工程力学期末考试题及答案.docx

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工程力学期末考试题及答案

一．

一．

一．选择题（共10分）

1．（5分）

两根细长杆，直径、约束均相同，但材料不同，且E1=2E2则两杆临界应力的关系有四种答案:

（A）（cr）1=（cr）2；　　（B）（cr）1=2（cr）2；

（C）（cr）1=（cr）2/2；（D）（cr）1=3（cr）2。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　正确答案是　　　　　　。

2．（5分）

已知平面图形的形心为C，面积为A，对z轴的惯性矩为Iz，则图形对z1轴的惯性矩有四种答案:

（A）Iz+b2A；　　　　　　　　（B）Iz+（a+b）2A；

（C）Iz+（a2-b2）A；　　　（D）Iz+（b2-a2）A。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　正确答案是　　　　　　。

二．填空题（共10分）

1．（5分）

铆接头的连接板厚度t=d，则铆钉剪应力=　　　　　　　　，挤压应力bs=　　　　　　　。

2．（5分）

试根据载荷及支座情况，写出由积分法求解时，积分常数的数目及确定积分常数的条件。

　　　积分常数　　　　　个，

　　　支承条件　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

三．（15分）

图示结构中，①、②、③三杆材料相同，截面相同，弹性模量均为E，杆的截面面积为A，杆的长度如图示。

横杆CD为刚体，载荷P作用位置如图示。

求①、②、③杆所受的轴力。

四．（15分）

实心轴与空心轴通过牙嵌离合器相连接，已知轴的转速n=100r/min，传递的功率N=10KW，[]=80MPa。

试确定实心轴的直径d和空心轴的内外直径d1和D1。

已知=d1/D1=0.6。

五．（15分）

作梁的Q、M图。

六．（15分）

图示为一铸铁梁，P1=9kN，P2=4kN，许用拉应力[t]=30MPa，许用压应力[c]=60MPa，Iy=7.6310-6m4，试校核此梁的强度。

七．（10分）

已知应力状态如图。

试求主应力及其方向角，并确定最大剪应力值。

八．（10分）

直径为20mm的圆截面折杆受力情况如图所示，已知材料的许用应力为[]=170MPa。

试用第三强度理论确定折杆的长度a的许可值。

一．选择题

1．（5分）

（B）

2．（5分）

（D）

二．填空题

1．（5分）

=2P/（d2）；bs=P/（2td）。

2．（5分）

积分常数:

　6个。

条　　件:

　x=0时，yA=0，A=0；x=2l时，y1=y2；

　　　　　　x=3l时，yC=0，y2=y3，2=3。

三．计算题

1．（15分）

平衡方程

N1+N2+N3=P

N1=N3

几何方程

⊿l2=（⊿l1+⊿l3）

物理方程

⊿l1=（N1l1）/（EA）

⊿l2=（N2l2）/（EA）

⊿l3=（N3l3）/（EA）

得

N1=2P/7（拉），N2=3P/7（拉），N3=2P/7（拉）

2．（15分）

实心轴由max=T/Wt≤[]　得d≥39.3mm

空心轴由max=T/Wt≤[]　得D1≥41.2mm　

　　　　　　　　　　　　　　　　　d1=24.7mm

3．（15分）

答案如图示

4．（15分）

=My/Iz

最大压应力在B截面下边缘，（c）max=46.1MPa<[c]

最大拉应力:

　　　　　　B截面上边缘，（t）max=27.3MPa<[t]

　　　　　　C截面下边缘，（t）max=28.8MPa<[t]

安全。

5．（10分）

1=102.6MPa；2=0；3=-52.6MPa；

0=-7.46（1方向）

max=（1-3）/2=77.6MPa。

6．（10分）

r3=（M2+T2）1/2/Wz=51/232Pa/（d3）≤[]

a≤299mm