工程力学复习题及参考答案

2021年课程考试复习题及参考答案工程力学一、填空题： 刚体 。 破坏 的能力称为强度。3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力及其到圆心的距离成 正 比。4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为 。 的组合变形。 离开物体。 的能力称为稳定性。 情况下为零。10.图所示点的应力状态，其最大切应力是 。12.外力解除后可消失的变形，称为 。14.阶梯杆受力如下图，设AB与BC段的横截面面积分别为2A与A，弹性模量为E，那么杆中最大正应力为 。15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有 。 指向物体。17.外力解除后不能消失的变形，称为 。18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心 的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。19.图所示，梁最大拉应力的位置在 点处。20.图所示点的应力状态，材料的许用正应力，其第三强度理论的强度条件是 。21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为 。 集中现象。23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有 。24.图所示点的应力状态，材料的许用正应力，其第三强度理论的强度条件是 。 杆。26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为 。29.阶梯杆受力如下图，设AB与BC段的横截面面积分别为2A与A，弹性模量为E，那么截面C的位移为 。30.假设一段梁上作用着均布载荷，那么这段梁上的剪力图为 。二、计算题：1.梁构造尺寸、受力如下图，不计梁重，q=10kN/m，M=10kNm，求A、B、C处的约束力。2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如下图，C为截面形心。Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，材料许用压应力c=160MPa，许用拉应力t=40MPa。试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件校核梁的强度。3.传动轴如下图。Fr=2KN，Ft=5KN，M=1KNm，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的=100MPa。试求：力偶M的大小；作AB轴各根本变形的内力图。用第三强度理论设计轴AB的直径d。4.图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示。Iz=4500cm4，y1，y2=12.86cm，材料许用压应力c=120MPa，许用拉应力t=35MPa，a=1m。试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件确定梁截荷P。5.如图6所示，钢制直角拐轴，铅垂力F1，水平力F2，实心轴AB的直径d，长度l，拐臂的长度a。试求：作AB轴各根本变形的内力图。计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。6.图所示构造，载荷P=50KkN，AB杆的直径d=40mm，长度l=1000mm，两端铰支。材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=Pa，稳定平安系数nst=2.0，=140MPa。试校核AB杆是否平安。梁如图5，单位为mm，Iz=10180cm4，材料许用压应力c=160MPa，许用拉应力t=40MPa，试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件确定梁截荷P。d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN及力偶M=6kNm的作用。M=200GPa，=140MPa。试求：作图示圆轴外表点的应力状态图。求圆轴外表点图示方向的正应变。按第四强度理论校核圆轴强度。9.图所示构造中，q=20kN/m，柱的截面为圆形d=80mm，材料为Q235钢。材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=Pa，稳定平安系数nst=3.0，=140MPa。试校核柱BC是否平安。10.如下图的平面桁架，在铰链H处作用了一个20kN的水平力，在铰链D处作用了一个60kN的垂直力。求A、E处的约束力与FH杆的内力。d=80mm，长度l=1000mm，承受轴向力F1=30kN，横向力F2=kN，外力偶M=700Nm的作用，材料的许用应力=40MPa，试求：作杆件内力图。按第三强度理论校核杆的强度。Q235钢制成，AB、AC、BC为1m，杆直径均为d=20mm，材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=Pa，稳定平安系数nst=3.0。试由BC杆的稳定性求这个三角架所能承受的外载F。13.槽形截面梁尺寸及受力图如下图，AB=3m，BC=1m，z轴为截面形心轴，Iz=1.73108mm4，q=15kN/m。材料许用压应力c=160MPa，许用拉应力t=80MPa。试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件校核梁的强度。ABC在水平面xz内，AB段为直径d=20mm的圆截面杆。在垂直平面内F1=kN，在水平面内沿z轴方向F2=kN，材料的=140MPa。试求：作AB段各根本变形的内力图。按第三强度理论校核刚架AB段强度。15.图所示由5根圆钢组成正方形构造，载荷P=50KkN，l=1000mm，杆的直径d=40mm，联结处均为铰链。材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=Pa，稳定平安系数nst=2.5，=140MPa。试校核1杆是否平安。15分16.图所示为一连续梁，q、a及，不计梁的自重，求A、B、C三处的约束力。d的实心圆轴，受力如图示，试求：作轴各根本变形的内力图。用第三强度理论导出此轴危险点相当应力的表达式。18.如下图，AB=800mm，AC=600mm，BC=1000mm，杆件均为等直圆杆，直径d=20mm，材料为Q235钢。材料的弹性模量E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=Pa。压杆的稳定平安系数nst=3，试由CB杆的稳定性求这个三角架所能承受的外载F。参考答案一、填空题：MPa 11.变形效应内效应及运动效应外效应 12.弹性变形 13.相等 14.5F/2A 15.突变 16.接触面的公法线 17.塑性变形 18.不共线 19.C 20.2x 22.平衡 22.应力 23.突变 24. 25.大柔度细长 26.二力构件 27.等值、反向、共线 28.力、力偶、平衡 29.7Fa/2EA二、计算题：1.解：以CB为研究对象，建立平衡方程解得： 以AC为研究对象，建立平衡方程解得： 2.解：求支座约束力，作剪力图、弯矩图解得： 梁的强度校核拉应力强度校核B截面C截面压应力强度校核经分析最大压应力在B截面所以梁的强度满足要求3.解：以整个系统为为研究对象，建立平衡方程解得： 3分求支座约束力，作内力图由题可得：由内力图可判断危险截面在C处4.解：求支座约束力，作剪力图、弯矩图解得： 梁的强度校核拉应力强度校核C截面D截面压应力强度校核经分析最大压应力在D截面所以梁载荷5.解： 由内力图可判断危险截面在A处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为6.解：以CD杆为研究对象，建立平衡方程解得：AB杆柔度 由于，所以压杆AB属于大柔度杆工作平安因数所以AB杆平安 7.解： 梁的强度校核拉应力强度校核A截面C截面压应力强度校核经分析最大压应力在A截面所以梁载荷8.解：点在横截面上正应力、切应力 点的应力状态图如下列图：由应力状态图可知x=89.1MPa，y=0，x由广义胡克定律强度校核所以圆轴强度满足要求9.解：以梁AD为研究对象，建立平衡方程解得：BC杆柔度 由于，所以压杆BC属于大柔度杆工作平安因数所以柱BC平安 10.解：以整个系统为研究对象，建立平衡方程解得： 过杆FH、FC、BC作截面，取左半局部为研究对象，建立平衡方程解得： 11.解：由内力图可判断危险截面在固定端处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为所以杆的强度满足要求12.解：以节点C为研究对象，由平衡条件可求 BC杆柔度 由于，所以压杆BC属于大柔度杆解得： 13.解：求支座约束力，作剪力图、弯矩图解得： 梁的强度校核拉应力强度校核D截面B截面压应力强度校核经分析最大压应力在D截面所以梁的强度满足要求14.解：由内力图可判断危险截面在A处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为所以刚架AB段的强度满足要求15.解：以节点为研究对象，由平衡条件可求 1杆柔度 由于，所以压杆AB属于大柔度杆工作平安因数所以1杆平安 16.解：以BC为研究对象，建立平衡方程解得： 以AB为研究对象，建立平衡方程解得： 17.解： 由内力图可判断危险截面在固定端处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为18.解：以节点B为研究对象，由平衡条件可求 BC杆柔度 由于，所以压杆AB属于大柔度杆解得：