中國(guó)海洋大學(xué)2020級(jí)工程力學(xué)期末考試復(fù)習(xí)題

一.一根10倍拉伸試件直徑d=10mm,其材料的比例極限。p=200MPa，當(dāng)實(shí)驗(yàn)機(jī)上載荷讀數(shù)為F=10kN時(shí)，量得其工作段的伸長(zhǎng)量為Al=0.0607mm,直徑的收縮量為Ad=0.0017mm，試求此時(shí)試件截面上的正應(yīng)力。，并求出材料的E、R值。（10分）1m1m二.如題圖二所示的結(jié)構(gòu)中ABC為剛性桿，已知1m1m二.如題圖二所示的結(jié)構(gòu)中ABC為剛性桿，已知1麗桿的直徑d=30mm，o^=200MPa，。S。S=240MPa，E=210GPa，a=304MpAa，b=1.1

一一-一一一 - m試校核BD桿是否安全。（本題15分）1B.一一CIPa，穩(wěn)定安全因數(shù)n=2。載荷F=40kN。

st（題二圖）三,（本題15分）已知圓軸受外力偶矩m=2kN.m,材料的許可切應(yīng)力[t]=60MPa。（1）試設(shè)計(jì)實(shí)心圓軸的直徑D；1(2)(3)若該軸改為a=D=0,6的空心圓軸，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)空心圓軸的內(nèi)、外徑?、Dr2(2)(3)求傳遞同樣的扭矩，空心結(jié)構(gòu)與實(shí)心的截面積之比。四?畫圖題（20分）：畫出圖示梁的剪力圖，彎矩圖。（標(biāo)出關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)值）五.鑄鐵梁的載荷及橫截面尺寸如圖所示。許用拉應(yīng)力I[=40MPa,許用壓應(yīng)力I]=160MPa,已知截面對(duì)形心軸的慣性矩I-763cm4，且|jJ=52mm。試按正應(yīng)力強(qiáng)度條件校核梁的強(qiáng)度。（本題20分）六?曲柄0人長(zhǎng)r=0.4m,以勻角速度①=0.5rad/s繞軸0逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，從而通過(guò)曲柄的人端推動(dòng)壓板8,使滑桿0）沿鉛垂方向上升，如圖題圖六所示。求當(dāng)曲柄和水平線3的夾角0=300時(shí)，滑桿CD的速度。（本題20分）工程力學(xué)（1）F10x1031一、解：試件截面上的正應(yīng)力O=入=兀義102MPa=127,3MPaYOP4~因此滿足胡克定律，而10倍拉伸試件的試件原長(zhǎng)1二10d=100mmA1 0.06078=——= =6.07x10因此滿足胡克定律，而10倍拉伸試件的試件原長(zhǎng)1二10d=100mmA1 0.06078=——= =6.07x10-4100E=-=127.3MPa=210GPa86.07x10-4 ，Ad0.00178'= = 108, 1.7=1.7x10-4 ^=—=——=0.28， 8 6.07二、解：根據(jù)題目中的已知條件，不難求得BD所受的壓力為2F=80kN，本題就是解決壓桿BD的穩(wěn)定性問(wèn)題!九=唐=5=133.34根據(jù)直線公式可知其臨界應(yīng)力為：O萬(wàn)=a-b卜=304-1-12x400=154.7MPa1j 3因此其臨界作用力為：PJnst兀x302k=3y80KN2 2故壓桿BD是不安全的!四?解：根據(jù)靜力學(xué)平衡方程，不難求得A點(diǎn)支反力口=q1，方向垂直向上。A點(diǎn)的約束力矩m「q12,方向是順時(shí)針?lè)较颉+qx=F=qlM+qxAyxx—=m+Fxx=ql2+qlx2AAy從而得到該段的剪力方程和彎矩方程為:Q=ql-qx=-2=-2qx2+qlx+ql2(0<x<2l)因此不難得出其剪力圖和彎矩圖為:五.解：根據(jù)平面任意力系的平衡方程不難就出各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的支反力，其彎矩圖如下:4kN11D2kN.ni-T—--4kNin從上圖可知需要校核的截面分別為A和B°A截面彎矩為負(fù)值，上端受拉，下端受壓。B截面彎矩為正值，上端壓，下端受拉。o+Amax4000x52x104kN11D2kN.ni-T—--4kNin從上圖可知需要校核的截面分別為A和B°A截面彎矩為負(fù)值，上端受拉，下端受壓。B截面彎矩為正值，上端壓，下端受拉。o+Amax4000x52x10-3 二27.26MPay40MPa763x10-8C-Amax-max——max-4000x88x10-3二46.13MPay160MPa763x10-8o+Dmaxmax——max2000x88x10-3 二23MPay40MPa763x10-8C_DmaxmaxymaxIz2000x52x10-3=13.63Mpay160MPa763x10-8經(jīng)過(guò)上述校核，該梁的強(qiáng)度夠!六.解：根據(jù)速度合成定理v=vae以v為對(duì)角線作速度平