工程力學(xué)期末復(fù)習(xí)題含答案

1、工程力學(xué) 期末復(fù)習(xí)題選擇題:F面哪一選項(xiàng)是材料的剛度指標(biāo)?彈性模量E;F面哪一選項(xiàng)是材料的塑性指標(biāo)?彈性模量E；(5)根據(jù)鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)破壞斷口可以推斷，鑄鐵的扭轉(zhuǎn)破壞和什么因素有很大的關(guān)系?A最大拉應(yīng)力；B最小拉應(yīng)力；C最大剪應(yīng)力；D最小剪應(yīng)力。(6)電阻應(yīng)變片(簡(jiǎn)稱電阻片或應(yīng)變片)應(yīng)用廣泛，它是利用什么原理實(shí)現(xiàn)電測(cè)的？_CA壓電；B光的衍射；C金屬絲的電阻隨機(jī)械變形而發(fā)生變化；D當(dāng)軸向壓力達(dá)到某一臨界值時(shí)，壓桿失穩(wěn)。(7)沖擊韌性的物理意義是AoA試樣斷裂過程中斷面單位面積吸收的能量；B試樣斷裂過程中斷面吸收的能量；強(qiáng)度極限bb；斷后伸長(zhǎng)率(延伸率)So在鑄鐵壓縮試驗(yàn)中，破壞后的鑄鐵試樣斷口

2、平滑呈韌性，與軸線近似成45。破壞前，該斷口所在斜截面的應(yīng)力有何特點(diǎn)?A拉應(yīng)力最大;B拉應(yīng)力最小;C剪應(yīng)力最大;D剪應(yīng)力最小。(4)在鑄鐵扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)中，鑄鐵斷口的形態(tài)是什么樣的？DA斷口平齊、與軸線垂直;B斷口平齊、與軸線近似成45C斷口呈螺旋面、與軸線垂直;D斷口呈螺旋面、與軸線近似成45S；強(qiáng)度極限bb；斷后伸長(zhǎng)率(延伸率)SoS；C試樣在沖擊過程中受到的最大沖擊力；D試樣在沖擊過程中產(chǎn)生的最大變形。(8)矩形截面梁在截面B處沿鉛垂對(duì)稱軸和水平對(duì)稱軸方向上分別作用有Fp,如圖所示。關(guān)于最大拉應(yīng)B壓桿約束愈強(qiáng)，壓桿的臨界載荷FPcr愈低，其穩(wěn)定性愈好;D是正確的=160MPa則下面關(guān)于構(gòu)件強(qiáng)度

3、的說法中正確的是_CA選用第一強(qiáng)度理論，構(gòu)件滿足強(qiáng)度要求；B選用第一強(qiáng)度理論，構(gòu)件不滿足強(qiáng)度要求；C選用第三強(qiáng)度理論，構(gòu)件滿足強(qiáng)度要求；D選用第三強(qiáng)度理論，構(gòu)件滿不足強(qiáng)度要求。(10)構(gòu)件中危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示。構(gòu)件材料為鑄鐵:許用應(yīng)力=30MPa則下面關(guān)于構(gòu)件強(qiáng)度的說法中正確的是A選用第一強(qiáng)度理論，構(gòu)件滿足強(qiáng)度要求；B選用第一強(qiáng)度理論，構(gòu)件不滿足強(qiáng)度要求；C選用第三強(qiáng)度理論，構(gòu)件滿足強(qiáng)度要求；D選用第三強(qiáng)度理論，構(gòu)件滿不足強(qiáng)度要求。(11)壓桿的臨界載荷是B。A使壓桿保持穩(wěn)定的直線平衡構(gòu)形的最小軸向壓力；B使壓桿保持穩(wěn)定的直線平衡構(gòu)形的最大軸向壓力；C使壓桿保持穩(wěn)定的直線平衡構(gòu)形的平均軸

4、向壓力；D使壓桿保持穩(wěn)定的曲線平衡構(gòu)形的最大軸向壓力。力和最大壓應(yīng)力發(fā)生在危險(xiǎn)截面A的哪些點(diǎn)上，有4種答案，請(qǐng)判斷Amax發(fā)生在a點(diǎn)，max發(fā)生在b點(diǎn);Bmax發(fā)生在c點(diǎn)，max發(fā)生在d點(diǎn);Cmax發(fā)生在b點(diǎn)，max發(fā)生在a點(diǎn);Dmax發(fā)生在d點(diǎn)，max發(fā)生在b點(diǎn)。(9)構(gòu)件中危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示。構(gòu)件為鋼制:x=45MPq=135MPaz=0,xy=0，許用應(yīng)力xyx=20MPa,Bxy=0,(8)矩形截面梁在截面B處沿鉛垂對(duì)稱軸和水平對(duì)稱軸方向上分別作用有Fp,如圖所示。關(guān)于最大拉應(yīng)B壓桿約束愈強(qiáng)，壓桿的臨界載荷FPcr愈低，其穩(wěn)定性愈好;(12)下面關(guān)于壓桿約束強(qiáng)弱對(duì)其穩(wěn)定性影響的說

5、法中，正確的是A壓桿約束愈強(qiáng)，壓桿的臨界載荷Fpcr愈高，其穩(wěn)定性愈好;C壓桿約束愈強(qiáng)，壓桿的臨界載荷Fpcr愈高，其穩(wěn)定性愈差;D壓桿約束愈強(qiáng)，壓桿的臨界載荷Fpcr愈低，其穩(wěn)定性愈差。(13)女口圖所示，一端固定、另一端由彈簧側(cè)向支撐的細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界一2 2可采用歐拉公式FpcrEl / I計(jì)算。該壓桿的長(zhǎng)度系數(shù)圍為C。A0.5；B0.50.7；C0.72.0；D2.0。(14)沖擊動(dòng)荷系數(shù)是A。A構(gòu)件承受的沖擊載荷和相應(yīng)靜載荷之比；B構(gòu)件承受的相應(yīng)靜載荷和沖擊載荷之比；C構(gòu)件承受的相應(yīng)靜應(yīng)力和沖擊應(yīng)力之比；D構(gòu)件承受的相應(yīng)靜位移和沖擊位移之比。(15)構(gòu)件在突加載荷作用下引起的應(yīng)力和位移

6、是相應(yīng)靜載荷作用下的A一倍；B二倍；C三倍；(16)將重物突然放到結(jié)構(gòu)上和將重物緩慢放到結(jié)構(gòu)上， 下面關(guān)于這兩種情形下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的最大變形的說法中，A是正確的。A前者產(chǎn)生的最大變形大；B后者產(chǎn)生的最大變形大；C二者產(chǎn)生的最大變形相同；D有可能前者產(chǎn)生的最大變形大，也有可能后者產(chǎn)生的最大變形大。(17)下面關(guān)于疲勞失效的說法中，不正確的是：A。載荷，取值范D三分之一。A疲勞失效時(shí)的名義應(yīng)力值高于材料在靜載荷作用下的強(qiáng)度極限；B構(gòu)件在疲勞失效前需要經(jīng)過一定數(shù)量的應(yīng)力循環(huán)；C構(gòu)件在疲勞失效前沒有明顯的塑性變形，即使塑性很好的材料也會(huì)呈現(xiàn)脆性斷裂;D構(gòu)件疲勞失效時(shí)，同一疲勞破壞斷口，一般都有明顯的光滑區(qū)

7、域和顆粒狀區(qū)域。(18)構(gòu)件的疲勞破壞是 _的結(jié)果C構(gòu)件中最大拉應(yīng)力的作用；D構(gòu)件中最大剪應(yīng)力的作用。(19)影響實(shí)際構(gòu)件疲勞壽命的三個(gè)主要因素為_。A溫度、壓力、體積；B位移、速度、加速度；C材料、質(zhì)量、密度；D應(yīng)力集中、零件尺寸、表面加工質(zhì)量(20)持久極限是DA經(jīng)過有限多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生破壞時(shí)的平均應(yīng)力值;B經(jīng)過無窮多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生破壞時(shí)的平均應(yīng)力值;C經(jīng)過有限多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生破壞時(shí)的最大應(yīng)力值;D經(jīng)過無窮多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生破壞時(shí)的最大應(yīng)力值。2一活動(dòng)梯子放在光滑的水平地面上，梯子由AC與BC兩部分組成，每部分的重量均為150N,重心在桿子的中點(diǎn)，AC與BC兩部分用鉸鏈C和繩

8、子EF相連接。今有一重量為600N的人，站在梯子的D處,試求繩子EF的拉力和A、B兩處的約束力。題2圖2答：(1)以整體為研究對(duì)象，作受力圖如右上。(2)以BC為研究對(duì)象，作受力圖如右下。3磚夾的寬度為250mm桿件AGB和GCED在G點(diǎn)鉸接。已知：磚的重量為W提磚的合力為FP，作用在磚夾的對(duì)稱中心線上；尺寸如圖所示， 單位為mm磚夾與磚之間的靜摩擦因數(shù)fs=0.5試確定能將磚夾起的d值(d是G點(diǎn)到磚塊上所受正壓力作用線的 距離)。題3圖3答：A構(gòu)件材料性質(zhì)變化;構(gòu)件中裂紋的形成和逐漸擴(kuò)展;磚被夾起時(shí)磚夾和磚能保持平衡。(1)以整體為研究對(duì)象，作受力圖如右上。Fy0FPW 0(a)(2)以磚為

9、研究對(duì)象，作受力圖如右中。MDF 0FA250 W 125 0(b)fsFNA(C)題6圖(3)以磚夾AGB部分為研究對(duì)象，作受力圖如右下。MGF 0FP95 FA30 FNAd0(d)將式 、(b)、(c)、(d)聯(lián)立，可得4試求圖示靜定梁在A、B、C三處的全部約束力。已知d和qA彳TTmTTm4答：(1)先分析BC桿，作受力圖MAF 0MAqd 3d/2 FBy2d 0MA3qd2( j)5試畫岀圖示(圖中各數(shù)單位為kN)桿件的軸力圖。題5圖5答：6一端固定另一端自由的圓軸承受4個(gè)外力偶作用，如圖所示。各力偶的力偶矩?cái)?shù)值(單位為kNm)均示于圖中。試畫岀圓軸的扭矩圖。dd一d1一d一 |

10、1% Brc題4圖fsFNA(C)題6圖6答:8答:7試畫岀圖示梁的剪力圖、彎矩圖題7圖7答:xx9圖示結(jié)構(gòu)中BC和AC都是圓截面直桿，直徑均為d=20mm材料都是Q235鋼，其許用應(yīng)力試求該結(jié)構(gòu)的許用載荷。9答:(1)受力分析，確定各桿的軸力研究銷子C,由平衡方程Fx0FNACsin 45 FNBCsin 30Fy0FNACCOS45FNBCCOS30FP0得FNAC0.518 Fp，F(xiàn)NBC0.732 Fp(2)求該結(jié)構(gòu)的許用載荷保證AC桿強(qiáng)度安全的結(jié)構(gòu)許用載荷為0.518 FpAACFp0 518保證BC桿強(qiáng)度安全的結(jié)構(gòu)許用載荷為0.732 FpABCFP=157MPaA0.732題11

11、圖取較小的FPA0.732175 10 2021064N0.73275.106kN101112變截面軸受力如圖所示，圖中尺寸單位為mm。若已知Me11765Ne21171N m，材13料的切變模量G 80.4GPa，求：(1)軸內(nèi)最大剪應(yīng)力，并指岀其作用位置;軸內(nèi)最大相對(duì)扭轉(zhuǎn)角max。題10圖10答:(1)作扭矩圖固理AB段：maxABMx116MM16 2936Pa43.595MPaWP,703109BC段：maxBCMx2wp216Mx2d2316 1171503109Pa47.711MPa可見，maxmaxBC47.711MPa(2)求軸內(nèi)最大剪應(yīng)力及其作用位置(3)求軸內(nèi)最大相對(duì)扭轉(zhuǎn)角

12、軸內(nèi)最大相對(duì)扭轉(zhuǎn)角為AC兩截面相對(duì)扭轉(zhuǎn)角，為懸臂梁受力及截面尺寸如圖所示。圖中未標(biāo)示的尺寸單位為力。mm求梁的11截面上A、B兩點(diǎn)的正應(yīng)11答:(1)確定梁的11截面上的彎矩?cái)?shù)值題11圖(1)先求約束反力應(yīng)用截面法可得(2)計(jì)算慣性矩工字鋼的型號(hào)是14，試校核梁的強(qiáng)度。Fl -蚩鳳暫半誓*J - -flifefeiWp嶽直蒂tini-性申出P Mi Enin#ftIT9孚iftTJy丫dJrfCkiE m | L/ctn11巴cnih /cni亞 4f JciifH、1字/CTII托1W制1.57.4$.5H.3H.249i, MSP5$339. 7Z1總12.6n5.473. 5IS. 1U

13、.S77,5295. |9S0r35電呂Lgo1.1KBKIV：so5訂9.17, &3. B乩5IE. 9）71Z1025a76iz4 41L1i.ra16版. $2,11做1 u工*IZ3,.s川Ua4as. 4護(hù)7032SS. 7iU. 7 J細(xì)42.71.J7犒254） liftR2415023. 5440iBiapfo. U31. Sfl i卻6, ue4K. 2832. 403z 1uaiJ幅1942&293.M-1壯盒打1筑吟冃汁I?309.1975?. IIS1. i12答：14求梁的11截面上A、B兩點(diǎn)的正應(yīng)力A點(diǎn):B點(diǎn):M1 1yA130055 103IzM

14、1 1yBIz圖示外伸梁承受集中載荷2.8125 105130035 1032.8125 105Fp作用，尺寸如圖所示。Pa已知Pa 2.542MPa（拉）1.618MPa（壓）FP=20kN,許用應(yīng)力=200MPa,所使用的附表:FPINo.14-4m1m題12圖；*-屯電L一甲溝n帰sn-內(nèi)圉41乍牲,作彎矩圖(3)強(qiáng)度分析危險(xiǎn)截面在B處，Mmax20kN m，查表得No.14工字鋼的彎曲截面模量wz102 106m3，得安全15圖示外伸梁承受集中載荷Fp作用，尺寸如圖所示。已知Fp=20kN,許用應(yīng)力=160MPa試選擇所用工字鋼的型號(hào)。No.144m1m4m辭號(hào)n工*Alt；JVJff

15、fLL-平燉盧.r一一內(nèi)nn*n,n-鼻罐即航半尋FJ -tWIKftfttl5K? it FTUTlil電t 1 ftflda FlIt*IJPJMhJ- M7ir妙S. 7fi2nf 1U.1,T316as6B4純I205 |1130r.J.I6.甜IS. 8S3.1ZL 2L9j iX1Q.7B54.330. S如1詢p18$r. a15,4ISZ鼬!?u200I XX) |7.IL4435.527+23M2378. is1?, I:-H乳5L 13:Qb102pil.4991民92250,9522b1129.512.31. BU.4MX357V8. TSl&T23z. n1m_

16、H.* I-*I帕負(fù)工豐(部分)r,規(guī)程號(hào)半爭(zhēng)*j忡飾kWp1iliiltfeis+Rifc*iu.尺才rntnllifc5弓ti31號(hào)K- l由機(jī)4ftT rhJJrF/efti4 k| m-L/m1,WinL蠹cmfjctrt1異Cttil101Q0制157. A6.53U13IE.!245電9駄!4Sr5S辭9. 721”鉅12.6745.473. 5IS. 1UP48乩4377,5295.195J0P85電呂Liz,m)4140&0.&9 A7, &3. B?1.57121025 M)211反11.7316版B8S iK9&426. 12Q.5USD14

17、16. 5813. 893.121.21,的131%946n J 1!0,?險(xiǎn),4. 3込eN.IWO們7. 3$1&,4:Y筋2?0a200. 7it, 47IS. s27. &2370237亂1517.21583L52.1220b測(cè)1029IX5熱53L1斎 g25079fiJ6933. 12.Mzzno1107.512.3?;5-4；3334時(shí)309S, S923S44i 92,111ifp” * 12.3,5.43S.41570325it. 781&.T1軸x|2,2711AfT13S. E5023. 5440i.esio. U21.5828DP0464K. 2

18、831. 4035411810131042$83. B422. ?3?. P30汁討30氣f?7St 423鑫4U113答:(1)先求約束反力作彎矩圖附表:FPC畤號(hào)崖丄：4-AH；*-屯電LdVJfVtL 甲內(nèi)IA FAy4mJFBy1m鴨軌工宇(部分)16圖示之AB為簡(jiǎn)支梁，當(dāng)載荷Fp直接作用在梁的跨度中點(diǎn)時(shí)，梁內(nèi)最大彎曲正應(yīng)力超過許用應(yīng)力30%。為減小AB梁內(nèi)的最大正應(yīng)力，在AB梁配置一輔助梁CD, CD也可以看作是簡(jiǎn)支梁。試求輔助梁的長(zhǎng) 度a。題14圖14答：分別作岀AB梁在沒有和配置輔助梁CD情況下的彎矩圖如下，可見兩種情況下的最大彎矩?cái)?shù)值分別是矩成正比，有得a 1.385m(3)強(qiáng)

19、度分析危險(xiǎn)截面在B處，Mmax20kN m，由強(qiáng)度條件maxmaxWz查表知應(yīng)選擇No.16工字鋼F1 1J,H1；一JU* HI變Li亭博屋I內(nèi)Flw AM.$ -世起血菲鼎甲，R4rhiTit ftMAllT a rJJ*JA_Fjtm1l虹mWEcra1i./mib1H,cni趴Eir/aa100 :闘牡.5-1514.3L 云4. 148L59339L7Z1,521?,61?&74S良4718. 1I* 277,525S. K10hS54S. 9X1上E .60$亍箕15.&MTTJ F .Tli102H 需.isQ09亂!9IB. 9225他勺2,11欲1:9.$12

20、.38U1rft46.43S.43570325亂78IS. 7294L 72,27臥2W!116R13H&48.5淋I5023. 5440 LBS帀十2LS8 !癇0血芯4R. m氧403tEh-125fl 1U101310&4!5293. B422. U9.P38JIHJ?30氛刪5?. 4232 1 DI1.5FP和0.5Fp3 0.5a，由梁內(nèi)最大彎曲正應(yīng)力公式max礦可知，最大彎曲正應(yīng)力與最大彎已知:MMlMl2；A*EI1BBITWB2EI|i flw171lFPA3mFPFPI2丨2起L-X-tai-OB的撓度和轉(zhuǎn)角I、EI等為已知。試用疊加法求圖示梁中截面O.5FP3 0.5aMz圖中q、2q:.b 1IEIB丄一！22A題15圖1. 2iiaiidLIV U 1VB6EIWB:E,彳AEI/-1-B-I15答:q(b)w4418圖中P、q、丨、El等為已知。試用疊加法求圖示梁中截面B的撓度和轉(zhuǎn)角t vlEl丄t:_*J2_2A1-221-2S4EI彳川川丨川川HHlZElWB.3qi6EIql48EI1q|22 5rrjnn