《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 A 弹性模量E; B 屈服极限σ; C 强度极限σ; D 断后伸长率(延伸率)δ。(2) 下面哪一选项是材料的塑性指标?D 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。(3) 在铸铁压缩试验中,破坏后的铸铁试样断口平滑呈韧性,与轴线近似成45°。破坏前,该断口所在斜截面的应力有何特点?C A 拉应力最大; B 拉应力最小; C 剪应力最大; D 剪应力最小。(4) 在铸铁扭转试验中,铸铁断口的形态是什么样的?D A 断口平齐、与轴线垂直; B 断口平齐、与轴线近似成45°; C 断口呈螺旋面、与轴线垂直; D 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? A A 最大拉应力; B 最小拉应力; C 最大剪应力; D 最小剪应力。(6) 电阻应变片(简称电阻片或应变片)应用广泛,它是利用什么原理实现电测的?C A 压电; B 光的衍射; C 金属丝的电阻随机械变形而发生变化; D 当轴向压力达到某一临界值时,压杆失稳。(7) 冲击韧性的物理意义是A。 A 试样断裂过程中断面单位面积吸收的能量; B 试样断裂过程中断面吸收的能量; C 试样在冲击过程中受到的最大冲击力; D 试样在冲击过程中产生的最大变形。(8) 矩形截面梁在截面B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 D是正确的。 A 发生在a点,发生在b点; B 发生在c点,发生在d点; C 发生在b点,发生在a点; D 发生在d点,发生在b点。Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b(9) 构件中危险点的应力状态如图所示。构件为钢制:Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b=45MPa,Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b=135MPa,Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b=0,Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b=0,许用应力Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b=160MPa。则下面关于构件强度的说法中正确的是C。 A 选用第一强度理论,构件满足强度要求; B 选用第一强度理论,构件不满足强度要求; C 选用第三强度理论,构件满足强度要求; D 选用第三强度理论,构件满不足强度要求。Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b(10) 构件中危险点的应力状态如图所示。构件材料为铸铁:Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b=20MPa,Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b=-25MPa,Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b=40MPa,Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b=0,许用应力Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b=30MPa。则下面关于构件强度的说法中正确的是B。 A 选用第一强度理论,构件满足强度要求; B 选用第一强度理论,构件不满足强度要求; C 选用第三强度理论,构件满足强度要求; D 选用第三强度理论,构件满不足强度要求。(11) 压杆的临界载荷是B。 A 使压杆保持稳定的直线平衡构形的最小轴向压力; B 使压杆保持稳定的直线平衡构形的最大轴向压力; C 使压杆保持稳定的直线平衡构形的平均轴向压力; D 使压杆保持稳定的曲线平衡构形的最大轴向压力。(12) 下面关于压杆约束强弱对其稳定性影响的说法中,正确的是A。 A 压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈高,其稳定性愈好; B 压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈低,其稳定性愈好; C 压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈高,其稳定性愈差; D 压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈低,其稳定性愈差。Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b (13) 如图所示,一端固定、另一端由弹簧侧向支撑的细长压杆的临界载荷,可采用欧拉公式Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b计算。该压杆的长度系数Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b的取值范围为C。 A Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b; B ; C ; D 。(14) 冲击动荷系数是A。 A 构件承受的冲击载荷和相应静载荷之比; B 构件承受的相应静载荷和冲击载荷之比; C 构件承受的相应静应力和冲击应力之比; D 构件承受的相应静位移和冲击位移之比。(15) 构件在突加载荷作用下引起的应力和位移是相应静载荷作用下的B。 A 一倍; B 二倍; C 三倍; D 三分之一。(16) 将重物突然放到结构上和将重物缓慢放到结构上,下面关于这两种情形下结构产生的最大变形的说法中,A是正确的。 A 前者产生的最大变形大; B 后者产生的最大变形大; C 二者产生的最大变形相同; D 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。(17) 下面关于疲劳失效的说法中,不正确的是:A。 A 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; B 构件在疲劳失效前需要经过一定数量的应力循环; C 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; D 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。(18) 构件的疲劳破坏是B的结果。 A 构件材料性质变化; B 构件中裂纹的形成和逐渐扩展; C 构件中最大拉应力的作用; D 构件中最大剪应力的作用。(19) 影响实际构件疲劳寿命的三个主要因素为D。 A 温度、压力、体积; B 位移、速度、加速度; C 材料、质量、密度; D 应力集中、零件尺寸、表面加工质量。(20) 持久极限是D。 A 经过有限多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值; B 经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值; C 经过有限多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值; D 经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值。2一活动梯子放在光滑的水平地面上,梯子由AC与BC两部分组成,每部分的重量均为150N,重心在杆子的中点,AC与BC两部分用铰链C和绳子EF相连接。今有一重量为600N的人,站在梯子的D处,试求绳子EF的拉力和A、B两处的约束力。题2图3砖夹的宽度为250mm,杆件AGB和GCED在G点铰接。已知:砖的重量为W;提砖的合力为F,作用在砖夹的对称中心线上;尺寸如图所示;砖夹与砖之间的静摩擦因数=0.5。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)。Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b题3图4试求图示静定梁在A、B、C三处的全部约束力。已知和。Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-bFp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b题4图5试画出图示(图中各数单位为kN)杆件的轴力图。题5图6一端固定另一端自由的圆轴承受4个外力偶作用,如图所示。各力偶的力偶矩数值(单位为kN·m)均示于图中。试画出圆轴的扭矩图。题6图7试画出图示梁的剪力图、弯矩图。 题7图8试画出图示梁的剪力图、弯矩图。题8图9图示结构中BC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。Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b题9图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: (1) 轴内最大剪应力,并指出其作用位置; (2) 轴内最大相对扭转角。Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b题10图11悬臂梁受力及截面尺寸如图所示。图中未标示的尺寸单位为mm。求梁的1—1截面上A、B两点的正应力。题11图12图示外伸梁承受集中载荷作用,尺寸如图所示。已知=20kN,许用应力=200MPa,所使用的工字钢的型号是14,试校核梁的强度。Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-bFp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b 题12图附表:13图示外伸梁承受集中载荷作用,尺寸如图所示。已知=20kN,许用应力=160MPa,试选择所用工字钢的型号。Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-bFp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b 题13图附表:14图示之AB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。Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b题14图15图中、、等为已知。试用叠加法求图示梁中截面B的挠度和转角。Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-bFp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b题15图已知: 16图中、、、等为已知。试用叠加法求图示梁中截面B的挠度和转角。Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-bFp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b题16图已知: 17试求图示梁的A、B端约束力。题17图已知: 18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。Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b题18图19煤气罐所用材料的屈服应力为=170MPa,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。Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-bFp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b题19图⏺《工程力学》期末复习题答案1答: (1) A (2) D (3) C (4) D (5) A (6) C (7) A (8) D (9) C (10) B (11) B (12) A (13) C (14) A (15) B (16) A (17) A (18) B (19) D (20) D2答: (1) 以整体为研究对象,作受力图如右上。(2) 以BC为研究对象,作受力图如右下。Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b3Fp-|||-FP-|||-A la d-|||-1-|||-上→- B _(P)=(F)_(P)-|||-c-|||-b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。

《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 A 弹性模量E; B 屈服极限σ; C 强度极限σ; D 断后伸长率(延伸率)δ。

(2) 下面哪一选项是材料的塑性指标?D 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。

(3) 在铸铁压缩试验中,破坏后的铸铁试样断口平滑呈韧性,与轴线近似成45°。破坏前,该断口所在斜截面的应力有何特点?C A 拉应力最大; B 拉应力最小; C 剪应力最大; D 剪应力最小。

(4) 在铸铁扭转试验中,铸铁断口的形态是什么样的?D A 断口平齐、与轴线垂直; B 断口平齐、与轴线近似成45°; C 断口呈螺旋面、与轴线垂直; D 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? A A 最大拉应力; B 最小拉应力; C 最大剪应力; D 最小剪应力。

(6) 电阻应变片(简称电阻片或应变片)应用广泛,它是利用什么原理实现电测的?C A 压电; B 光的衍射; C 金属丝的电阻随机械变形而发生变化; D 当轴向压力达到某一临界值时,压杆失稳。

(7) 冲击韧性的物理意义是A。 A 试样断裂过程中断面单位面积吸收的能量; B 试样断裂过程中断面吸收的能量; C 试样在冲击过程中受到的最大冲击力; D 试样在冲击过程中产生的最大变形。

(8) 矩形截面梁在截面B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 D是正确的。 A 发生在a点,发生在b点; B 发生在c点,发生在d点; C 发生在b点,发生在a点; D 发生在d点,发生在b点。

(9) 构件中危险点的应力状态如图所示。构件为钢制:=45MPa,=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。 A 选用第一强度理论,构件满足强度要求; B 选用第一强度理论,构件不满足强度要求; C 选用第三强度理论,构件满足强度要求; D 选用第三强度理论,构件满不足强度要求。

(10) 构件中危险点的应力状态如图所示。构件材料为铸铁:=20MPa,=-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。 A 选用第一强度理论,构件满足强度要求; B 选用第一强度理论,构件不满足强度要求; C 选用第三强度理论,构件满足强度要求; D 选用第三强度理论,构件满不足强度要求。

(11) 压杆的临界载荷是B。 A 使压杆保持稳定的直线平衡构形的最小轴向压力; B 使压杆保持稳定的直线平衡构形的最大轴向压力; C 使压杆保持稳定的直线平衡构形的平均轴向压力; D 使压杆保持稳定的曲线平衡构形的最大轴向压力。

(12) 下面关于压杆约束强弱对其稳定性影响的说法中,正确的是A。 A 压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈高,其稳定性愈好; B 压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈低,其稳定性愈好; C 压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈高,其稳定性愈差; D 压杆约束愈强,压杆的临界载荷愈低,其稳定性愈差。

(13) 如图所示,一端固定、另一端由弹簧侧向支撑的细长压杆的临界载荷,可采用欧拉公式计算。该压杆的长度系数的取值范围为C。 A ; B ; C ; D 。

(14) 冲击动荷系数是A。 A 构件承受的冲击载荷和相应静载荷之比; B 构件承受的相应静载荷和冲击载荷之比; C 构件承受的相应静应力和冲击应力之比; D 构件承受的相应静位移和冲击位移之比。

(15) 构件在突加载荷作用下引起的应力和位移是相应静载荷作用下的B。 A 一倍; B 二倍; C 三倍; D 三分之一。

(16) 将重物突然放到结构上和将重物缓慢放到结构上,下面关于这两种情形下结构产生的最大变形的说法中,A是正确的。 A 前者产生的最大变形大; B 后者产生的最大变形大; C 二者产生的最大变形相同; D 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。

(17) 下面关于疲劳失效的说法中,不正确的是:A。 A 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; B 构件在疲劳失效前需要经过一定数量的应力循环; C 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; D 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。

(18) 构件的疲劳破坏是B的结果。 A 构件材料性质变化; B 构件中裂纹的形成和逐渐扩展; C 构件中最大拉应力的作用; D 构件中最大剪应力的作用。

(19) 影响实际构件疲劳寿命的三个主要因素为D。 A 温度、压力、体积; B 位移、速度、加速度; C 材料、质量、密度; D 应力集中、零件尺寸、表面加工质量。

(20) 持久极限是D。 A 经过有限多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值; B 经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值; C 经过有限多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值; D 经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值。

2一活动梯子放在光滑的水平地面上,梯子由AC与BC两部分组成,每部分的重量均为150N,重心在杆子的中点,AC与BC两部分用铰链C和绳子EF相连接。今有一重量为600N的人,站在梯子的D处,试求绳子EF的拉力和A、B两处的约束力。

题2图

3砖夹的宽度为250mm,杆件AGB和GCED在G点铰接。已知:砖的重量为W;提砖的合力为F,作用在砖夹的对称中心线上;尺寸如图所示;砖夹与砖之间的静摩擦因数=0.5。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

4试求图示静定梁在A、B、C三处的全部约束力。已知和。

题4图

5试画出图示(图中各数单位为kN)杆件的轴力图。

题5图

6一端固定另一端自由的圆轴承受4个外力偶作用,如图所示。各力偶的力偶矩数值(单位为kN·m)均示于图中。试画出圆轴的扭矩图。

题6图

7试画出图示梁的剪力图、弯矩图。

题7图

8试画出图示梁的剪力图、弯矩图。

题8图

9图示结构中BC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

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: (1) 轴内最大剪应力,并指出其作用位置; (2) 轴内最大相对扭转角。

题10图

11悬臂梁受力及截面尺寸如图所示。图中未标示的尺寸单位为mm。求梁的1—1截面上A、B两点的正应力。

题11图

12图示外伸梁承受集中载荷作用,尺寸如图所示。已知=20kN,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:

13图示外伸梁承受集中载荷作用,尺寸如图所示。已知=20kN,许用应力=160MPa,试选择所用工字钢的型号。

题13图

附表:

14图示之AB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

15图中、、等为已知。试用叠加法求图示梁中截面B的挠度和转角。

题15图

已知:

16图中、、、等为已知。试用叠加法求图示梁中截面B的挠度和转角。

题16图

已知:

17试求图示梁的A、B端约束力。

题17图

已知:

18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

19煤气罐所用材料的屈服应力为=170MPa,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

⏺《工程力学》期末复习题答案

1答: (1) A (2) D (3) C (4) D (5) A (6) C (7) A (8) D (9) C (10) B (11) B (12) A (13) C (14) A (15) B (16) A (17) A (18) B (19) D (20) D

2答:

(1) 以整体为研究对象,作受力图如右上。

(2) 以BC为研究对象,作受力图如右下。

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。

A.
B. (2) 以砖为研究对象,作受力图如右中。
C.
D.
E. GB部分为研究对象,作受力图如右下。
F.
G. 、(b)、(c)、(d)联立,可得

4答:
C杆,作受力图。




B杆,作受力图。



5答:

6答:

7答:

8答:

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

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)

12答:
(1) 先求约束反力


(2) 作弯矩图
(3) 强度分析
处,,查表得No.14工字钢的弯曲截面模量,得

安全

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

No.16工字钢。

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

15答:

+

=

16答:

+

=

17答:
(1) 静定基
+

=

(2) 变形协调条件 (↑) (3) 平衡分析 (↓) (顺时针)
18答:
(1) (2)
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