工程力學(xué)A試題及答案

2012/2013學(xué)年第1學(xué)期考試試卷(A)卷課程名稱 工程力學(xué) 適用專業(yè)/年級本卷共6 頁，考試方式 閉卷筆試考試時(shí)間 120分鐘題號—一二三四五六七八九丄總十分得分閱卷人一、判斷題(共10分，每題1分)實(shí)際擠壓應(yīng)力在擠壓面上是均勻分布的。TOC\o"1-5"\h\z( )純彎曲梁的橫截面上只有正應(yīng)力。( )橫截面面積相等，實(shí)心軸的承載能力大于空心軸( )力偶在任意坐標(biāo)軸上的投影恒等于零。( )梁發(fā)生彎曲變形，撓度越大的截面，其轉(zhuǎn)角也越大。( )在集中力偶作用處，梁的剪力圖和彎矩圖均要跳躍。

當(dāng)?shù)吞间撛嚰脑囼?yàn)應(yīng)力 p時(shí)，試件將產(chǎn)生局部頸縮。()8.

()8.

外邊緣。9.( )10.( )（）臨界應(yīng)力越小的受壓桿，其穩(wěn)定性越好。二、單項(xiàng)選擇題（共20分，每題2分）彎扭組合變形C．D．拉（壓）扭組合變形臨界應(yīng)力越小的受壓桿，其穩(wěn)定性越好。二、單項(xiàng)選擇題（共20分，每題2分）彎扭組合變形C．D．拉（壓）扭組合變形2.下圖矩形截面梁受F和Me作用，Me=FI。則以下結(jié)論中錯(cuò)誤的是D.b二0E力偶對物體的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)為 。A.只能使物體平動(dòng) B?只能使物體轉(zhuǎn)動(dòng)既能使物體平動(dòng)又能使物體轉(zhuǎn)動(dòng)它與力對物體的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)有時(shí)相同，有時(shí)不同關(guān)于低碳鋼材料在拉伸試驗(yàn)過程中，所能承受的最大應(yīng)力是A?比例極限b B.屈服極限bpsC?強(qiáng)度極限b D.許用應(yīng)力[o]b在平板和受拉螺栓之間墊上一個(gè)墊圈，可以提高 力。A.螺栓的抗拉伸 B.螺栓的抗剪切C.C.螺栓的抗擠壓D.平板的抗擠壓若實(shí)心圓軸①和空心圓軸②的材料、橫截面積、長度和所受扭矩均相同,則兩軸的最大扭轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系為 。A.(P<^2 B.(P嚴(yán)2 C.(P嚴(yán)2 D.無法比較低碳鋼試件扭轉(zhuǎn)破壞形式是 。A.沿橫截面拉斷 B.沿橫截面剪斷C?沿45o螺旋面拉斷 D.沿45。螺旋面剪斷塑性材料經(jīng)過硬化處理后，它的 得到提高A.強(qiáng)度極限 B.比例極限 C.延伸率D.截面收縮率9.T形截面鑄鐵懸臂梁受力如下圖所示，橫截面最合理布置的方案應(yīng)9.T形截面鑄鐵懸臂梁受力如下圖所示，橫截面最合理布置的方案應(yīng)A.B.C.D.10?下面關(guān)于梁撓度和轉(zhuǎn)角的論述中，正確的是 A.撓度最大的截面轉(zhuǎn)角為零A.撓度最大的截面轉(zhuǎn)角為零C.轉(zhuǎn)角為零的截面撓度最大B.撓度最大的截面轉(zhuǎn)角最大D.撓度的一階導(dǎo)數(shù)等于轉(zhuǎn)角三、填空題(共16分，每題4分)圖示正方體邊長為a,其頂角處作用力F。求：該力在x、y軸上的投影Fx= ，F(xiàn)y= 該力對x、y、z軸的矩mx(F)=一— —，my(F)=__ ?圖示螺釘在拉力F作用下工作。已知螺釘材料的許用應(yīng)力比］和［。］之間的關(guān)系為：［r］=0.5［。］，則螺釘直徑d與釘頭高度h的合理比值d/h= 。如下圖3所示，圓軸截面上的最大切應(yīng)力為 Pa。4、下圖4中桿的橫截面積A=1000mm2，彈性模量E=200GPa，則CD段的軸四、計(jì)算題（共54分）1.重P=6kN的均質(zhì)圓球，置于墻與斜桿AB間，如圖所示。已知AB=21,AC=1，各桿的重量及摩擦不計(jì)。求斜桿AB在B處的受力。（10分）2.如下圖所示，用兩個(gè)鉚釘將140mmx140mmx12mm的等邊角鋼鉚接在立柱上,構(gòu)成支托。若P二30kN，鉚釘?shù)闹睆綖?1mm。鉚釘?shù)脑S用應(yīng)力［t］=40MPa,0］二70MPa。試校核鉚釘?shù)膹?qiáng)度。（10分）bs

3.圖示懸臂梁，橫截面為矩形，承受載荷F1與F2作用，且F1=2F2=5kN,試作內(nèi)力圖并計(jì)算梁內(nèi)的最大彎曲正應(yīng)力，及該應(yīng)力所在截面上K點(diǎn)處的彎曲正應(yīng)力。（10分）FF4.階梯軸AB如圖所示，AC段直徑di=40mm，CB段直徑d2=70mm,外力偶矩M=1500N?m,M=600N?m,M=900N?m,G=80GPa,[t]=60MPa,[卩]=2°/m。B A C試校核該軸的強(qiáng)度和剛度。（12分）5-圖示折桿AB段為圓截面，AB丄CB。已知桿AB直徑d=100mm,材料的許用應(yīng)力［b］=80MPa。試按第三強(qiáng)度理論確定許用荷載［F］。（12分）一、 判斷題(1*10=10分)(X)2.(V)3.(X)4.(V)5.(X)6.(X)7.(X)8.(V)9.(V)10.(X)二、 單項(xiàng)選擇題(2*10=20分)1、(B)2、(C)3、(B)4、(C)5、(D)6、(C)7、(B)8、(B)9、(A)10、(D)三、 .填空題(4*4=旳分)1?F,0，可aF,0,； 2. ； 3. —；4、-0.01；四、 計(jì)算題(10+10+10+12+12分=54分)解：(1)D:工F=0Fcos30°-6=0F=\-'3kN=6.93kN(5TOC\o"1-5"\h\zy C C分)(2)AB:工m=0F-2lsin30-F-1=0F=4、.3kN=6.93kN(5分)A B C B解：因結(jié)構(gòu)與載荷都對稱，所以兩個(gè)鉚釘受力相等，作用在每個(gè)鉚釘上的剪力與擠壓力都為P/2。鉚釘?shù)募魬?yīng)力為

t=Q=P/2=0.5X30X103Pa沁43.3MPa>[T]=40MPa（5分）A兀d2/4 -x0.02124所以鉚釘?shù)募羟袕?qiáng)度不夠。30X30X103PPo= = = Pau59.5MPa<[g]二70MPa（5分）bsA 2td2X12X21X10-6 bsbs畫梁的彎矩圖所以鉚釘?shù)臄D壓強(qiáng)度足夠。畫梁的彎矩圖（1）（2）最大彎矩（位于固定端）：M=7.5kN（5分）max（3）計(jì)算應(yīng)力：最大應(yīng)力：（2分）gmaxMmaxWgmaxMmaxWZMmaxbh2~6~7.5x10640x802=176MPaK點(diǎn)的應(yīng)力：（3分）M?y max—IZM?y max—IZM?ymax—bh37.5X106X3040X803=132MPa12124.（12分）琳：（1）畫扭柜圖＜■將將軸分対2股，逐段計(jì)算扭柜。對宮C段；n^dOONm；對CB段；^=1500Nm根據(jù)計(jì)算結(jié)果，按比例畫出扭矩團(tuán)如圖。⑵校核軸的強(qiáng)度。% ^0.04S00N.m_=47.7MPa^W=60MPa,AC段強(qiáng)度寶全om% ^0.04_^_=lSaDN-m=223MPa^[I]=^MPaJCB段強(qiáng)度安全亠%刊小%新_加：ttO.04丄芒[=丹32X=￡2^1=236xl0_加：ttO.04丄芒[=丹3232 32dOObl-mdOObl-m近^1SO=-g0xia9x2.51xl0-7xl^_=1.7if)/m^[/]=2〔9加CE段心=旦冥型=嚳N曲 竺十心仏十曰⑴CE段心Gl?2用S0xL0px2.36xl0-6冗啟C段，CB段均滿足剛康條件。內(nèi)力及內(nèi)力圖、強(qiáng)度校核、剛度校核每步各4分）5、（12分）解⑴外力豬析。將作用千C點(diǎn)的力向啟E桿抽線簡化，結(jié)果如臥F使梁在豎向平面內(nèi)發(fā)生彎曲變形。附加力偶矩為ME.2F,