工程力学A试题及答案.docx
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工程力学A试题及答案
2012/2013学年第1学期考试试卷（A）卷
课程名称工程力学适用专业/年级_
本卷共6页,考试方式闭卷笔试考试时间120分钟
题
号
总分
得
分
阅
卷人
一、判断题（共10分，每题1分）
1.实际挤压应力在挤压面上是均匀分布的。
（）
2.纯弯曲梁的横截面上只有正应力。
（）
3.横截面面积相等，实心轴的承载能力大于空心轴。
（）
4.力偶在任意坐标轴上的投影恒等于零。
（）
5・梁发生弯曲变形，挠度越大的截面，其转角也越大。
（）
6.在集中力偶作用处，梁的剪力图和弯矩图均要跳跃。
（）
7.当低碳钢试件的试验应力Xbp时，试件将产生局部颈缩。
（）
&圆轴扭转时其切应力的最大值仅可能岀现在横截面的
3.力偶对物体的运动效应为o
A.只能使物体平动B只能使物体转动
C.既能使物体平动又能使物体转动
D.它与力对物体的运动效应有时相同，有时不同
4.关于低碳钢材料在拉伸试验过程中，所能承受的最大应力是
/垫圏
5.在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高能力。
A.螺栓的抗拉伸B.螺栓的抗剪切
C.螺栓的抗挤压D.平板的抗挤压
6.若实心圆轴①和空心圆轴②的材料、横截面积、长度和所受扭矩均相同,
则两轴的最大扭转角之间的关系为O
7.低碳钢试件扭转破坏形式是-
A.沿横截面拉断B.沿横截面剪断
C.沿45。
螺旋面拉断D.沿45。
螺旋面剪断
8.塑性材料经过硬化处理后，它的得到提高
A.强度极限B比例极限C.延伸率D截面收缩率
9.T形截面铸铁悬臂梁受力如下图所示，横截面最合理布置的方案应为o
10.下面关于梁挠度和转角的论述中，正确的是o
A.挠度最大的截面转角为零B.挠度最大的截面转角最大
C.转角为零的截面挠度最大D.挠度的一阶导数等于转角
三、填空题（共16分，每题4分）
1.图示正方体边长为a,其顶角处作用力氏求：
（1）该力在F轴上的投影斥，£=
（2）该力对*、y.2■轴的矩皿（7）=,皿（/）=,
2.图示螺钉在拉力尸作用下工作。
已知螺钉材料的许用应力］和［。
］之间
的关系为：
［r］=0.5［a］,则螺钉直径d与钉头高度〃的合理比值
d/h=o
3•如下图3所示，圆轴截面上的最大切应力为MPa3
4、下图4中杆的横截面积A=1000mm2,弹性模量E=200GPa,则CD段的轴
向变形A/cd=mmo
题
题
题3图
D
4.计算题（共54分）
1.重P=6kN的均质圆球，置于墙与斜杆個间，如图所示。
已知AB=2f,
zIC二/，各杆的重量及摩擦不计。
求斜杆才〃在〃处的受力。
（10分）
2.如下图所示，用两个钏钉将140mmxl40mmxl2mm的等边角钢钏接在立柱
构成支托。
若P=30kN,钏钉的直径为21mm。
钏钉的许用应力[r]=40MPa,
[%]=70MPa。
试校核钏钉的强度。
（10分）
3.图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷F,与心作用，且F.=2F2=5kN,试作内力图并计算梁内的最大弯曲正应力，及该应力所在截面上K点处的弯曲正应力。
（10分）
4.阶梯轴AB如图所示，AC段直径di=40mm,CB段直径＜L=70inin,外力偶矩Mb=1500NmfM尸600Nm,Mc=900Nm,G=80GPa,[r]=60MPa,l（p]=2°/m.试校核该轴的强度和刚度。
（12分）
5-图示折杆AB段为圆截面，AB丄CB-已知杆AB直径d=100mm,材
料的许用应力［。
］=80MPao试按第三强度理论确定许用荷载［F］。
（12分）
1.2m
一、判断题（1*10=10分）
1.（X）2.（V）3.（X）4.（V）5.（X）6.（X）7.（X）8.（V）9.（V）10.（X）
二、单项选择题（2*10=20分）
1、（B）2、（C）3、（B）4、（C）5、（D）6、（C）7.（B）8、（B）9、（A）10.（D）
三、胄空题（4M=1菖分）
1.—F,0,—aF,0.:
2.2:
3.200MPa:
4、-0.01:
22—
四、计算题（10+10+10+12+12分=54分）
1.解：
（1）0：
工巧=0^os30°-6=0Fc=4V3kN=6.93kN（5分）
（2）AB:
工皿=0你・2/sin30°-耳•/=（）FB=4^3kN=6.93kN（5分）
2.解：
因结构与载荷都对称，所以两个钏钉受力相等，作用在每个钾钉上的剪力与挤压力都
为P/2。
钏钉的剪应力为
所以挪钉的剪切强度不够。
钏钉的挤压应力为
pp30x10*
“矿矿2x12x21x10-〜595MPa】="MPa（5分）
所以挪钉的挤压强度足够。
X
（1）画梁的弯矩图
（2）最大弯矩（位于固左端）：
M隔="kN（5分）
（3）计算应力：
最大应力:
（2分）
"点的应力:
（3分）
12
12
4・（12分）
解：
（1）画扭矩图。
将将轴分为2段，逐段计算扭矩。
对盒C段：
r^dOON-m；对CE段：
72=1300Nm
根据计算结果，按比例画出扭矩图如图。
⑵校核轴的强度。
占C段=-2L=_如°?
*■-=47.7MPa^k】=60MPa,x^C段强度安全。
%讥皿%〃
CB段tw=JL=」刈」_=22.3MPa冬〔日=60MPa,CB段强度安全°
⑶校核轴的刚度。
I=^1-==2.51xl0-?
m4I羽==^°°74=2.36xl0-6m4
円3232刃3232
ion
k=0.46（°）/mC[pxl=2（°）fm
岛C段，CB段均满足刚度条件。
5.（12分）
（内力及内力图.强度校核、刚度校核每步各4分）
（1）外力外析。
将作用干C点的力向蠹E杆轴线简化，结果如图。
F使粱在竖向平面内发生弯曲变形。
附加力偶述为Me=1.2F，此外力偶走使轴产生扭转变形。
（2）内力分析。
分别画出轴的弯矩图和扭矩图如图。
可以判断危险勧面在A端。
危险截面上的弯矩M=1.2F,扭矩TR.2F。
（3）按第三强度理论确定许用荷载[F1
=肮"=业匕空w⑹=80MPa
nrn13/a
解得FW4.63kN,[F]=4.63kN
2个内力图各3分，第3强度理论6分
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