工程力學(xué)課程試題庫及參考答案

PAGEPAGE4工程力學(xué)課程試題庫及參考答案一、判斷題：1.力對(duì)點(diǎn)之矩與矩心位置有關(guān)，而力偶矩則與矩心位置無關(guān)。[]2.軸向拉壓時(shí)無論桿件產(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，就可以安全、可靠的工作。[]7.施加載荷使低碳鋼試件超過屈服階段后再卸載，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)度問題處理。[]10.應(yīng)用平面任意力系的二矩式方程解平衡問題時(shí)，兩矩心位置均可任意選擇，無任何限制。[]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.若在一段梁上作用著均布載荷，則該段梁的彎矩圖為傾斜直線。[]16.僅靠靜力學(xué)平衡方程，無法求得靜不定問題中的全部未知量。[]17.無論桿件產(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，1-1、2-2、3-3截面上軸力分別是[]圖1A.0，4F，3FB.-4F，4F，3FC.0，F(xiàn)，02.圖2所示板和鉚釘為同一材料，已知。為充分提高材料利用率，則鉚釘?shù)闹睆綉?yīng)該是[]圖2A.B.C.D.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，若其一半為鋼，另一半為鋁，則兩段的[]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B.沿45o螺旋面拉斷C.沿橫截面剪斷D.沿45o螺旋面剪斷6.圖2跨度為l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，圖示簡(jiǎn)支梁跨中撓度是[]圖2A.B.C.D.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B.沿45o斜截面拉斷C.沿橫截面剪斷D.沿45o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D.力學(xué)性質(zhì)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B.沿45o螺旋面拉斷C.沿橫截面剪斷D.沿45o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[]A.剪力最大，彎矩等于零B.剪力等于零，彎矩也等于零C.剪力等于零，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。6.圖所示結(jié)構(gòu)，載荷P=50KkN，AB桿的直徑d=40mm，長(zhǎng)度l=1000mm，兩端鉸支。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定安全系數(shù)nst=2.0，[σ]=140MPa。試校核AB7.鑄鐵梁如圖5，單位為mm，已知Iz=10180cm4，材料許用壓應(yīng)力[σc]=160MPa，許用拉應(yīng)力[σt]=40MPa，試求：=1\*GB3①畫梁的剪力圖、彎矩圖。=2\*GB3②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。已知M=200GPa，μ=0.3，[σ]=140MPa。試求：=1\*GB3①作圖示圓軸表面點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)圖。=2\*GB3②求圓軸表面點(diǎn)圖示方向的正應(yīng)變。=3\*GB3③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。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定安全系數(shù)nst=3.0，[σ]=140MPa。試校核柱BC10.如圖所示的平面桁架，在鉸鏈H處作用了一個(gè)20kN的水平力，在鉸鏈D處作用了一個(gè)60kN的垂直力。求A、E處的約束力和FH桿的內(nèi)力。11.圖所示圓截面桿件d=80mm，長(zhǎng)度l=1000mm，承受軸向力F1=30kN，橫向力F2=1.2kN，外力偶M=700N·m的作用，材料的許用應(yīng)力[σ]=40MPa，試求：=1\*GB3①作桿件內(nèi)力圖。=2\*GB3②按第三強(qiáng)度理論校核桿的強(qiáng)度。12.圖所示三角桁架由Q235鋼制成，已知AB、AC、BC為1m，桿直徑均為d=20mm，已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定安全系數(shù)nst=3.0。試由BC桿的穩(wěn)定性求這個(gè)三角架所能承受的外載F13.槽形截面梁尺寸及受力圖如圖所示，AB=3m，BC=1m，z軸為截面形心軸，Iz=1.73×108mm4，q=15kN/m。材料許用壓應(yīng)力[σc]=160MPa，許用拉應(yīng)力[σt]=80MPa。試求：=1\*GB3①畫梁的剪力圖、彎矩圖。=2\*GB3②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ABC在水平面xz內(nèi)，AB段為直徑d=20mm的圓截面桿。在垂直平面內(nèi)F1=0.4kN，在水平面內(nèi)沿z軸方向F2=0.5kN，材料的[σ]=140MPa。試求：=1\*GB3①作AB段各基本變形的內(nèi)力圖。=2\*GB3②按第三強(qiáng)度理論校核剛架AB段強(qiáng)度。15.圖所示由5根圓鋼組成正方形結(jié)構(gòu)，載荷P=50KkN，l=1000mm，桿的直徑d=40mm，聯(lián)結(jié)處均為鉸鏈。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定安全系數(shù)nst=2.5，[σ]=140MPa。試校核116.圖所示為一連續(xù)梁，已知q、a及θ，不計(jì)梁的自重，求A、B、C三處的約束力。17.圖所示直徑為d的實(shí)心圓軸，受力如圖示，試求：①作軸各基本變形的內(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.如圖所示，AB=800mm，AC=600mm，BC=1000mm，桿件均為等直圓桿，直徑d=20mm，材料為Q235鋼。已知材料的彈性模量E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa。壓桿的穩(wěn)定安全系數(shù)nst=3，試由CB參考答案一、判斷題：1.√2.×3.×4.×5.√6.×7.√8.×9.√10.×11.×12.×13.×14.×15.×16.√17.×18.×二、單項(xiàng)選擇題：1.A2.D3.A4.B5.B6.A7.B8.A9.D10.B11.C12.C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)6.100MPa7.變形效應(yīng)（內(nèi)效應(yīng)）與運(yùn)動(dòng)效應(yīng)（外效應(yīng)）8.5F/2A9.突變112.2τx≤[σ]13.突變14.15.大柔度（細(xì)長(zhǎng)）16.力、力偶、平衡17.7Fa/2EA18.斜直線四、計(jì)算題：1.解：以CB為研究對(duì)象，建立平衡方程解得：以AC為研究對(duì)象，建立平衡方程解得：2.解：=1\*GB3①求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖解得：=2\*GB3②梁的強(qiáng)度校核拉應(yīng)力強(qiáng)度校核B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\*GB3①以整個(gè)系統(tǒng)為為研究對(duì)象，建立平衡方程解得：（3分）=2\*GB3②求支座約束力，作內(nèi)力圖由題可得：=3\*GB3③由內(nèi)力圖可判斷危險(xiǎn)截面在C處4.解：=1\*GB3①求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖解得：=2\*GB3②梁的強(qiáng)度校核拉應(yīng)力強(qiáng)度校核C截面D截面壓應(yīng)力強(qiáng)度校核（經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在D截面）所以梁載荷5.解：=1\*GB3①=2\*GB3②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CD桿為研究對(duì)象，建立平衡方程解得：AB桿柔度由于，所以壓桿AB屬于大柔度桿工作安全因數(shù)所以AB桿安全7.解：=1\*GB3①=2\*GB3②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8.解：=1\*GB3①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\*GB3②由應(yīng)力狀態(tài)圖可知σx=89.1MPa，σy=0，τx=30.6MPa由廣義胡克定律=3\*GB3③強(qiáng)度校核所以圓軸強(qiáng)度滿足要求9.解：以梁AD為研究對(duì)象，建立平衡方程解得：BC桿柔度由于，所以壓桿BC屬于大柔度桿工作安全因數(shù)所以柱BC安全10.解：以整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象，建立平衡方程解得：過桿FH、FC、BC作截面，取左半部分為研究對(duì)象，建立平衡方程解得：11.解：=1\*GB3①=2\*GB3②由內(nèi)力圖可判斷危險(xiǎn)截面在固定端處，該截面危險(xiǎn)點(diǎn)在橫截面上的正應(yīng)力、切應(yīng)力為所以桿的強(qiáng)度滿足要求12.解：以節(jié)點(diǎn)C為研究對(duì)象，由平衡條件可求BC桿柔度由于，所以壓桿BC屬于大柔度桿解得：13.解：=1\*GB3①求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖解得：=2\*GB3②梁的強(qiáng)度校核拉應(yīng)力強(qiáng)度校核D截面B截面壓應(yīng)力強(qiáng)度校核（經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在D截面）所以梁的強(qiáng)度滿足要求14.解：=1\*GB3①=2\*GB3②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)力為所以剛架AB段的強(qiáng)度滿足要求15.解：以節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，由平衡條件可求1桿柔度