3.不为零的力在某轴上的投影等于零,则该力与轴的夹角应为:
A.00B.900C.1800D.450
4.刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线()。
A必汇交于一点B必互相平行C必都为零D必位于同一平面内
5、下图的合力是。
A、F1B、F2C、F3D、F4
6、两个大小为3N、4N的力合成一个力时,此合力最大值为。
A5NB7NC12ND16N
7.力偶对物体产生的运动效应为。
A只能使物体转动B.只能使物体移动
C.既能使物体转动,又能使物体移动
D.它与力对物体产生的运动效应有时相同,有时不同
8、两个大小为3N、4N的力合成一个力时,此合力最大值为。
A、5NB、7NC、12ND、16N
9、下图不同力系分别作用于刚体,彼此等效的是
(d表示两力作用线间的距离)
A.a与bB.b与cC.c与dD.d与a
10、图示为同一有重杆的三个平衡位置,则力T1、T2、T3大小关系应该是。
A、T1=T2=T3B、T1>T2>T3C、T1=T2>T3D、T1=T3>T2
10图11图
11、一平面平行力系如图示,则其平衡方程组应是。
A
B
C
D
12、一物块在水平压力P的作用下静止不动,已知物块重G,与竖直墙面间的摩擦系数为f,则物块受到的摩擦力大小为。
A、GB、PC、f·GD、f·P
13、平面任意力系独立平衡方程的个数为:
A.1个B.2个C.3个D.6个
14、平面汇交力系如图所示,已知F1=
,F2=1kN,F3=3kN,则该力系的合力R的大小应为。
A.R=0B.R=
C.R=(1+
)kND.R=(1+
)kN
15、物体A重量为Q,置于水平面上,接触面上的静滑动摩擦系数f=0.32,在物体上施加一水平拉力P=0.3Q,则接触面上的摩擦力F为。
A、F=0B、F=0.3QC、F=0.32QD、F=Q
16、重量为W的物块放在倾角为
的粗糙斜面上而处于临界平衡状态。
已知物块与斜面间的静滑动摩擦系数为f,此时物块受到斜面的摩擦力为。
A、fWB、fWsin
C、fWcos
D、fWtan
14图15图16图
四、作为物体的受力分析
1、画出如图所示三铰拱整体和两半拱的受力图
1图2图
2、画出图中球的受力图
3、作梁AB的受力图
3图4图
4、如图示组合梁,分析副梁CB、主梁AC的受力,画受力图。
5、作如图中整体,AC和CB的受力图
5图6图
6、画出如图所示夹紧装置中压块B的受力图
7、作各杆和整体受力分析图
7图8图
8、画出如图所示杆件的受力图
9、作图示二图各杆和整体受力分析图
9图计算题1图
五、计`算
1、已知F=30KN,q=10KN/m,H1=3m,H2=2m,L=4m求支座A、B处的约束反力。
2、求下列各梁的支座反力
1〉、2)
3〉、4)
3求平面力系向O点简化的结果已知F1=F2=F、F3=F4=2F
3图4图
4、求如图所示支架中AB杆,BC杆所受的力,已知W=40KN。
5、求如图所示支架中A、C处的约束反力,已知W=50KN。
5图6图
6、求图示静定梁的支座反力
7,求力F对O点的力矩
7图8图
8、在直角曲杆的一端作用有力P=0.4kN,试计算力P对O点的矩(图中尺寸单位为cm)。
9、求多跨静定梁的支座反力,已知F1=60KN,F2=40KN,F3=20KN,a=2m
10、如图所示为一起重机构,横梁AD长l=3m,自重G1=2KN;拉杆CD倾斜角θ=300,不计拉杆自重;在E点吊一重物G2=12KN。
在图示位置平衡,试求拉杆CD的拉力和铰链A的约束力。
10图11图
11、图示质量为m的物块和斜面间的摩擦系数为f=tgφm,已知α、β且α>φm。
试求使物块平衡的力P的表达式。
12、A、B两物叠在一起置于水平面上,A物系一斜绳固定于墙上,如图所示。
已知:
GA=100N,GB=160N,a=30º,A、B、地面间的摩擦系数f=0.2。
试求能拉动B物的水平拉力P的最小值。
材料力学部分
一、填空题
1、杆件的基本变形形式可归纳为四种,它们是:
、、
、。
2、分析杆件内力的基本方法是_____________。
分三个步骤:
1〉、_____________2〉、_____________3〉_____________。
3、轴向拉压杆件的内力是,圆轴扭转的内力是,纯弯曲的内力是。
4、衡量塑性材料强度的两个重要指标是、。
5、三根试件的尺寸相同,材料不同,其应力应变关系如图所示,则_________强度高,___________刚度大,___________塑性好。
5图6图
6、某材料的σ-ε曲线如图,则材料的屈服极限σs=_________Mpa,强度极限σb=_________Mpa,强度计算时,若取安全系数为2,那么材料的许用应力[σ]=________Mpa。
7、从拉压性能方面来说,低碳钢耐铸铁耐。
8、梁弯曲时,横截面上的正应力为零,的正应力最大。
9、胡克定律的表达式为____________,E称为材料的__________。
10、截面上正应力的方向与截面_________________。
11、如图所示构件的剪切面积是,挤压面积是。
11图12图
12、齿轮与轴用平键联接,已知轴径为d,传递力偶矩m。
键材料许用剪应力[τ],许用挤压应力[σjy],平键尺寸b×h×l,则该平键剪切强度条件为,挤压强度条件为。
13、图示铆钉结构在外力P作用下,已知t.d.b。
铆钉的剪应力τ=_______,铆钉挤压应力σjy=__________。
14、GIp称为,反映了圆轴抵抗扭转变形的能力。
15、扭转变形为主的杆件称为___________,其横截面形状分___________和____________。
确定扭转T正负号用____________法则。
16、工程上把弯曲变形的构件称为梁,按支承形式可简化为1〉_____________梁,2〉____________梁,3〉____________梁。
17、提高梁强度的主要措施:
_________,___________,__________。
18、直径为d的圆形截面的惯性矩IZ=__________,极惯性矩IP=______________。
抗弯截面系数WZ与搞扭截面系数WP的关系是______________。
二、名词解释
1、内力与应力
2、平面弯曲
3、应力集中现象
4、强度
5、弹性变形
6、切应力互等定理
三、判断题
()1、轴力的大小与杆件的横截面面积有关。
()2、轴力越大,杆件越容易被拉断,因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。
()3、抗拉压弹性模量与剪应力的量纲一致。
()4、公式
中,EA乘积的单位与力的单位一致。
()5、公式
中,E为杆的抗拉压刚度。
()6、实心圆轴的直径变为原来的2倍,则承载能力变为原来的6倍。
四、选择题
1、材料的塑性指标有。
A、σs和δB、σs和ψC、δ和ψD、σs、δ和ψ
2、在下列说法,是正确的。
A、内力随外力增大而增大B、内力与外力无关
C、内力随外力增大而减小D、内力沿杆轴是不变
3、图示受拉直杆,其中AB段与BC段内的轴力及应力关系为__________。
A、NAB=NBCσAB=σBCB、NAB=NBCσAB>σBCC、NAB=NBCσAB<σBC
3图4图
4、现有铸铁和低碳钢两种材料,则图中杆1和杆2应选用。
A、杆1选用低碳钢,杆2选用铸铁B、杆1选用铸铁,杆2选用
C、杆1和杆2都选用铸铁D、杆1和杆2都选用低碳钢
5、轴向拉压杆件危险截面是的横截面。
A、轴力最大B、正应力最大C、面积最小D、位移最大
6、某拉压杆如图示,则1-1横截面上的轴力为。
A、1KN(拉)B、1KN(压)C、2KN(拉)D、2KN(压)
6图7图
7、图示轴向受力杆件中n-n截面上的轴力为
A、-3PB、-4PC、+4PD、+8P
8、在连接件上,剪切面和挤压面分别于外力方向。
A、垂直、平行B、平行、垂直C、平行D、垂直
9、图示拉杆接头的剪切面A和挤压面Abs分别为
A:
bl、blB:
hb、hbC:
hb、blD:
bl、hb
9题图10图11图
10、插销穿过水平放置的平板上的圆孔(如图),在其下端受有拉力P。
则插销的剪切面面积和挤压面面积分别等于
A、πdh;πD2/4B、πdh;π(D2-d2)/4
C、πDh;πD2/4D、πDh;π(D2-d2)/4
11、传动轴转速n=250r/min,此轴上轮C输入功率为P=150kw,轮A、B的输出功率P=50KW,P=100KW为使轴横截面上的最大扭矩最小,轴上三个轮子的布置从左到右应按顺序
安排比较合理。
AA、C、BBA、B、CCB、A、CDC、B、A
12、圆截面杆受扭转力矩作用,横截面扭矩为Mn,在线弹性范围内横截面剪应力分布规律是
13、一实心圆轴受扭时,横截面上的最大许可载荷为T,若将其直径变为原来的两倍,则最大许可载荷为。
A2TB4TC8TD16T
14.图示受扭圆杆中的最大剪应力为
A.
B.
C.
D.
15、悬臂梁受力如图所示,若梁的材料为铸铁,梁的合力截面形状应选图
三、简答
1、轴向拉压时杆件受力和变形的特点;
2、常用的四种强度理论及强度条件;
3、低碳钢拉伸试验时分哪几个变形阶段?
4、何谓纯弯曲?
写出纯弯曲时梁横截面上任一点弯曲正应力的计算公式。
四、判断下列构件属何种变形形式
五、作内力图
1、求截面1-1,2-2,3-3的轴力,作轴力图
(a)(b)
(c)
2、
(1)已知MB=50KN/mMc=20KN/m作扭矩图;
(2)作出下图的扭矩图。
3、作以下各题的剪力图和弯矩图
(1)、
(2)、
(3)(4)、
(5)、
六、计算题
1、图示等直杆横截面积为A=400mm2,若材料许用正应力[σ]=60MPa,试校核其强度。
2、题图所示结构中AC为钢杆,横截面积A1=2cm2,[σ]=160MPa;BC为铜杆,横截面积A2=3cm2,[σ]=100MPa,试求此结构的许用载荷。
2图3图
3、图示意结构,承受截荷P=80KN。
已知钢杆AB,直径d=30mm,许用应力[σ]1=160Mpa,木杆BC为矩形截面,宽b=50mm,高h=100mm,许用应力[σ]2=8Mpa,校核该结构的强度。
4、直杆AB如图所示,已知材料的许用应力[σ]=160Mpa,轴向压力F=480KN。
若直杆为矩形截面,高与宽之比h/b=1.2,试设计直杆的尺寸b和h。
4图5图
5、阶梯状直杆受力如图所示,已知AB段横截面面积AAB=800mm2,BD段的横截面面积ABD=1200mm2,材料的弹性模量E=200Gpa。
试求整个杆的总变形量。
6.两块木板联接如图所示,已知b=100mm,外力F=50KN,木板的许用切应力[τ]=2MPa,许用挤压应力[σjy]=10MPa。
求尺寸a和c。
6图7图
7.两块厚度δ=6mm的钢板用3个铆钉联接,如图所示。
若P=50kN,许用剪应力[τ]=100MPa,许用挤压应力[σjy]=280MPa,求铆钉直径。
8.用两块钢板将两根矩形木杆联接如图所示。
若载荷P=60kN,杆宽b=150mm,木杆的许用剪应力[τ]=1MPa,许用挤压应力[σjy]=10MPa,试确定尺寸a和t。
8图9图
9、圆轴AB如图所示,其直径为80mm,材料的许用切应力[τ]=60Mpa,力偶矩M1=8KN·m,M2=8KN·m,试校核该轴的强度。
(8分)
10、已知一空心轴外径D=95mm,内径d=80,若材料的许用切应力[τ]=40MPa,试计算该轴允许传递的转矩。
11、设有一实心轴,两端受到扭转的外力偶矩M=14kN·m,轴直径d=10cm,试计算:
(1)横截面上的最大剪应力;
(2)轴的扭转角;
(3)截面上A点的剪应力。
1题图2题图
12、图示简支梁,
(1)求横截面D上三点a,b,c处的弯曲正应力;
(2)若许用弯曲正应力[σ]=200MPa,试校核正应力强度。
13、如图示悬臂梁,L=1m,横截面为矩形,h=160,b=80mm,若[σ]=60MPa,试确定梁端作用力F的大小。
14、如图为一受均布载荷Q作用的外伸木梁,横截面为矩形b=80mm,h=120mm,材料许用弯曲正应力[σ]=10MPa,试确定许可载荷
4题图5题图
15、如图所示简支梁q=2KN/m,l=2m,[σ]=140MPa,试确定横截面尺寸
1〉、按圆形截面
2〉、按圆环形截面
16、如图为T形截面铸铁梁已知F1=9KN,F2=4KN,a=1m,铸铁许用拉应力[σt]=30MPa,许用压应力[σc]=60MPa,Iz=763cm4,y1=52mm,试校核梁的强度。
17、如图示简支斜梁LAB=2.5m,横截面正方形,边长a=10mm,F=5KN,求危险截面上的最大拉应力和压应力。
18、一根两端铰支的圆形截面压杆,直径d=100mm,长度L=4m,材料为Q235,E=200GPa,ap=100,求此压杆的临界力Fcr。