中国石油大学工程力学考试Exam11121A.docx
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中国石油大学工程力学考试Exam11121A
中国石油大学工程力学考试Exam（11-12-1A）
beamasshownare.
a.v’’（a）=0,EIv’”（a）=kv（a）b.v’（a）=0,EIv’”（a）=kv（a）
c.v”（a）=0,EIv’”（a）=-kv（a）d.v’（a）=0,EIv’”（a）=-kv（a）
4.（4points）AstresscycleisshowninFig.3,thecharacterofcycler=,themeanstress
=,theamplitudeofstress
=.
5.（4points）Fortwobeamsmadeofsamematerial,thecorrectrelationshipfortheirmaximumdynamicstressesis.
（1）σd1<σd2；
（2）σd1=σd2；（3）σd1>σd2；（4）Cannotbejudged.
6.（4points）WeightofthebodyisW,andpushingforceisP.W=160N,P=500N.ThestaticandkineticslidingfrictioncoefficientsbetweentheweightandthewallareμS=0.3andμk=0.25respectively.Thenthefrictionbetweentheweightandthewallis
a.150N;b.125N;
c.100N;d.500N.
7.（4points）Thebarsinthestructuresasfollowingaremadeofsamematerialandwithsamediameter.|NBC1|_____（>,=,<）|NBC2|,PCr1______（>,=,<）PCr2.
II（10points）Usingthemethodofcompositeareas,calculatecentroidalprincipalmomentsofinertia
and
fortheshadedregionasshowninFig.II.
Fig.II.
III（13points）ForabeamshowninFig.III,drawitsbendingmomentandshearforcediagrams.
Fig.III.
IV（20points）AhorizontalbracketABCisfixedatsupportAandfreeatC.Thebracketisconstructedfromacircularcross-sectionalbarwithconstantdiameterd.AverticalloadPactsatthefreeendC.
（1）Determinetheplacesofthecriticalpoints.
（2）Drawstresselementstoshowthestressstateofthecriticalpoints.（3）Ifd=30mm,a=1m,P=180Nandtheallowablestressis[σ]=80MPa,examthestrengthofthebracketaccordingtothe4thstrengthcondition.
V（12points）Fortheprismaticbar,takingitsweightinconsideration,findthedisplacementofsectionB.LoadingF,l,crosssectionareaA,elasticmodulusEandmassdensityρareknown.
VI.（15points）Forthestaticindeterminatebeam,findthereactionatBwithenergymethod.
isknown。
B卷
中国石油大学（北京）2011—2012学年第一学期
《工程力学（双语）》期末考试试卷
考试方式（闭卷考试）
班级：
姓名：
学号：
题号
I
II
III
IV
V
VI
总分
得分
（试卷不得拆开，所有答案均写在题后相应位置）
I（Total30points）Filluptheblankswithcorrectanswer.
1.（4points）Theboundaryconditionsonleftendforabeamasshownare.
a.v’’（a）=0,EIv’”（a）=kv（a）b.v’（a）=0,EIv’”（a）=kv（a）
c.v”（a）=0,EIv’”（a）=-kv（a）d.v’（a）=0,EIv’”（a）=-kv（a）
2.（6points）Asshown,astraingageispastedonthesurfaceofacircularbarwithdiameterdtotestthetorquesactingontwoends.Ifelasticmodulus
andpoission’sratio
ofthematerialareknownandthestrainingageis
thetorque
=.
（a）
（b）
（c）
（d）
3.
（4points）Stress-straincurvesforthreematerialsareshownbelow.Material（1,2,3）hasthehighestultimatestress.Material（1,2,3）hasthelargestelasticmodulus.
4.（4points）AstresscycleisshowninFig.3,thecharacterofcycler=,themeanstress
=,theamplitudeofstress
=.
5.（4points）WeightofthebodyisW,andpushingforceisP.W=160N,P=500N.ThestaticandkineticslidingfrictioncoefficientsbetweentheweightandthewallareμS=0.3andμk=0.25respectively.Thenthefrictionbetweentheweightandthewallis
a.150N;b.125N;
c.100N;d.500N.
6.
（4points）Thebarsinthestructuresasfollowingaremadeofsamematerialandwithsamediameter.|NBC1|_____（>,=,<）|NBC2|,PCr1______（>,=,<）PCr2.
7.（4points）Fortwobeamsmadeofsamematerial,thecorrectrelationshipfortheirmaximumdynamicstressesis.
（1）σd1<σd2；
（2）σd1=σd2；（3）σd1>σd2；（4）Cannotbejudged.
II（13points）ForabeamshowninFig.II,drawitsbendingmomentandshearforcediagrams.
Fig.II.
III（10points）Usingthemethodofcompositeareas,calculatecentroidalprincipalmomentsofinertia
and
fortheshadedregionasshowninFig.III.
Fig.III.
IV（15points）Forthestaticindeterminatebeam,findthereactionatBwithenergymethod.
isknown。
V.（20points）AhorizontalbracketABCisfixedatsupportAandfreeatC.Thebracketisconstructedfromacircularcross-sectionalbarwithconstantdiameterd.AverticalloadPactsatthefreeendC.
（1）Determinetheplacesofthecriticalpoints.
（2）Drawstresselementstoshowthestressstateofthecriticalpoints.（3）Ifd=30mm,a=1m,P=180Nandtheallowablestressis[σ]=80MPa,examthestrengthofthebracketaccordingtothe3thstrengthcondition.
VI.（12points）Fortheprismaticbar,takingitsweightinconsideration,findthedisplacementofsectionB.LoadingF,l,crosssectionareaA,elasticmodulusEandmassdensityρareknown.
C卷
中国石油大学（北京）2011—2012学年第一学期
《工程力学（双语）》期末考试试卷
考试方式（闭卷考试）
班级：
姓名：
学号：
题号
I
II
III
IV
V
总分
得分
（试卷不得拆开，所有答案均写在题后相应位置）
I（Total40points）Filluptheblankswithcorrectanswer.
1.（5Points）Fig.I.1isatypicallow-carbonsteelσ-εdiagramintension.Suchadiagramconveysimportantinformationaboutthemechanicalbehaviorforthematerial.Pointarepresents______,pointbrepresents______,pointcrepresents______,pointdrepresents______,pointerepresents______.
（1）yieldstress
（2）ultimatestress（3）elasticlimit
（4）percentelongation（5）proportionallimitFig.I.1
2.（5points）ApieceofchalkshowninFig.I.2issubjectedtoacombinationoftwistingandtension,failsontheα-degreeplanewiththelongitudinalaxis.ThesensesofthetorquesandaxialforcesmustbeindicatedasshowninFig..
Fig.I.2
3.（5Points）Forarealmemberundergoingrepeatedstress,itscharacterofcycler=.Whenr=,itsendurancelimitisthesmallest.
a.
b.
c.+1d.–1e.0f.–∞g.0.5
4.（5points）Theboundaryconditionsonleftendforabeamasshownare.
a.v’’（a）=0,EIv’”（a）=kv（a）b.v’（a）=0,EIv’”（a）=kv（a）
c.v”（a）=0,EIv’”（a）=-kv（a）d.v’（a）=0,EIv’”（a）=-kv（a）
5.（5points）Whenatrainpassthroughasteelbridge,thestrainstestedbyinstrumentareεx=0.0004,εy=-0.00012atpointA.ThenormalstressesindirectionsxandyatpointAareσx=,σy=.（E=200GPa,μ=0.3,σz=0）
6.（5points）Fortwobeamsmadeofsamematerial,thecorrectrelationshipfortheirmaximumdynamicstressesis.
（1）σd1<σd2；
（2）σd1=σd2；（3）σd1>σd2；（4）Cannotbejudged.
7.（5points）WeightofthebodyisW,andpushingforceisP.W=160N,P=500N.ThestaticandkineticslidingfrictioncoefficientsbetweentheweightandthewallareμS=0.3andμk=0.25respectively.Thenthefrictionbetweentheweightandthewallis
a.150N;b.125N;
c.100N;d.500N.
8.（5points）Thebarsinthestructuresasfollowingaremadeofsamematerialandwithsamediameter.|NBC1|_____（>,=,<）|NBC2|,PCr1______（>,=,<）PCr2.
II（15points）ForabeamshowninFig.II,drawitsbendingmomentandshearforcediagrams.
Fig.II.
III（15points）Infigurethereisamanualwinch.Thediameterofthesteelshaftisd=30mmandtheallowablestressis[σ]=80MPa.Findthemaximumloadforthewinch,accordingtothe4thstrengthcondition.
IV（15points） ArigidbarABoflengthLishingedtoawallatAandsupportedbytwoverticalbarslabeled1and2attachedatpointsCandD.Thebars1and2havethesamecross-sectionalareaAandaremadeofthesamematerial（modulusE）,butthebar2istwiceaslongasthebar1.（a）FindthetensileforcesN1andN2inthebarsduetotheverticalloadPactingatendBofthebar.（b）FindthedownwarddisplacementδBatendBofthebar.
V.（15points）FindthereactionatthesupportBforthebeamwithloadsasfollowing.（EnergyMethodrecommended）
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