工程力学期末复习题含答案⏺《工程力学》期末复习题1选择题:(1) 下面哪一选项是材料的刚度指标 A. 弹性模量E; B. 屈服极限σs; C. 强度极限σb; D 断后伸长率(延伸率)δ。 D. E. 弹性模量E; F. 屈服极限σs; G. 强度极限σb; 断后伸长率(延伸率)δ。 拉应力最大; 拉应力最小; 剪应力最大; D 剪应力最小。 断口平齐、与轴线垂直; 断口平齐、与轴线近似成45°; 断口呈螺旋面、与轴线垂直; 断口呈螺旋面、与轴线近似成45°。 (5) 根据铸铁试件扭转破坏断口可以推断,铸铁的扭转破坏和什么因素有很大的关系? 最大拉应力; 最小拉应力; 最大剪应力; 最小剪应力。 压电; 光的衍射; 金属丝的电阻随机械变形而发生变化; 当轴向压力达到某一临界值时,压杆失稳。 。 试样断裂过程中断面单位面积吸收的能量; 试样断裂过程中断面吸收的能量; 试样在冲击过程中受到的最大冲击力; 试样在冲击过程中产生的最大变形。 处沿铅垂对称轴和水平对称轴方向上分别作用有,如图所示。关于最大拉应力和最大压应力发生在危险截面A的哪些点上,有4种答案,请判断 是正确的。 发生在a点,发生在b点; 发生在c点,发生在d点; 发生在b点,发生在a点; 发生在d点,发生在b点。 MPa,=135MPa,=0,=0,许用应力=160MPa。则下面关于构件强度的说法中正确的是 C 。 选用第一强度理论,构件满足强度要求; 选用第一强度理论,构件不满足强度要求; 选用第三强度理论,构件满足强度要求; 选用第三强度理论,构件满不足强度要求。 MPa,=-25MPa,=40MPa,=0,许用应力=30MPa。则下面关于构件强度的说法中正确的是 B 。 选用第一强度理论,构件满足强度要求; 选用第一强度理论,构件不满足强度要求; 选用第三强度理论,构件满足强度要求; 选用第三强度理论,构件满不足强度要求。 。 使压杆保持稳定的直线平衡构形的最小轴向压力; 使压杆保持稳定的直线平衡构形的最大轴向压力; 使压杆保持稳定的直线平衡构形的平均轴向压力; 使压杆保持稳定的曲线平衡构形的最大轴向压力。 。 压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈高,其稳定性愈好; 压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈低,其稳定性愈好; 压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈高,其稳定性愈差; 压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈低,其稳定性愈差。 。 ; ; ; 。 。 构件承受的冲击载荷和相应静载荷之比; 构件承受的相应静载荷和冲击载荷之比; 构件承受的相应静应力和冲击应力之比; 构件承受的相应静位移和冲击位移之比。 。 一倍; 二倍; 三倍; 三分之一。 是正确的。 前者产生的最大变形大; 后者产生的最大变形大; 二者产生的最大变形相同; 有可能前者产生的最大变形大,也有可能后者产生的最大变形大。 。 疲劳失效时的名义应力值高于材料在静载荷作用下的强度极限; 构件在疲劳失效前需要经过一定数量的应力循环; 构件在疲劳失效前没有明显的塑性变形,即使塑性很好的材料也会呈现脆性断裂; 构件疲劳失效时,同一疲劳破坏断口,一般都有明显的光滑区域和颗粒状区域。 的结果。 构件材料性质变化; 构件中裂纹的形成和逐渐扩展; 构件中最大拉应力的作用; D 构件中最大剪应力的作用。 。 温度、压力、体积; 位移、速度、加速度; 材料、质量、密度; D 应力集中、零件尺寸、表面加工质量。 。 经过有限多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值; 经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值; 经过有限多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值; 经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值。 和绳子EF相连接。今有一重量为600N的人,站在梯子的 处,试求绳子EF的拉力和A、B两处的约束力。 题2图 2答:(1) 以整体为研究对象,作受力图如右上。 C为研究对象,作受力图如右下。 GB和GCED在G点铰接。已知:砖的重量为W;提砖的合力为FP,作用在砖夹的对称中心线上;尺寸如图所示,单位为mm;砖夹与砖之间的静摩擦因数=。试确定能将砖夹起的d值(d是G点到砖块上所受正压力作用线的距离)。 题3图 3答: 砖被夹起时砖夹和砖能保持平衡。 (1) 以整体为研究对象,作受力图如右上。 (2) 以砖为研究对象,作受力图如右中。 GB部分为研究对象,作受力图如右下。 、(b)、(c)、(d)联立,可得 三处的全部约束力。已知和。 题4图 4答: C杆,作受力图。 B杆,作受力图。 N)杆件的轴力图。 题5图 5答: N·m)均示于图中。试画出圆轴的扭矩图。 题6图 6答: 7试画出图示梁的剪力图、弯矩图。 题7图 7答: 8试画出图示梁的剪力图、弯矩图。 题8图 8答: C和AC都是圆截面直杆,直径均为=20mm,材料都是Q235钢,其许用应力=157MPa。试求该结构的许用载荷。 题9图 9答: (1) 受力分析,确定各杆的轴力 ,由平衡方程 ,, ,, 得, (2) 求该结构的许用载荷 C杆强度安全的结构许用载荷为 , C杆强度安全的结构许用载荷为 , 取较小的 10变截面轴受力如图所示,图中尺寸单位为。若已知,,材料的切变模量,求: 11(1) 轴内最大剪应力,并指出其作用位置; 12(2) 轴内最大相对扭转角。 题10图 10答: (1) 作扭矩图 (2) 求轴内最大剪应力及其作用位置 B段: C段: 可见, (3) 求轴内最大相对扭转角 C两截面相对扭转角,为 两点的正应力。 题11图 11答: (1) 确定梁的1—1截面上的弯矩数值 应用截面法可得 (2) 计算惯性矩 两点的正应力 点:(拉) 点:(压) N,许用应力=200MPa,所使用的工字钢的型号是14,试校核梁的强度。 题12图 附表: 12答: (1) 先求约束反力 (2) 作弯矩图 (3) 强度分析 处,,查表得工字钢的弯曲截面模量,得 安全 N,许用应力=160MPa,试选择所用工字钢的型号。 题13图 附表: 13答: (1) 先求约束反力 (2) 作弯矩图 (3) 强度分析 处,,由强度条件得 查表知应选择工字钢。 B为简支梁,当载荷直接作用在梁的跨度中点时,梁内最大弯曲正应力超过许用应力30%。为减小AB梁内的最大正应力,在AB梁配置一辅助梁CD,CD也可以看作是简支梁。试求辅助梁的长度。 题14图 14答: B梁在没有和配置辅助梁CD情况下的弯矩图如下,可见两种情况下的最大弯矩数值分别是和,由梁内最大弯曲正应力公式可知,最大弯曲正应力与最大弯矩成正比,有 得 的挠度和转角。 题15图 已知: 15答: + = 的挠度和转角。 题16图 已知: 16答: + = 端约束力。 题17图 已知: 17答: (1) 静定基 + = (2) 变形协调条件 (↑) (3) 平衡分析 (↓) (顺时针) 20矩形截面悬臂梁受力如图所示,其中力的作用线通过截面形心。已知、、、和。(1) 试求图中虚线所示截面上点处的正应力。(2)当为何值时,点处正应力为零。 题18图 18答: (1) (2) MPa,若煤气罐的外径为=32cm,壁厚为=0.28cm,试用第三强度理论计算煤气罐不发生屈服所能承受的最大内压。 题19图 19答: 如图所示,危险点在煤气罐外表面。 所以 根据第三强度理论

工程力学期末复习题含答案

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《工程力学》期末复习题

1选择题:

(1) 下面哪一选项是材料的刚度指标

A. 弹性模量E;
B. 屈服极限σs;
C. 强度极限σb; D 断后伸长率(延伸率)δ。
D.
E. 弹性模量E;
F. 屈服极限σs;
G. 强度极限σb;
断后伸长率(延伸率)δ。

拉应力最大;
拉应力最小;
剪应力最大; D 剪应力最小。

断口平齐、与轴线垂直;
断口平齐、与轴线近似成45°;
断口呈螺旋面、与轴线垂直;
断口呈螺旋面、与轴线近似成45°。
(5) 根据铸铁试件扭转破坏断口可以推断,铸铁的扭转破坏和什么因素有很大的关系?

最大拉应力;
最小拉应力;
最大剪应力;
最小剪应力。

压电;
光的衍射;
金属丝的电阻随机械变形而发生变化;
当轴向压力达到某一临界值时,压杆失稳。
。
试样断裂过程中断面单位面积吸收的能量;
试样断裂过程中断面吸收的能量;
试样在冲击过程中受到的最大冲击力;
试样在冲击过程中产生的最大变形。
处沿铅垂对称轴和水平对称轴方向上分别作用有,如图所示。关于最大拉应力和最大压应力发生在危险截面A的哪些点上,有4种答案,请判断
是正确的。
发生在a点,发生在b点;
发生在c点,发生在d点;
发生在b点,发生在a点;
发生在d点,发生在b点。
MPa,=135MPa,=0,=0,许用应力=160MPa。则下面关于构件强度的说法中正确的是 C 。
选用第一强度理论,构件满足强度要求;
选用第一强度理论,构件不满足强度要求;
选用第三强度理论,构件满足强度要求;
选用第三强度理论,构件满不足强度要求。
MPa,=-25MPa,=40MPa,=0,许用应力=30MPa。则下面关于构件强度的说法中正确的是 B 。
选用第一强度理论,构件满足强度要求;
选用第一强度理论,构件不满足强度要求;
选用第三强度理论,构件满足强度要求;
选用第三强度理论,构件满不足强度要求。
。
使压杆保持稳定的直线平衡构形的最小轴向压力;
使压杆保持稳定的直线平衡构形的最大轴向压力;
使压杆保持稳定的直线平衡构形的平均轴向压力;
使压杆保持稳定的曲线平衡构形的最大轴向压力。
。
压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈高,其稳定性愈好;
压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈低,其稳定性愈好;
压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈高,其稳定性愈差;
压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈低,其稳定性愈差。
。
;
;
;
。
。
构件承受的冲击载荷和相应静载荷之比;
构件承受的相应静载荷和冲击载荷之比;
构件承受的相应静应力和冲击应力之比;
构件承受的相应静位移和冲击位移之比。
。
一倍;
二倍;
三倍;
三分之一。
是正确的。
前者产生的最大变形大;
后者产生的最大变形大;
二者产生的最大变形相同;
有可能前者产生的最大变形大,也有可能后者产生的最大变形大。
。
疲劳失效时的名义应力值高于材料在静载荷作用下的强度极限;
构件在疲劳失效前需要经过一定数量的应力循环;
构件在疲劳失效前没有明显的塑性变形,即使塑性很好的材料也会呈现脆性断裂;
构件疲劳失效时,同一疲劳破坏断口,一般都有明显的光滑区域和颗粒状区域。
的结果。
构件材料性质变化;
构件中裂纹的形成和逐渐扩展;
构件中最大拉应力的作用; D 构件中最大剪应力的作用。
。
温度、压力、体积;
位移、速度、加速度;
材料、质量、密度; D 应力集中、零件尺寸、表面加工质量。
。
经过有限多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值;
经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值;
经过有限多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值;
经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值。

和绳子EF相连接。今有一重量为600N的人,站在梯子的
处,试求绳子EF的拉力和A、B两处的约束力。
题2图
2答:(1) 以整体为研究对象,作受力图如右上。
C为研究对象,作受力图如右下。
GB和GCED在G点铰接。已知:砖的重量为W;提砖的合力为FP,作用在砖夹的对称中心线上;尺寸如图所示,单位为mm;砖夹与砖之间的静摩擦因数=。试确定能将砖夹起的d值(d是G点到砖块上所受正压力作用线的距离)。
题3图
3答:
砖被夹起时砖夹和砖能保持平衡。
(1) 以整体为研究对象,作受力图如右上。

(2) 以砖为研究对象,作受力图如右中。


GB部分为研究对象,作受力图如右下。

、(b)、(c)、(d)联立,可得


三处的全部约束力。已知和。

题4图
4答:
C杆,作受力图。

B杆,作受力图。

N)杆件的轴力图。
题5图
5答:

N·m)均示于图中。试画出圆轴的扭矩图。
题6图
6答:

7试画出图示梁的剪力图、弯矩图。

题7图
7答:

8试画出图示梁的剪力图、弯矩图。

题8图
8答:


C和AC都是圆截面直杆,直径均为=20mm,材料都是Q235钢,其许用应力=157MPa。试求该结构的许用载荷。
题9图
9答:
(1) 受力分析,确定各杆的轴力
,由平衡方程
,,
,,
得,
(2) 求该结构的许用载荷
C杆强度安全的结构许用载荷为
,
C杆强度安全的结构许用载荷为
,
取较小的
10变截面轴受力如图所示,图中尺寸单位为。若已知,,材料的切变模量,求:
11(1) 轴内最大剪应力,并指出其作用位置;
12(2) 轴内最大相对扭转角。
题10图
10答:
(1) 作扭矩图

(2) 求轴内最大剪应力及其作用位置
B段:
C段:
可见,
(3) 求轴内最大相对扭转角
C两截面相对扭转角,为

两点的正应力。
题11图
11答:
(1) 确定梁的1—1截面上的弯矩数值
应用截面法可得
(2) 计算惯性矩

两点的正应力
点:(拉)
点:(压)
N,许用应力=200MPa,所使用的工字钢的型号是14,试校核梁的强度。

题12图
附表:

12答:
(1) 先求约束反力
(2) 作弯矩图

(3) 强度分析
处,,查表得工字钢的弯曲截面模量,得
安全

N,许用应力=160MPa,试选择所用工字钢的型号。

题13图
附表:

13答:
(1) 先求约束反力
(2) 作弯矩图

(3) 强度分析
处,,由强度条件得
查表知应选择工字钢。

B为简支梁,当载荷直接作用在梁的跨度中点时,梁内最大弯曲正应力超过许用应力30%。为减小AB梁内的最大正应力,在AB梁配置一辅助梁CD,CD也可以看作是简支梁。试求辅助梁的长度。
题14图
14答:
B梁在没有和配置辅助梁CD情况下的弯矩图如下,可见两种情况下的最大弯矩数值分别是和,由梁内最大弯曲正应力公式可知,最大弯曲正应力与最大弯矩成正比,有
得

的挠度和转角。

题15图
已知:

15答:

+

=

的挠度和转角。

题16图
已知:

16答:

+

=


端约束力。
题17图
已知:

17答:

(1) 静定基

+

=

(2) 变形协调条件

(↑)
(3) 平衡分析


(↓)
(顺时针)
20矩形截面悬臂梁受力如图所示,其中力的作用线通过截面形心。已知、、、和。(1) 试求图中虚线所示截面上点处的正应力。(2)当为何值时,点处正应力为零。
题18图
18答:
(1)

(2)


MPa,若煤气罐的外径为=32cm,壁厚为=0.28cm,试用第三强度理论计算煤气罐不发生屈服所能承受的最大内压。
题19图
19答:
如图所示,危险点在煤气罐外表面。
所以
根据第三强度理论