1、1工程力学期末考试试卷（ A 卷） 2010.01一、填空题1. 在研究构件强度、刚度、稳定性问题时，为使问题简化，对材料的性质作了三个简化假设： 、 和各向同性假设。2. 任意形状的物体在两个力作用下处于平衡，则这个物体被称为（3） 。3.平面一般力系的平衡方程的基本形式：_、_、_。4.根据工程力学的要求，对变形固体作了三种假设,其内容是：_、_、_。5 拉压杆的轴向拉伸与压缩变形，其轴力的正号规定是：_。6.塑性材料在拉伸试验的过程中，其 曲线可分为四个阶段，即：_、_、_、_。7.扭转是轴的主要变形形式，轴上的扭矩可以用截面法来求得，扭矩的符号规定为：_。8.力学将两分为两大类：静定梁
2、和超静定梁。根据约束情况的不同静定梁可分为：_、_、_三种常见形式。9.图所示的受扭圆轴横截面上最大扭矩 ，若其横截面为实心圆，直径为 d，则maxT最大切应力 。 max2M5M3Mql10. 图中的边长为 a 的正方形截面悬臂梁，受均布荷载 q 作用，梁的最大弯矩为 。二、选择题1下列说法中不正确的是： 。A 力使物体绕矩心逆时针旋转为负B 平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和C 力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡 D 力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心无关2.低碳钢材料由于冷作硬化，会使（ ）提高：A 比例极限、屈服极限 B 塑性
3、 C 强度极限 D 脆性3. 下列表述中正确的是 。A. 主矢和主矩都与简化中心有关。B. 主矢和主矩都与简化中心无关。C. 主矢与简化中心有关，而主矩与简化中心无关。D主矢与简化中心无关，而主矩与简化中心有关。4 图所示阶梯形杆 AD 受三个集中力 F 作用，设 AB、BC、CD 段的横截面面积分别为2A、3A、A，则三段杆的横截面上 。2A. 轴力相等，应力相等B. 轴力不等，应力不等C .轴力不等，应力相等D. 轴力相等，应力不等5. 下列表述中正确的是 A. 桁架结构中的杆件内力只有轴力和弯矩而无剪力。B. 桁架结构中的杆件内力既有轴力又有弯矩和剪力。C. 桁架结构中的杆件内力只有轴力
4、和剪力而无弯矩。D桁架结构中的杆件内力只有轴力。6.一受拉钢杆，弹性模量 E=200GPa，比例极限 p=200MPa，屈服极限s=235MPa 今测得轴向应变 =0.0015，则横截面上的正应力 。A=E=300MPa B 235MPaC200MPa 300MPa D 200MPa7图 4 所示简支梁 C 截面上的内力 。AMO，V0 BM=O，V 0CMO，V=0 DM=O，V=0三、判断题1 杆件两端受等值、反向、共线的一对力 作用，杆件一定发生地是轴向拉（压）变形。 （ ） 2.标准试件扎起常温、静载作用下测定的性能指标，作为材料测定力学性能指标。 （ ） 3当挤压面为圆柱形侧面时，挤
5、压面的计算面积按该圆柱侧面的正投影面积算。 （ ） 4.由于空心轴的承载能力大且节省材料，所以工程实际中的传动轴多采用空心截面。 （ ） 5 梁的横截面上作用有负值弯矩，其截面中性轴上侧各点受到压应力作用，下侧各点受到拉应力作用。 （ ）四、计算题1.一直径为 d10mm 的拉伸试样，标距 l050mm，拉伸断裂后，两标点间的长度l163.2mm，颈缩处的直径 d15.9mm，试确定材料的延伸率 和断面收缩率 ，并判断属脆性材料还是塑性材料。2.试写出图示单元体的三个主应力 、 和 ，123若材料的弹性模量为 ，泊松比为GPa20E，试求最大剪应力 和该点的主应变 。3.0mx13如图示结构，
6、水平杆 CBD 可视为刚性杆，在 D 点50MPa20PaC FBADaaa应 变 片qBa aaAqa xcaFABaC3FaD2F3加垂直向下的力 F；AB 杆为钢杆，其直径 d30mm ，a1m，E210 5MPa， 200MPa 。若在 AB 杆p上沿轴线方向贴一电阻应变片，结构加力后测得其应变值为 71510 6 ，求这时所加力 F 的大小。4槽形铸铁梁受力如图所示，槽形截面对中性轴 z 的惯性矩 Iz4010 6mm4，材料的许用拉应力 ，材料的许用压应力 。试MPa40tMPa150c（1）画出梁的剪力图和弯矩图；（2）校核此梁的强度。 2m1m1mF 30kNq 15kN/mA
7、 B CD 6014 zC5如图示传动轴所传递的功率 P2kW，转速 n100r/min，皮带轮直径 D250mm，皮带轮张力 FT2F t，轴材料的许用应力 ，轴的直径 d45mm。试按第三强MPa80度理论校核轴的强度0.2m 0.1m FTFtMeABC l lFABC6一悬臂梁 AB，承受集中荷载 F 作用，因其刚度不够，用杆 CB 加固，试计算梁 AB 的最大挠度的减少量。设梁的弯曲刚度为 EI，杆的拉压刚度为 。23lEI7图示矩形截面悬臂梁，梁材料的弹性模量 E200GPa。已知一重物 W50N 从高度H30mm 处自由落下冲击悬臂梁的自由端，求梁自由端的最大动挠度。 4HWA
8、B1m 2010工程力学期末考试答案一 3 4 连续性假设 均匀性假设 各向同性假niFx10niy1niFMo10)(设 5 轴力指向截面外部为正 6 弹性阶段 屈服阶段 强化阶段 局部变形阶段 7 四指指向扭矩的转向，若大拇指指向截面的外部，则扭矩为正 8 简支梁 外伸梁 悬臂梁93M； 10。348d2ql二 1A 2 A 3 D 4 B 5 D 6 C 7.A 三 错对对错对 四 1%4.26052.%1001 l19.9.201A 5.该材料属塑性材料2 MPa20 , MPa,5321 MPa1250231max3105. )(.2E3由 CBD 平衡又 ,CMFBA2EAFlBk
9、N51.071503.4112 62 EFBA测得的应变为MPaPa9.03.425. p弹性应变，上述计算是可行的。CxFy FBAFDkN30sF54 （1）支座反力 ,0AFkNB6mkMB30max此梁不安全。105144 263ax czc MPaI 0max tzt 5 mN1902950nPMeFtB 4.583.1.max mN19eMT345.21dWz Pa5.2max3 Wzr故该轴强度符合要求。6 l FA Bl 3/EIEI未加 CB 前， 加 CB 后，Ilw31max由变形协调条件即 BClEAlFIlBCB)-3（ EIlFIlBCB3)-（ FBC21最大挠度减少量 IlEIlFw3213)(2max Ilw632max1a7梁自由端的静挠度：051.02102353393IWlste )(DMtTetF458.4NmT图19Nm N30562,582)( tTet etT FDFFABCBCAWAB648.205.3121stdhKm48.3dst
