《工程力学》期末复习题及答案.docx
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《工程力学》期末复习题及答案
《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
弹性模里E；
B
屈服极限as；
C
强度极限ab；
D
断后伸长率（延伸率）3
⑵
下面哪一选项是材料的塑性指标？
D
A
弹性模里E；
B
屈服极限as；
C
强度极限ab；
D
断后伸长率（延伸率）3
（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Ao
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Fp，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。
◎=0,许用应力k】=160MPa则下面关于构件强度的中正确的是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：
G=20MPa二y=-25MPa
nz=40MPa3=0,许用应力k]=30MPa则下面关于构件强度的说法中正确的是
Bo
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Bo
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）
Ao
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
细长
计算。
（13）如图所示，一端固定、另一端由弹簧侧向支撑的
压杆的临界载荷，可采用欧拉公式Fpcr=^El/（円f
该压杆的长度系数"■的取值范围为Co
A」：
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0.5;
B0.5」：
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0.7;
C0.7：
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：
2.0;
D—2.0。
（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Bo
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：
Ao
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）构件的疲劳破坏是旦的结果。
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Do
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AB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Fp，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fs=0.5o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）
4
试求图示静定梁在A、B、C三处的全部约束力。
已知d和q
题4图
试画出图示（图中各数单位为kN）杆件的轴力图。
试画出图示梁的剪力图、弯矩图。
Na
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d=20mm材料都是Q235钢,
其许用应力157MPa试求该结构的许用载荷。
Me2=1171Nm，材料的切变模量G=80.4GPa，求:
11
（1）轴内最大剪应力，并指出其作用位置；
12
（2）轴内最大相对扭转角:
爲o
题10图
13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
14图示外伸梁承受集中载荷Fp作用，尺寸如图所示。
已知Fp=20kN,许用应力
k]=200MPa所使用的工字钢的型号是14,试校核梁的强度。
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15图示外伸梁承受集中载荷Fp作用，尺寸如图所示。
已知Fp=20kN,许用应力
h】=160MPa试选择所用工字钢的型号
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16图示之AB为简支梁，当载荷Fp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CDCD也可以看作是简支梁。
试求辅助梁的长度ao
题14图
17图中q、丨、EI等为已知。
试用叠加法求图示梁中截面B的挠度和转角
（b）
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18图中P、q、丨、El等为已知
试用叠加法求图示梁中截面
已知:
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B的挠度和转角
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题16图
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19试求图示梁的A、B端约束力
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20矩形截面悬臂梁受力如图所示，其中力
Fp的作用线通过截面形心。
已知Fp、b、
h、丨和-
（1）试求图中虚线所示截面上点a处的正应力。
（2）当［为何值时,点a处正应力为零。
题18图
21煤气罐所用材料的屈服应力为d=170MPa若煤气罐的外径为D=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p（
题19图
《工程力学》期末复习题答案
1
答：
2
（1）A
⑵D
⑶c
⑷D
⑸A
3
⑹C
⑺A
（8）D
（9）C
（10）B
4
（11）B
（12）A
（13）C
（14）A
（15）B
5
（16）A
（17）A
（18）B
（19）D
（20）D
6
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。
7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。
7Fy=0Fp_W=0
（2）以砖为研究对象，作受力图如右中。
xMdF[=0-Fa250W125=0（b）
Fa-fsFna
（3）以砖夹AGB部分为研究对象，作受力图
、MgF=0FP95FA30-FNAd=0（d）
将式⑻、（b）、（c）、（d）联立，可得
8答:
（1）先分析BC杆，作受力图
（2）分析AB杆，作受力图
xMaF=0MA-qd3d/2-FBy2d=0
M
9答：
Fn/kN
30
20
10答:
11答:
12答:
13答:
（1）
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受力分析，确定各杆的轴力
研究销子C,由平衡方程
送Fx=O-Fnacsin45®+FNBcSin30°=0
得Fnac=0.518Fp,Fnbc=0.732Fp
（2）求该结构的许用载荷
保证AC杆强度安全的结构许用载荷为
保证BC杆强度安全的结构许用载荷为
0.732Fp1-卜Abc
FpA
0.732
6兀2a
LA175X06沃—X2O2X1O
取较小的Fp-4N=75.106kN
0.7320.732
14答:
（1）作扭矩图
（2）求轴内最大剪应力及其作用位置
可见,max=maxBC=47.711MPa
（3）求轴内最大相对扭转角
轴内最大相对扭转角为AC两截面相对扭转角，为
15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
（3）求梁的1—1截面上AB两点的正应力
A点：
列A）』"/一130°«5这伕］pa=2.542MPa（拉）
Iz、、、2.8125X0丿
B点：
（-13。
"5Vpa一1&8MPa（压）
IzJ2.8125如0丿
16答：
（1）先求约束反力
（2）作弯矩图
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（3）强度分析
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（3）强度分析
危险截面在B处，Mmax=20kNm，由强度条件-max1得
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查表知应选择No.16工字钢
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18答:
分别作出AB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1.5Fp和0.5Fp3-0.5a，由梁内最大弯曲正应力公式-ma^M±可知，最大弯曲正应力与最大弯矩成正比，有
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得a=1.385m
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20答:
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22答:
（2）静定基
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