235MPa,a=304MPa,

為Pa,穩(wěn)定平安系數(shù)2t=3.0。試由8c桿的穩(wěn)定性求這個(gè)三角架所能承受的外載凡

13.槽形截面梁尺寸及受力圖如下圖，/后3m,除Im,z軸為截面形心軸，X=l.73X10W,片15kN/m。

材料許用壓應(yīng)力[o」=160MPa,許用拉應(yīng)力[%]=80MPa。試求：①畫梁的剪力圖、彎矩圖。②按正

應(yīng)力強(qiáng)度條件校核梁的強(qiáng)度。

14.圖所示平面直角剛架力a'在水平面xz內(nèi)，48段為直徑畫20mm的圓截面桿。在垂直平面內(nèi)fi=kN,在

水平面內(nèi)沿z軸方向K=kN,材料的[o]=140MPa。試求：①作45段各根本變形的內(nèi)力圖。②按第三

強(qiáng)度理論校核剛架段強(qiáng)度。

15.圖所示由5根圓鋼組成正方形結(jié)構(gòu)，載荷片50KkN,7=1000mm,桿的直徑畫40mm,聯(lián)結(jié)處均為錢鏈。

材料后200GPa,%=200MPa,。產(chǎn)235Mpa,a=304MPa,斤Pa,穩(wěn)定平安系數(shù)2t=2.5,[o]=140MPa。

試校核1桿是否平安。(15分)

16.圖所示為一連續(xù)梁，q、a及9,不計(jì)梁的自重，求4B、C三處的約束力。

d的實(shí)心圓軸，受力如圖示，試求：①作軸各根本變形的內(nèi)力圖。②用第三強(qiáng)度理論導(dǎo)出此軸危險(xiǎn)點(diǎn)相

當(dāng)應(yīng)力的表達(dá)式。

18.如下圖，碼800mm,4^600mm,除1000mm,桿件均為等直圓桿，直徑戶20mm,材料為Q235鋼。材

料的彈性模量后200GPa,%=200MPa,cr=235MPa,a=304MPa,為Pa。壓桿的穩(wěn)定平安系數(shù)nsl=3,

試由"桿的穩(wěn)定性求這個(gè)三角架所能承受的外載兄

參考答案

一、判斷題：

1.J2.X3.X4.X5.V6.X7.V8.X9.V10.X

11.X12.X13.X14.X15.X16.V17.X18.X

二、單項(xiàng)選擇題：

1.A2.D3.A4.B5.B

三、填空題：

1.正2.二次拋物線3.軸向壓縮與彎曲4.柔索軸線5.原有平衡狀態(tài)6.lOOMPa

7.變形效應(yīng)（內(nèi)效應(yīng)）與運(yùn)動(dòng)琴應(yīng)〔外效應(yīng)）8.572/9.突變10.不共線11.C

12.2r,W[o]13.突變14.后+4/[Q]15.大柔度〔細(xì)長(zhǎng)）16.力、力偶、平衡

17.lFa/2EA18.斜直線

四、計(jì)算題：

L解：以CB為研究對(duì)象，建立平衡方程

解得：用=7.5kN外=2.5kN

以AC為研究對(duì)象，建立平衡方程

解得：FAy=2.5kNMA=-5kN-m

2.解：①求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖

解得：穌=30kN綜=10kN

②梁的強(qiáng)度校核

拉應(yīng)力強(qiáng)度校核

8截面

C截面

壓應(yīng)力強(qiáng)度校核（經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在B截面〕

所以梁的強(qiáng)度滿足要求

3.解：①以整個(gè)系統(tǒng)為為研究對(duì)象，建立平衡方程

解得：

M=lkN-m（3分）

②求支座約束力，作內(nèi)力圖

由題可得：

③由內(nèi)力圖可判斷危險(xiǎn)截面在C處

4.解：①求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖

解得：

②梁的強(qiáng)度校核

拉應(yīng)力強(qiáng)度校核

C截面

。截面

壓應(yīng)力強(qiáng)度校核〔經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在。截面）

所以梁載荷P〈22.1kN

5.解：①

②由內(nèi)力圖可判斷危險(xiǎn)截面在A處，該截面危險(xiǎn)點(diǎn)在橫截面上的正應(yīng)力、切應(yīng)力為

6.解：以C。桿為研究對(duì)象，建立平衡方程

解得：

AB桿柔度

由于九＞人,所以壓桿屬于大柔度桿

工作平安因數(shù)

所以48桿平安

7.解：①

②梁的強(qiáng)度校核

拉應(yīng)力強(qiáng)度校核

A截面

C截面

壓應(yīng)力強(qiáng)度校核〔經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在A截面）

所以梁載荷P<44.2kN

8.解：①點(diǎn)在橫截面上正應(yīng)力、切應(yīng)力

點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)圖如圖

②由應(yīng)力狀態(tài)圖可知必=