非机类工程力学复习

、判断题（共10分，每小题1分。对/，错X）1.力对物体作用效果有两种，即使物体运动状态发生改变和使物体形状发生改变。（“）2力的可传性原理在材料力学中也实用。（X）3. 当摩擦力不为零时物体就会运动。（X）4判断图中对可动铰链支座提供的约束反力分析是否正确。5.轴力的大小与杆件的材料无关，与其横截面面积和杆件长度有关。（X）6中性层是梁平面弯曲时纤维缩短区和纤维伸长区的分界面。（V）7扭矩的正负号可按右手螺旋法则，四指表示扭矩的转向，当拇指指向与截面外法线方向相同时规定扭矩为正，反之，规定扭矩为负。（V）8矩形截面梁弯曲时，上下边缘处的正应力最大。（V9超静定问题在理论力学中无法求解，材料力学中应用变形协调关系就可以迎刃而解。（）10.不同柔度下计算临界应力的公式都是相同的。（）二、选择题（共20分，每小题2分）1. 作用在刚体上的力是_b。A.定位矢量B.滑动矢量C.旋转矢量D.双向矢量平面平行力系有个独立的平衡方程，平面汇交力系有个独立的平衡方程。A.AB段轴力最大C.CD段轴力最大AB.BC段轴力最大D.三段轴力一样大4梁在集中力作用的截面处A.剪力图有突变，弯矩图光滑连续B.剪力图有突变，弯矩图连续但是不光滑C.剪力图光滑连续，弯矩图有突变D.剪力图连续但不光滑，弯矩图有突变有关平面弯曲正应力公式的应用条件是A细长梁，弹性范围内加载。B.弹性范围内加载，载荷加在对称面或主轴平面内。C.细长梁，弹性范围内加载，载荷加在对称面或主轴平面内。D.细长梁，载荷加在对称面或主轴平面内。5. 任意图形的面积为A,Zo轴通过形心0,Zi轴和Zo轴平行，相距a,已知图形对Zi轴的惯性矩为惯性矩为li,则对Zo轴的惯性矩为b。A.IzoB.Izo11AaC.IzoI1Aa2D.Iz011Aa7.单元体上剪应力值a的平面称为主平面。A.为零B.不为零C.为常量D.不为常量&平面纯剪切应力状态如图所示，其中最大主应力C.39.外径为D、内径为d的空心圆截面，其抗扭截面模量等于3D3D3dA.WnB.Wn161616C.Wn(D4d4)D.Wn(D3d)16D16D210.细长压杆的，则其临界应力越大。A.弹性模量E越大或柔度越小B.弹性模量E越大或柔度越大C.弹性模量E越小或柔度越大D.弹性模量E越小或柔度越小三、简答题（共10分，每题5分）1. 如图所示，刚架上作用力F。试分别计算力F对点A和B的力矩。（5分）CQ.VCQ.VSOJt.V1)四、计算题（共60分）1如图所示连续梁由AB和BC两部分组成，其所受载荷如图所示。试求固定端铰链支座C的约束反力。（15分）四、计算题（共60分）1如图所示连续梁由AB和BC两部分组成，其所受载荷如图所示。试求固定端铰链支座C的约束反力。（15分）A和可移动4图示变截面圆轴，AB段的直径d1=70mm,长度l1=700mm，BC段的直径d2=50mm.，长度b=500mm，扭转力偶矩为Mei=1800N,Me2=1200Nm材料的切变模量G=80Gpa,求：（1）轴内最大切应力，并指出其作用位置（10分）；（2）轴内最大相对扭转角max（5分）。一、判断题（共10分，每小题1分。对/，错X）1任意两个力都可以简化为一个合力。2. 无论坐标轴正交与否，力沿坐标轴的分力值和投影值均相同。3平面任意力系简化的最后结果可得一个力和一个力偶。4. 力矢是定位矢量。5力的可传性在材料力学中也适用。6轴向拉伸或压缩杆件横截面上的正应力的正负号规定：正应力方向与横截面外法线方向一致为正，相反时为负。6. E和G都是与材料有关的物理量。和都是反映杆件变形的物理量。&直径相同的两根实心轴，横截面上的扭矩也相等，当两轴的材料不同时，其单位长度扭转角也不同。9梁弯曲时，梁内有一层既不受拉又不受压的纵向纤维就是中性层。10满足拉压强度条件下的压杆，不一定满足稳定性条件。二、选择题（共20分，每小题2分）1力偶对物体产生的运动效应为。A只能使物体转动B只能使物体移动C既能使物体转动，又能使物体移动D它与力对物体产生的效应相同2D是平面一般力系简化的基础。3. 下列是正确的。 力偶无合力，并不是说力偶的效应等于零。 平面力偶系可简化为一个合力偶。 平面汇交力系可简化为一个合力。D.D.轴力 任意两个力都可以简化为一个合力。A.B.C.受拉压变形的杆件，各截面上的内力为。A.剪切B.扭矩C.弯矩5图示等直杆各段的抗拉（压）刚度相同，则变形量最大的为A. AB段B. AB段B. BC段C.CD段D.三段变形量相6.梁挠曲线近似微分方程y6.梁挠曲线近似微分方程yM（X）/EI在条件下成立。A.梁的变形属小变形;B.材料服从虎克定律;C.挠曲线在xoy面内;C.挠曲线在xoy面内;D.同时满足（A）、（B）、（C）。7.直径为D的圆形截面梁的抗弯截面模量等于A.nD4/64A.nD4/64B.nD4/32C.nD3/32&如图所示等直圆轴，若截面B、A的相对转角AB0,则外力偶Mi和D.nD3/16M2的关系为。MiM2AM1M2AM1M2BM12M2CM22M1DM13M210.二向应力状态如图所示，其中最大主应力B.2C.3三、简答题（共15分，每题5分）1.托架受力如图所示，作用在A点的力为F,求力F对O点之矩。（5分）30kN20kN10kN-1DB20kAC四、计算题（共55分）1.如图组合梁结构，其中C处为辊轴支座，A处为固定端约束。DE梁上作用均布载荷，载荷集度为q,若q、丨已知，试求A、C两处的约束力。（15分）卜I小IlA切应力互等定理的内容是什么?4分）1什么是力向一点平移定理?4分）2研究材料力学时通常所做的几个基本假定是什么?9分）3工程力学范畴内的失效有哪几类?9分）4（15分）A简答题（共26分）绘图题（共25分）1.请画出下图中各杆件的受力图dddA2. 一端固定一端自由的圆轴承受四个外力偶的作用，如下图所示，各力偶的力偶矩数值均示于图中，画出圆轴的扭矩图。（6分）3153153153. 画出图示杆件的轴力图，Fpi=5kN,Fp2=10kN。4分）三、选择题（共11分，每小题1分）单元体上的平面称为主平面A.剪应力值为零B.主应力值为零C.剪应力值不为零D.主应力值不为常零在图示受扭圆轴横截面上的切应力分布图中，正确的结果是(A)EJ)(C)(D)1. 梁的正应力公式是在“纯弯曲”前提下推导得到的，“纯弯曲”即A. 梁在平面力系作用下产生的弯曲；B. 梁的内力只有弯矩没有剪力的弯曲；C. 梁的横截面变形后仍为平面的弯曲；D. 梁的轴线弯曲变形后仍为（受力平面内）平面曲线的弯曲。5. 物体的受力效果取决于力的，A.大小B.方向6. 危险截面是所在的截面。A. 最大面积；B.最小面积；C.作用点D.大小、方向、作用点C.最大应力；D.最大内力。7. 一空心钢轴和一实心铝轴的外径相同，比较二者抗扭截面系数可知A. 空心钢轴较大B. 空心钢轴较大B. 实心铝轴的较大C. 其值一样大D.其大小与轴剪切模量有关&固定铰支座约束通常有个约束反力。A.一B.二C.三D.四9.平面一般力系二力矩式平衡方程为mA（F）0,mB（F）0,Fx0，其限制条件是。A.A、B两点均在y轴上B.A、B连线x轴垂不直于C.x轴垂直于A、B连线D.y轴不垂直于A、B连线10.梁的转角是A. 横截面上任意一点沿梁轴线垂直方向的线位移B. 横截面相对于梁变形前位置绕中性轴转过的角度C. 横截面相对于梁变形前位置绕任意轴转过的角度D. 横截面形心沿梁轴垂直方向的线位移11.11.右图示梁的位移边界条件是。A.x=0,w=0；x=l,?=0B.x=0,C.x=l,w=0；x=l,?=0C.x=l,w=0；x=l,?=0D. x=0,w=0；x=l,w=0四、判断题（共8分，每小题1分，对/，错X）1. 力系平衡的必要与充分条件是力系的主矢和对任意一点的主矩同时为零。（）3力的可传性原理在材料力学同样适用。（）2. 力偶可以跟一个力等效，可以跟一个力平衡。（）刚体不是实际生活中客观存在的。（）3. 凡在两个力作用下保持平衡的构件称为二力构件。（）7为揭示并确定承载物体内的内力，通常采用叠加法。（）8. 判断图中对可动铰链支座提供的约束反力分析是否正确。（）五、计算题（共10分）试求图示两外伸梁的约束力Fra、Frb，其中，汽车的主传动轴是将汽车发动机的功率传递给后桥的装置。设主传动轴所承受的最大外力偶矩为Me=i.5kNm，轴由45号钢无缝钢管制成，外直径D=90mm，壁厚8=2.5mm,T=60Mpa,试求：（1）校核主传动轴的强度？（2）如果改用实心轴，在具有与空心轴相同的最大切应力的前提下，试确定实心轴的直径？（3）确定空心轴与实心轴的重量比？七、计算题（10分）图示结构中BC和AC都是圆截面直杆，直径均为d=20mm,材料都是Q235钢，其许用应力=157MPa。试求该结构的许可载荷。好一、判断题（共8分，每小题1分，对/，错X）1传递一定功率的传动轴的转速越高，其横截面上所受的扭矩也就越大。2. 杆件两端受到等值、反向和共线的外力作用时，一定产生轴向拉伸或压缩变形。3. 压杆稳定型设计一般采用安全因数法或稳定性系数法。4根据力的可传性原理，力可在刚体上任意移动而不改变该力对刚体的作用效。4. 两个简支梁的跨度及所承受的载荷完全相同，但由于材料和横截面面积不同，故梁的剪力和弯矩就不一定相同。5. 刚体不是实际生活中客观存在的。6. 弯矩最大的截面一定是最危险的截面。7. 超静定问题是未知约束力的数目多于独立的平衡方程数目，仅依靠刚体平衡条件不能求出全部未知量，因此超静定问题在理论力学中无法求解，材料力学中应用变形协调关系就可以迎刃而解。二、选择题（共11分，每小题1分）物体的受力效果取决于力的。A.大小B.方向C.作用点D.大小、方向、作用点梁的正应力公式是在“平面弯曲”前提下推导得到的，“平面弯曲”即。A. 梁在平面力系作用下产生的弯曲；B. 梁的内力只有弯矩没有剪力的弯曲；C. 梁的横截面变形后仍为平面的弯曲；D. 梁的轴线弯曲变形后仍为（受力平面内）平面曲线的弯曲。1. 梁的挠度是。A.横截面上任意一点沿梁轴线垂直方向的线位移B. 横截面形心的位移C. 横截面形心沿梁轴方向的线位移D. 横截面形心沿梁轴垂直方向的线位移应力与内力的关系说法正确的是。A.内力大于应力B.应力是内力的分布集度C.内力是矢量，应力是标量D.内力等于应力的代数和在梁的集中力偶作用处，其左右二侧无限接近的横截面上的剪力是的。A.相同B.数值相等，符号相反C.不相同D.符号一致，数值不相等图示悬臂梁的位移边界条件是A.x=0,w=0;x=l,?=0B.x=0,w=0;x=0,?=0C.x=l,w=0;x=l,?=0D.x=0,?0;x=l,w=0第6题第7题h7.如图所示，矩形截面对z、y两形心轴的惯性矩分别为12hb2,12A.Iz丄bh2,12Iyhb212IzIy丄bh212C.Iz1訓,lyIz訓,ly正确的结果是8.在图示受扭圆轴横截面上的切应力分布图中，(H)(C)(D)9.固定端约束通常有个约束反力。A.一B.二C.三D.四10.单兀体上剪应力的平面称为主平面。A.为零B.为常数C.不为零D.不为常数11.危险截面是所在的截面。A.取大面积；B.最小面积；C.最大应力；D.最大内力。三、简答题（共25分）4. 研究材料力学时通常所做的几个基本假定是什么？（9分）什么是力偶？力偶的性质是什么？（6分）5. 什么是失效？工程力学范畴内的失效有哪几类？（10分）四、绘图题（共26分）1请画出下图中各杆件的受力图。（14分）2圆轴受有四个绕轴线转动的外加力偶，各力偶的力偶矩的大小和方向均示于图中，其中力偶矩的单位为Nm,尺寸单位为mm试画出圆轴的扭矩图。（6分）3.画出图示杆件的轴力图。（6分）七、计算题（10分）试求图示两外伸梁的约束力Fra、Frb，其中，M=60kNm,Fp=20kN。(a)(b)1 已知一等截面直杆如图1所示，横截面面积为A400mm2，许用应力60MPa，此杆_(选填：满足或不满足)强度要求*y20KN10KN20KNAC图10Y2.图2中矩形对Z轴的惯性矩IZ=3组成构件的材料，其微观结构和性能一般比较复杂，研究构件的应力和变形时，如果考虑微观结构上的差异将会给理论分析与实际应用带来极大的不便，因此需要作假定、假定以及假定。4. 由于构件受力的不同，应力状态多种多样，其中，只受一个方向正应力作用的应力状态称为只受切应力作用的应力状态称为_。5. 圆轴扭转时，如果在微元的一对面上存在切应力，另一对与切应力作用线互相垂直的面上必然有大小相等、方向或相对或相背的一对切应力，以使微元保持平衡，这种相互关系称为。6. 如果梁的横截面上只有弯矩一个内力分量，这种弯曲形式称为;如果某段梁的横截面上既有剪力又有弯矩，这种弯曲形式称为。7. 在工程上，主要承受扭转变形的细长杆件称为轴。8图3所示的受扭圆轴横截面上最大扭矩Tmax若其横截面为实心圆，直径为d,则最大切应力为d,则最大切应力maxo图39、两端固定的压杆，其长度系数是一端固定、一端自由的压杆的倍。11.力系平衡的必要与充分条件是_0二、选择题（共20分，每小题2分）1.如图5所示，空心圆轴扭转时，受扭矩T作用，其横截面切应力分布的正确表达应为（）()图52、如图6所示，杆0A和物块M的重力均为P，杆与物块间有摩擦，物块与地面间光滑，当水平力F增大而物块仍然保持平衡时，则杆对物块M的正压力（）A、由小变大B、由大变小C、不变D、无法确定一般情况下，同平面内的一共点力系和一力偶系的最后合成结果为A.一合力偶B.合力C.平衡力系D.无法进一步合成4如图7所示的不同力系分别作用于刚体，彼此等效的是（）（d表示两力作用线间的距离）Fi*FidF2JF1=F2=10Nd=5cm（a）A、（a）（b）5、如图8所示，FiF2F1=F2=8Nd=7cmM=0.06Nm（b）图7B、（b）（c）C、F1=F2=5Nd=10cm（c）（c）（d）同一种材料制成的阶梯杆，欲使01=02F1=F2=12Nd=7cmM=0.14Nm（d）D、（d）（a）则两杆直经d1和d2的关系为A、di=1.414d2B、di=0.704cbC、di=d2D、di=2d26. 梁弯曲时，在集中力偶作用处（A.剪力图和弯矩图均发生突变C.剪力图发生突变，弯矩图不变化7. 梁弯曲时，在集中力偶作用处（A.剪力图和弯矩图均发生突变C.剪力图发生突变，弯矩图不变化）B.剪力图和弯矩图均不变化D.剪力图不变化，弯矩图发生突变7简支梁受力如图9所示，则下述正确的是（）7简支梁受力如图9所示，则下述正确的是（）A. Fqc（左）=Fqc（右），Mc（左）=Mc（右）B. Fqc（左）=Fqc（右）-F，Mc（左）=Mc（右）C. Fqc（左）=Fqc（右）+F，Mc（左）=Mc（右）图9D.Fqc（左）=Fqc（右）-F，Mc（左）工Mc（右）8. 如图10所示，矩形截面对9. 如图10所示，矩形截面对z、y两形心轴的惯性矩分别为（AIzAIzbh2,lyhb212y12BIzP2,山討CIz訓,Iy丄bh3Iyhb9.悬臂梁及其B.中性轴为该梁横截面的（）C.中性轴为zi,最大拉应力在上边缘;zi,最大拉应力在下边缘;中性轴为zo,最大拉应力在上边缘;D.中性轴为zo,最大拉应力在下边缘。hh1OzZ图iiio.图示悬臂梁的位移边界条件是（）A.x=0,v=p；x=,?=0Dx=0,?0；x=0v=图12三、判断题（共8分，每小题1分。对“，错X）1 作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交于一点时，则此力系必然平衡。2 对铸铁所做的扭转实验结果表明，整个扭转过程中没有明显的线弹性阶段和塑性阶段，最后发生脆性断裂。3 非线性弹性稳定理论以及相关的试验结果证明细长压杆的临界平衡构形是稳定的梁的弯曲变形与材料无关。5.刚体是客观存在的，无论施加多大的力，它的形状和大小始终不变。6.弯矩最大的截面一定是最危险的截面；根据力的可传性原理，力可在刚体上任意移动而不改变该力对刚体的作用效果四、绘图题（共14分）1.画出下图AB杆的受力图，图中曲面为光滑面。（2分）3.画出AB杆的受力图（共4分，每题）2.画出圆环的受力图（2分）W2端固定一端自由的圆轴承受四个外力偶的作用，如下图所示，各力偶的力偶矩数值均示于图中，试绘出圆轴的扭矩图。（6分）30kNm10kNm15kNm20kNm1F8六、计算题（共如下图所示，由AB七、计算题（共aJa补ya.Lr*a1*8分）五、计算题（共10分）杆AC、BC在C处铰接，另一端均与墙面铰接，如下图所示，F1和F2作用在销钉C上，F1=2845N,F2=535N,不计杆重，杆AC和杆BC的横截面积A80mm2，材料100MPa。试求两杆所受的力并校核两杆的强度。和BC构成的组合梁通过铰链B链接，C处可动铰支座支承面与水平万向成45,支承和受力如图所示。梁自重不计，F10kN，a1m试求支座A、C和D的约束力汽车的主传动轴是将汽车发动机的功率传递给后桥的装置。设主传动轴所承受的最大外力偶矩为Me=1.5kNm,轴由45号钢无缝钢管制成，外直径D=90mm,壁厚A2.5mm,T=60Mpa，试求：（1）校核主传动轴的强度？2）如果改用实心轴，在具有与空心轴相同的最大切应力的前提下，试确定实心轴的直径？3）确定空心轴与实心轴的重量比？