06~07工程力學復習題

1、20062007第一學期工程力學復習思考題一、判斷以下各題是非，正確的請在題后括號內(nèi)打“O”，錯誤者打“”。（每題1分共15分）1作用于剛體上的力可以認為是滑動矢量，而作用于物體上的力是定位矢量。（ ）2剛體在三個力作用下處于平衡，這三個力則必匯交于一點。（ ）3如圖所示，AB桿自重不計，在5個已知力作用下處于平衡，則作用于B點的4個力的合力FR必與作用于A端的力F5等值、反向、共線。（ ）圖1-14二力構件是指兩端用鉸鏈連接，并且只受兩個力的構件。二力構件與其具體形狀無關。（ ）5如果物體在某個平衡力系作用下處于平衡，那么再加上一個平衡力系，該物體仍處于平衡狀態(tài)。（ ）6兩物體光滑接觸如圖1

2、-2所示。不計物體自重，P1與P2等值、反向、共線，則這兩個物體處于平衡狀態(tài)。（ ）圖1-27兩個力的合力一定大于其中任意一個分力。（ ）8平面任意力系中，若其力多邊形自行閉合，則力系平衡。（ ） 9一個任意力系簡化所得的主矢就是該力系的合力。（ ）10作用于一個剛體上大小相等、方向相同的兩個力對這個剛體的作用是一樣的。（ ）11物體在兩個等值、反向、共線力的作用下將處于平衡狀態(tài)。（ ）12如果兩個力的大小相等，則它們在同一坐標軸上的投影也一定相等。（ ）13如果一個力在某軸上的投影為零，則這個力一定為零。（ ）14匯交于一點的三個力所構成的平衡力系，只要其中的兩個力在同一直線上，則不共線的第

3、三個力肯定為零。（ ）15力偶對其作用面內(nèi)任一點的力矩恒等于該力偶的力偶矩距，而與矩心位置無關。（ ）16同一平面內(nèi)任意一力與一個力偶都可以合成為一個力。（ ）17若平面力系不平衡，則一定可以合成為一個力。（ ）18圖示A、B、C、D、E五點在同一剛體的一個平面上，作用在A、B、C、D四點上的力用矢量，表示，那么矢量為該力系的合力。（ ）圖1-319對于平面任意力系，一定存在某平面平行力系與之等效。（ ）20對于任意的平面匯交力系，一定存在某平面平行力系與之等效。（ ）21對于任意一平面力系，一定可以用兩個平面匯交力系來與之等效。（）22某平面力系由一平面平行力系與一匯交于A點的力系組成，若其

4、中的平面平行力系簡化成一個合力，且這個合力作用線不通過A點，則該力系的主矢可能為零。（ ）23系統(tǒng)中兩物體間相互作用，其作用力與反作用力等值、反向、共線，因此這兩個物體所組成的系統(tǒng)在這一對力的作用下處于平衡。（ ）24當研究的對象是物系時，我們把物系外的物體與物系間的作用力稱為外力，將物系內(nèi)部物體間的相互作用力稱為內(nèi)力。物系的內(nèi)力呈等值、反向、共線的作用力與反作用力。作用力與反作用力對系統(tǒng)的作用效應相互抵消，因此，系統(tǒng)內(nèi)力的合力為零。（ ）25體內(nèi)兩點間的距離保持不變的物體稱為剛體。（ ）26圖示結構由兩根尺寸完全相同的桿組成，其中AB為銅質桿，BC為鋼質桿，兩桿在力Q的作用下產(chǎn)生的拉應力相等

5、。（ ） 圖1-427若試件處于彈性變形階段，則應力和應變成線性關系。（ ）28壓強是構件表面的正應力。（ ）29桿件的基本變形只有拉（壓）、剪、扭、彎四種，如果還有另一種變形，那必定是這四種變形的某種組合。（ ）30桿件伸長后，橫向會變細，這是因為桿內(nèi)有橫向應力存在。（ ）31減速器中的軸有粗有細，若減速器輸入功率一定，往往將高速軸做得粗一些，低速軸做得細一些。（ ）32在剪力Q = 0處，梁的彎矩必然為最大。（ ）33在梁的中間鉸處，彎矩圖上必有M=0。（ ）34兩根梁的跨度、承受的載荷及支承條件均相同，若兩根梁的材料和橫截面面積不同，則兩根梁的剪力圖和彎矩圖就不一定相同。（ ）35“應力

6、”和“壓強”的量綱相同（均為MPa），所以兩者的物理意義相同，僅僅是運用場合不同而已。壓強一般作用于物體表面，而應力存在于受力物體內(nèi)部的一點。（ ）36圖示一懸臂梁，梁的右端作用一力F，受力前在梁上畫一斜線AB，受力后產(chǎn)生拉伸變形而平行移至AB，則ABAB。（ ） 圖1-537低碳鋼試件拉伸時，當其橫截面上的應力達到材料的屈服極限后再增大拉伸力，則試件將不再產(chǎn)生彈性變形，而僅僅只發(fā)生塑性變形。（ ）38材料的許用應力取決于材料本身的性質，因此，由同一材料制成的不同構件，其許用應力是相同的。（ ）39設計靜載荷下的低碳鋼零件時，常取s作為強度極限。（ ）40石拱橋充分利用了石材抗壓強度高的特點，

7、因此，橋面上可以承受很重的載荷。（ ）41圖示圓形截面和正方形截面拉桿的材料、橫截面面積相同，但長度不同。當兩桿受同樣的載荷F拉伸時，其軸向應變相同，而沿ab方向的橫向變形則不同。（ ） 圖1-642將圖（a）所示作用于梁A端的力偶Me用圖（b）所示兩個作用于梁中部的等值、反向之平行力F代替，且Fd = Me ，經(jīng)如此處理后，梁的變形效應是一樣的。（ ） 圖1-743將圖（a）所示的作用于梁上的均布載荷q簡化成圖（b）所示的作用于梁中部的集中力F（F = qL）后，梁的變形效應是一樣的。（ ） 圖1-844拉伸試驗時，當應力超過比例極限后將載荷卸除，則試件將會產(chǎn)生塑性變形。（ ）45構件所受的

8、外力就是構件上所受的載荷。（ ）二、填空題（每題1分共15分）1圖2-1所示直桿OA自重不計，當作用于直桿A端的力F與桿軸成角時，該力對支座O之矩為 。 圖2-1 圖2-22圖2-2所示直桿OA與水平成角，其自重不計。當作用于直桿A端的力F與桿軸成角時，該力對支座O之矩為 。3力是物體間的相互作用，這種作用將引起物體 ，稱為力對物體作用的外效應；此外，這種作用還將引起物體 ，稱為力對物體的內(nèi)效應。4作用于剛體上的力，均可平移到剛體相同內(nèi)任意一點，但平移的結果除了一集中力外，同時還應附加一個 。5根據(jù)力的平移定理，作用于圖2-3所示齒輪上的圓周力F t對軸系的運動將產(chǎn)生兩種作用：一是 ，二是 。

9、 圖2-3 圖2-46圖2-4所示和兩力分別作用于平面剛體 ABC 所處平面的A點和B點。在A、B、C三點中的 點加一適當?shù)牧梢允瓜到y(tǒng)平衡。7如果一平面任意力系簡化的最終結果為一合力，則說明原力系不是一個平衡力系，也不可能是一個 。8平面任意力系簡化的最終結果若為一個力偶，則說明原力系為 ，它向任一點的簡化結果都一樣。9有一不平衡的平面力系，已知該力系在x軸上的投影的代數(shù)和為零，且對平面內(nèi)某一點之矩的代數(shù)和也為零。那么該力系的最終簡化結果是 。10若某平面任意力系向其作用面內(nèi)任一點簡化其主矩恒等于零，則該力系最終的簡化結果是 。11在圖2-5所示剛體上的B點加上一個適當?shù)?，可以使剛體平衡。

10、 圖2-5 圖2-613在圖2-6所示剛體上的B點加上一個適當?shù)?可以使其處于平衡狀態(tài)。14對非自由體的運動所預加的限制條件稱為 ；約束反力的方向總是與約束所能阻止的物體的運動趨勢的方向 ；約束反力由 引起，且隨其改變而改變。15已知合力F R 沿直線AB作用，其中一個分力的作用線與AB成30角，若欲使另一個分力的值最小，則此二分力之間的夾角應為 。16圖2-7所示曲桿自重不計，其上作用一力偶矩為M的力偶時，支座B處的約束力為 。 圖2-717圖2-8所示（a）、（b）兩個小單元，虛線表示其受力后的變形情況。 單元體（a）的剪應變= ， 單元體（b）的剪應變= 。 圖2-8 圖2-918現(xiàn)有三

11、種材料的拉伸曲線如圖2-9所示。若分別由此三種材料制成同一構件，其中： 強度最高的是 ， 剛度最大的是 ， 塑性最好的是 。 19通過低碳鋼的拉伸破壞試驗可測定強度指標 和 ； 塑性指標 和 。20彎矩圖上的最大彎矩max可能出現(xiàn)在 上 ， 也可能出現(xiàn)在 上 。21集中力偶作用處，其作用面兩側的 會產(chǎn)生突變 ，而 則不變 。 22平面剛架受力如圖2-10所示（各指定截面無限靠近與其平行的軸線），其中：1-1截面上的剪力 Q 1 = ，彎矩 1 = ，軸力 1 = ；2-2截面上的剪力 Q 2 = ，彎矩 2 = ，軸力 2 = ；3-3截面上的剪力 Q 3 = ，彎矩 3 = ，軸力 3 =

12、。 圖2-10 圖2-1123圖2-11示外伸梁受均布載荷作用，欲使 A = B = -C ，則要求L/a 的比值為 ；欲使 C = 0，則要求L/a 的比值為 。24當簡支梁只受集中力和集中力偶作用時，最大剪力必發(fā)生在 。25依據(jù)材料的破壞類型，材料力學提出了兩類強度理論：一類以斷裂破壞為標志，包括第一和第二強度理論；另一類以塑性屈服為標志，包括第三和第四強度理論；一般而言，對脆性材料宜采用第 強度理論 ，對塑性材料宜采用 強度理論。三、選擇（每題2分共20分）1如圖3-1所示，剛體受三個力的作用，并且三力均不為零，則（ ）。A情況a剛體不可能平衡 B情況b剛體不可能平衡C情況a、b兩種情況

13、都無法平衡 D情況a、b兩種情況均有可能平衡 圖3-12如圖3-2所示，力沿其作用線由D點滑移到E點，則A、B、C三鉸處的約束反力（ ）。A都不變 B都會改變 C只有C鉸處反力不變 D只有C鉸處反力改變圖3-2 圖3-33圖3-3所示梯子AB重P，擱置在光滑的水平地板與光滑的鉛直墻上。梯子E點處站一重Q的人，梯子之D點用繩索OD系在墻角O點上。設P、Q、BE、AB尺寸均已知，C為AB之中點其坐標如圖示。當需進行受力分析求A、B、D三處的約束力時，最好不要對（ ）點取矩。A以未知力NA、NB作用線的交點H作為矩心列平衡方程； B以坐標原點O為矩心列平衡方程； C以力NA作用線與繩索拉力T作用線的

14、交點G.4圖3-4所示四種結構均不計構件的自重，且忽略摩擦，若= 60。當B處作用相同的作用力F時，鉸鏈A處約束力相同的是（ ）。Aa和b Ba和c Cb和c Dc和d 圖3-45如圖3-5所示，已知某平面內(nèi)任意力系對平面內(nèi)三點：A（2，4），B（1，2），C（3，1）的主矩分別為MA，MB，MC。若MA = MB = 0，而MC 0，轉向為順時針，則該力系簡化的最終結果是（ ）。A過A、C連線的力； B過A、B連線的力C過B、C連線的力； D一個力偶矩為MC的力偶。 圖3-5 圖3-66平面任意力系向某點簡化，其主矢為零，主矩不為零，下述說法中正確的是（ ）。A.力系可以用一個力來平衡； B

15、. 力系可以用一個力偶平衡；7圖3-6所示圓盤處于平衡狀態(tài)，下述說法中正確的是（ ）。A力F 1與力F 2等效；B力F 1與力F 2平衡；C支座A處的反力與F 1，F(xiàn) 2組成平衡力系。8某平面任意力系向A點簡化得一個力FRA（FRA 0）和一矩為MA（MA 0）的力偶，B為平面內(nèi)另一點，其中（ ）是不可能的。A向B點簡化僅得一力偶； B向B點簡化僅得一力；C向B點簡化得，； D向B點簡化得，。9圖3-7所示桿AB長2m，點C是其中點。如圖所示分別受四種力系作用，其中圖（ ）和圖（ ）所示力系是等效的。 圖3-710A，B為某平面力系作用面內(nèi)任意兩點，該力系向A點簡化的結果是FRA和MA，向B點

16、簡化的主矩為M B，則下述結論中正確的是（ ）。A當FRA = 0時，必有M A = M B ； B當FRA = 0時，可能有M A M B ；C當FRA 0時，可能有M A = M B ； D 當FRA 0時，必有M A M B。11某剛體上作用一平面任意力系，此力系由分別匯交于A，B兩點的兩個匯交力系組成。若力系向A點簡化僅得一個合力，下述說法中正確的是（ ）。A匯交于B點的力的矢量和必為零； B匯交于B點的力對A點的矩的代數(shù)和必定為零C匯交于B點的力的矢量和不一定為零，匯交于B點的力對A點的矩的代數(shù)和也不一定為零。12桿件受力如圖3-8所示，若用Nmax 和Nmin 分別表示桿內(nèi)的最大軸

17、力和最小軸力，則（ ）是正確的。ANmax = 50 KN，Nmin = - 5 KN BNmax = 55 KN，Nmin = - 40 KNCNmax = 55 KN，Nmin = - 25 KN DNmax = 20 KN，Nmin = - 5 KN 圖3-8圖3-913桿件受力如圖3-9所示，若AB、BC、CD三段的橫截面面積分別為A，2A，3A。則下列結論中正確的是（ ）。A各段橫截面上的軸力、正應力都相等 B各段橫截面上的軸力、正應力都不相等C各段橫截面上軸力相等，但正應力不等 D各段橫截面上的軸力不相等，但正應力相等14材料相同的兩根桿受力如圖3-10所示。若桿的伸長為L1，桿的

18、伸長為L2 ，則下列結論中正確的是（ ）。AL1 = L2 BL1 = 1.5L2 CL1 = 2L2 DL1 = 2.5L2 圖3-1015已知材料的比例極限p = 200 MPa ，彈性模量 E = 200 GPa ，屈服極限s =235 MPa , 強度極限b = 376 MPa 。則下列結論中正確的是( ).A若安全系數(shù)n = 2 , 則= 188 MPa B若= 110010-6,則= E= 110010-6200109= 220106PaC若安全系數(shù) n = 1.1 , 則= 213.6 MPaD若= 60010-6,則= E= 20010960010-6 = 120106Pa16

19、圖3-11所示圓軸由鋼軸和鋁套管牢固地結合在一起。扭轉變形時，橫截面上切應力分布如圖（ ）所示。 圖3-1117（ ）不能成為工程中使用空心軸的理由。A為傳遞較大的外力偶 B為減少軸所占據(jù)機器的空間 C為減少機器的重量18直徑為D的圓軸受純扭轉，軸內(nèi)產(chǎn)生的最大剪應力為1，單位扭轉角為1。若軸的直徑改為D/2 后，軸內(nèi)產(chǎn)生的最大剪應力為2，單位扭轉角為2 應為（ ）。A2 = 161 ，2 = 81 B2 = 161 ，2 = 161C2 = 81 ，2 = 161 D2 = 81 ，2 = 8119若將受純扭轉圓軸的橫截面面積增加一倍，則軸內(nèi)最大剪應力是原來的（ ）倍。A1/2 B1/4 C2

20、 D /420圖3-12所示梁CB段的剪力、彎矩方程為Q（x）= -3m /（2a），M（x）= -3mx /（2a）+m，其相應適用區(qū)間分別為（ ）。A（a x 2a），（a x 2a） B（a x 2a），（a x 2a）C（a x 2a），（a x 2a） D（a x 2a），（a x 2a）圖3-12 圖3-1321如圖3-13所示懸臂梁上作用集中力F和集中力偶M，若將M在梁上移動時（ ）。A對剪力圖形狀、大小均無影響 B對彎矩圖形狀無影響，只對其大小有影響C對剪力圖和彎矩圖的形狀及大小均有影響 D對剪力圖和彎矩圖的形狀及大小均無影響22如將圖示的力F平移到梁AD的C截面上，則梁上的M

21、max與FQmax的變化結果為（ ）。A前者不變，后者變 B兩者均改變 C前者改變，后者不變 D兩者都不改變 圖3-14 圖3-1523圖3-15所示平面剛架ABC ，A端固定，在其平面內(nèi)C點施加圖示一集中力F ，其m-m截面上的內(nèi)力分量（ ）不為零。AM、F Q、F N BM、F N CM、F Q DF N、F Q24圖3-16所示受力對稱于中央截面的簡支梁，則該梁的（ ）。AM圖對稱，F(xiàn) Q圖反對稱 BM圖反對稱，F(xiàn) Q圖對稱 CM圖和F Q圖均對稱 DM圖和F Q圖均反對稱 圖3-16 圖3-1725若將圖3-17（a）所示簡支梁在總載荷大小不變的情況下，改為圖（b）所示的承載方式，則梁

22、內(nèi)最大彎矩M max和最大剪力F Q max的變化情況是（ ）。AM max 減少，F(xiàn) Q max不變 B二者都減小 CM max 不變，F(xiàn) Q max 減少 D二者都不變26圖3-18所示雙杠長為L，其外伸段的合理長度a =（ ）。AL/3 BL/4 CL/5 DL/6 圖3-1827圖示3-19煤氣罐內(nèi)壓為p時，其表面各點處于（ ）。A單向應力狀態(tài) B二向應力狀態(tài) C三向應力狀態(tài) D各向等應力狀態(tài)28圖示3-20輪船螺旋漿軸表面任一點處于（ ）。A單向應力狀態(tài) B二向應力狀態(tài) C三向應力狀態(tài) D各向等應力狀態(tài)圖3-19 圖3-2029圓軸受扭時，軸的表面各點處于（ ）。A單向應力狀態(tài) B二

23、向應力狀態(tài) C三向應力狀態(tài) D各向等應力狀態(tài)30以下結論中（ ）是正確的。A第一、二強度理論主要用于塑性材料 B第三、四強度理論主要用于脆性材料C第一強度理論主要用于單向應力狀態(tài) D第四強度理論可用于塑性材料的任何應力狀態(tài)四、問答（共25分）1說明；力等效于三個式子與文字的內(nèi)涵與區(qū)別：（5分）2什么叫二力構件？分析二力構件是與二力構件的形狀有關嗎？圖示哪些是二力構件？（5分） 圖4-13配以圖示說明兩力大小相等，兩力矢相等，兩力相等，這三種說法的區(qū)別。（5分）4為什么力偶不能與一個力平衡？既然如此，那又如何解釋圖4-2所示轉輪的平衡現(xiàn)象？(5分)5剛體上A、B、C、D四點組成一平行四邊形，如在

24、其四個頂點作用有四個力，這四個力沿四個邊恰好組成封閉的力多邊形，如圖4-5所示。問此剛體是否平衡？（3分） 圖4-2 圖4-56如圖所示，力或力偶對點A的矩都相等，它們引起的支座的反力是否相等？（5分） 圖4-67不計重量的直角三角板ABC用三個活動鉸支座固定，其中B，C兩處支座分別沿直角邊設置，若系統(tǒng)受垂直于BC的力F作用，系統(tǒng)能否平衡？為什么？(5分) 圖4-78試解釋單缸柴油機曲軸端部裝置一個大飛輪的道理。（3分）9圓軸扭轉之前在其表面畫一小正方形如圖所示,扭轉后此正方形將如何變形 ?(5分) 圖4-810在列梁的剪力、彎矩方程時,通常要分段,試問在哪些情況下要分段 ? (3分)11試述

25、最大彎矩的截面位置可能發(fā)生在梁的哪些位置 ? (3分)12說明下列各種情況下,哪些是靜載荷,哪些是動載荷 ? (3分)(a) 千斤頂頂重物時的壓力; (b) 起重機剛將重物由靜止狀態(tài)吊起時鋼繩所受的拉力; (c) 水庫中水對壩的壓力; (d) 用臉盆盛自來水龍頭滲漏的水滴,水對盆的壓力。13試述內(nèi)力與應力的區(qū)別和相互關系。(3分)14試述壓縮與擠壓的區(qū)別。(3分)15材料力學中所說的內(nèi)力有哪些特征 ? (5分)16強度準則ca 是設計零件首先必須滿足的基本設計準則，ca的計算因零件的工作狀態(tài)不同而不同，而 =lim /s（lim為極限應力，s為安全系數(shù)）。在靜載荷狀態(tài)下，若s已知，試問設計塑性

26、材料零件時取什么作為極限應力lim？設計脆性材料零件時又取什么作為極限應力 lim ？為什么 ？（5分）17槽鋼的一端固定，另一端自由，自由端受集中力P作用，梁的橫截面和力P的作用線如圖4-9所示，圖中C為截面形心，試問這根梁將發(fā)生什么樣的變形 ？（3分） 18工字鋼的一端固定，另一端自由，自由端受集中力P作用，梁的橫截面和力P的作用線如圖4-10所示，圖中C為截面形心，試問這根梁將發(fā)生什么樣的變形 ？（3分） 19等邊角鋼的一端固定，另一端自由，自由端受集中力P作用，梁的橫截面和力P的作用線如圖4-11所示，圖中C為截面形心，試問這根梁將發(fā)生什么樣的變形 ？（3分）圖4-9 圖4-10 圖4

27、-11五、分析計算題（25分）1圖5-1所示物體的受力圖是否有錯誤？若有則請予改正。（3分） 圖5-1 圖5-2 2圖5-2所示物體的受力圖是否有錯誤？若有，則請予改正。（3分）3圖5-3所示物體的受力圖是否有錯誤？若有，則請予改正。（3分） 圖5-34圖示三鉸拱橋由左、右兩拱鉸接而成。不計自重及摩擦，在拱AC上作用有載荷F，請用二力平衡和三力平衡原理分析左拱AC的受力，并繪出其受力圖。（不允許用兩個正交分力表示鉸鏈處的受力。）（3分） 圖5-4 5分析圖（a）所示物系中圖（b）和圖（c）所指定物體的受力并畫出受力圖。未畫重力的物體，其自重不計。（3分） 圖5-56勻質圓柱重P1=400N，放

28、在傾角為30的光滑斜面上，并用一繞過定滑輪A的繩索與重P2=200N的重物B相連。定滑輪的位置可以調整，從而使角可在30 90范圍內(nèi)變化。當圓柱處于平衡時，角的取值可能如何？（5分） 圖5-6 圖5-77圖5-7所示滾子重P=800N，滾子半徑R=400mm。欲用固聯(lián)于滾子中心的繩索將其拉過h=80mm的石坎，所施最大拉力F=480N，試問若沿水平方向拉，能否把滾子拉過石坎？（5分）8兩直角剛桿ABC和DEF在F處鉸接。若各桿自重不計，則垂直BC的力P由B點往下移到C點的過程中，D處約束力的變化范圍如何？（5分） 圖5-8 圖5-99如圖5-19所示，各物塊自重及摩擦不計，物塊受力偶作用，其力

29、偶矩的大小皆為M，方向如圖。試確定A、B兩點約束力的方向。（5分）10結構受力如圖5-10所示。各桿的橫截面面積均為A ，其材料允許壓應力為-，允許拉應力為+ = 0.8 -，試分析該結構容許的載荷取決于哪根桿？其容許載荷是多少？（5分）11圖5-11所示螺栓聯(lián)接中，P = 30 KN ，螺栓直徑d = 10 mm ，試求螺栓中產(chǎn)生的剪應力是多少 ？（5分） 圖5-10 圖5-1112圖5-12示兩塊鋼板焊接在一起，若P = 150 KN ，焊縫許用剪應力= 110 MPa ，焊縫受剪高度h = 0.7 t （t為焊角尺寸，t8mm），試求所需焊縫的長度L 。（5分） 圖5-1213直徑和長度

30、相同，而材料不同的兩根軸，在相同扭矩作用下，它們的最大剪應力max 是否相同 ？扭轉角是否相同 ？為什么 ？（5分）14繪出圖5-13所示外伸梁的內(nèi)力圖，并求出剪力和彎矩絕對值的最大值，設q 、a 均為已知。（5分）15繪出圖5-14所示外伸梁的內(nèi)力圖，并求出剪力和彎矩絕對值的最大值，設q 、a 均為已知。（5分）圖5-13 圖5-1416圖5-15所示火車車軸，已知車體作用于軸上的力P = 40 KN ，L = 1.5 m ，a = 23 cm ，d = 14 cm ，d 1 = 12 cm 。若忽略剪應力的影響，試分析該軸所處的應力循環(huán)狀態(tài)，繪出其應力循環(huán)曲線并指出軸的危險截面。（5分）

31、圖5-1517柴油機連桿工作時，連桿上的螺栓受交變應力作用。若螺栓所受的最大拉力F max = 9.58 KN ，最小拉力為F min = 8.71 KN ，螺栓的最小直徑d = 8.5 mm ，試計算螺栓上所受的應力的平均應力m 和應力幅的幅值a 分別為多少 ？分析螺栓所處的應力循環(huán)狀態(tài)，并繪出其應力循環(huán)曲線。（5分）答案一、判斷OXOXX XXXXX XXXOO OXXOO OOXXO OXXOX XXOXX XXXOO OXXXX1、物體包括剛體及變形體，構件的破壞是伴隨變形發(fā)生的。因此要研究變形體截面上的應力，當截面上的應力超過材料的允許的極限應力時即發(fā)生破壞，故作用與該截面的內(nèi)力不能

32、移至其他截面。圖122、如圖示，剛體在三個平行力作用下也處于平衡狀態(tài)。故三力平衡剛體不一定必匯交于一點。3、構件AB欲平衡，B點4個力的合力FR必與F5等值、反向、共線。4、僅受二力作用而平衡的構件才是二力桿。 5、若是變形體，其受力而平衡狀態(tài)可能為彈性體平衡，亦可能為破壞前的臨界狀態(tài)。因此，當在加上一對平衡力后都會破壞其原來的平衡狀態(tài)。圖166題圖6題圖6題圖6題圖6、取塊A，其受力如圖，顯然剛體A不能平衡，塊A相對與B向右上方滑動。7、平行四邊形的對角線不一定比兩個鄰邊長。 8、力多邊形自行閉合確是平面匯交力系平衡的充要條件，但平面任意力系中的各力均涉及各自的作用點的問題，此時的力多邊形的

33、結果是平面任意力系的主矢。9、主矢是幾何量，有大小和方向，但不涉及作用點問題，可在任意點處畫出；合力是物理量，它具有與原力系等效這一特定的力學內(nèi)容，除了大小和方向以外，還必須說明其作用點才有意義。10、作用點不同，則剛體的運動效應不同11、同512、大小相同的兩個力與同一坐標軸的夾角不一定相等（方向），故他們在該軸上的投影也不一定相等。13、垂直與該軸之力在其上的投影為零，但該力并不為零。14、符合二力平衡公理。15、力偶性質116、根據(jù)力的平移定理的逆定理，可以把這個力和力偶合成一個合力，合力的作用線到簡化中心的距離為dM0/FR。17、也有可能合成一個力偶或一個和一個力偶。18、同8、9，

34、AE為主矢不是合力。19、若該平面任意力系不為平衡力系時，可以將其簡化：FR0 M00 此時，根據(jù)力平移定理的逆過程，可以將其簡化為一個合力FFR0 M00 對于兩種情況，可認為FR和F即為兩平行力的合力FFR0 M00 顯然用一對大小相等、方向相反的兩平行力代替。20、平面匯交力系若不平衡，則必簡化為一個力，故一定存在某平面平行力系其合力與此力等值、共線、反向。21、可按平面任意力系簡化的三種狀態(tài)討論（平衡除外）FR0 M00 兩匯交力系中，一個將其合力F向O平移得一主矢和主矩，其主矢和FR相等，另一匯交力系簡化成一個力偶，M與M1疊加成M0；FR0 M00 兩匯交力系中，總可讓一個簡化過O

35、點的FR，也總可讓另一個也簡化過O點的FR2，且FR1FR2FRFR0 M00 則一定存在兩匯交力系將他們簡化成一對等值、反向、不共線的平行力FR1和FR2，且FR1dM022、平面平行力系簡化成一個合力FR，且該合力作用線不通過A點，則匯交于A點力系的合力FR如果和FR平行方向的話，則他們合成后的該力系的主矢可能為零。23、系統(tǒng)有靜動之分。運動的系統(tǒng)中，如凸輪系統(tǒng)，凸輪對頂桿的作用力于頂桿對凸輪的反作用力亦是系統(tǒng)內(nèi)力，但他們并不平衡。運動的柔性系統(tǒng)經(jīng)過鋼化處理后，通過鉸鏈連接的各構件已成為一個假想的剛體。當把經(jīng)鋼化的整個系統(tǒng)作為研究對象時，物系鉸鏈處一點所受內(nèi)力成對出現(xiàn)，這種內(nèi)力對系統(tǒng)的作用

36、效應是相互抵消的，不影響整個系統(tǒng)的平衡。（這些力不能叫做作用力和反作用力，而是作用在該點的內(nèi)力）24、同23。25、剛體是不變形的固體。26、N/A 尺寸相同，且內(nèi)力與材料無關，故具有相同的拉應力。27、彈性變形階段包括應力和應變成比例的比例極限段和不成比例的彈性極限段，在彈性極限段內(nèi)應力和應變不成線性關系。28、應力和壓強的量綱是一樣的，但兩者的物理意義不同，應力是微面積上內(nèi)力的平均集度為A0時的極限，它與內(nèi)力的分布有關，而壓強則是單位面積上的外力；其次，應力一般不垂直截面，它可以費解為垂直與截面的正應力和平行與截面的切應力，而壓強一般垂直于作用面，最后，壓強呈均勻分布或線性分布，而應力的分

37、布很復雜，此外壓強一般作用于物體表面，而應力則作用在受力物體內(nèi)部的任一點。29、30、以圓截面桿拉伸為例，其橫向變形為d/dd1d/d 且=/E 所以橫向線應變是伴隨縱向線應變發(fā)生的，而縱向線應變和應力和彈性模量有關，和所謂的橫向應力無關。31、d 而M9550P/n 本題中P一定，故n升高，M就降低，因此高速軸上傳遞的M應小一點，低速軸上傳遞的大一些。32、Q0的地方，M有極值，但不一定是最大值。33、34、梁上某一截面的剪力大小對于截面左（右）段上外力的代數(shù)和，而彎矩的大小等于截面左（右）段上所有外力對截面的力矩的代數(shù)和。35、同28圖1-3636、LFNL/EA 而LAa 故da42、其

38、剪力圖和彎矩圖均發(fā)生變化。圖142a 圖142b43、其剪力圖和彎矩圖均發(fā)生變化。（課本圖1513、1514）圖143a 圖143b44、只有超過彈性極限e后達到屈服極限s后才有可能發(fā)生塑性變形。45、構件上所受的載荷和約束反力都為構件的外力。二、填空1、FLsin 2、FLsin 3、運動 變形 4、力偶 5、使軸旋轉 沿力F的方向向下移動6、A 7、力偶系 8、力偶系 9、過該點且垂直與X軸的合力 10、平衡力系 11、力偶13、力 14、約束 相反 主動力 15、9016、M/L 17、0 18、A B C19、b s 20、分段面、分布載荷梁段Q0的截面 21、彎矩圖 剪力圖22、P

39、Pa 0 0 Pa P P 0 0 23、2 2 24、集中力作用截面的一側25、一，二 三，四三、選擇ABBAB BCA（CD）C BADDD BBCDC ACDAA DBBBD 四、問答題：1.（1）（兩個力大小相等，方向一致，但不涉及是否共作用線）；（2）（兩個力大小相等）；（3）與等效，則說明兩力等值、同向、共線。2.僅受兩個力作用而平衡的構件二力構件； 由于兩個力的作用線必沿這兩個力作用點之連線，所以，二力構件的作用線總是兩個力作用點之連線而不管構件形狀如何； 圖（a）中的BE、圖（b）中的AC、圖（c）中的AC和CB均為兩力桿，其余不是。3(a) 兩力大小相等，但方向、作用點不同； (b) 兩力大小相等，方向一致，但作用點不同； (c) 兩力等值、同向、共線（作用點相同）。圖43 4. 力偶無合力，故力偶對物體的平移運動不會產(chǎn)生任何影響，力與力偶相互不能替代，不能構成平衡。 取轉輪為分離體，將力平移至O，則有一集中力和一集中力偶，與支反力平衡，與平衡，共組成一平衡力系。 圖445.由題設知，這四個力分別作用于A、B、C、D四個點，是一個平面任意力系。其中，與之作用線交于B，將其合成得；與之作用線交于D，將其合成得。顯然與為一對大小相等、方向相反、不共線的平行力形成力偶（即剛體不平衡）。 圖45 6