《工程力学》期末复习题与详细答案整理.docx

1、工程力学期末复习题与详细答案整理工程力学期末复习题1 选择题：(1) 下面哪一选项是材料的刚度指标？ AA 弹性模量 E； B 屈服极限 s；C 强度极限 b； D 断后伸长率 (延伸率 )。(2) 下面哪一选项是材料的塑性指标？ DA 弹性模量 E； B 屈服极限 s；C 强度极限 b； D 断后伸长率 (延伸率 )。(3) 在铸铁压缩实验中，破坏后的铸铁试样断口平滑呈韧性，与轴线近似成 45 。破坏前，该断口所在斜截面的应力有何特点？ CA 拉应力最大； B 拉应力最小；C 剪应力最大； D 剪应力最小。(4) 在铸铁扭转实验中，铸铁断口的形态是什么样的？ DA 断口平齐、与轴线垂直； B

2、 断口平齐、与轴线近似成 45 ；C断口呈螺旋面、与轴线垂直； D断口呈螺旋面、与轴线近似成 45 。(5) 根据铸铁试件扭转破坏断口可以推断，铸铁的扭转破坏和什么因素有很大的关系？ AA最大拉应力； B 最小拉应力；C 最大剪应力； D 最小剪应力。(6) 电阻应变片（简称电阻片或应变片）应用广泛，它是利用什么原理实现电测的？ CA 压电；B 光的衍射； C 金属丝的电阻随机械变形而发生变化； D 当轴向压力达到某一临界值时，压杆失稳。(7) 冲击韧性的物理意义是 A。A 试样断裂过程中断面单位面积吸收的能量；B 试样断裂过程中断面吸收的能量； C 试样在冲击过程中受到的最大冲击力；D 试样

3、在冲击过程中产生的最大变形。(8) 矩形截面梁在截面 B 处沿铅垂对称轴和水平对称轴方向上分别作用有，如图所示。关于最大拉应力和最大压应力发生在危险截面 A 的哪些点上，有 4 种答案，请判断 D 是正确的。 A 发生在 a 点，发生在 b 点；B 发生在 c 点，发生在 d 点；C 发生在 b 点，发生在 a 点；D 发生在 d 点，发生在 b 点。(9) 构件中危险点的应力状态如图所示。构件为钢制： =45MPa，=135MPa，=0，=0，许用应力=160MPa。则下面关于构件强度的说法中正确的是 C。A 选用第一强度理论，构件满足强度要求；B 选用第一强度理论，构件不满足强度要求；C

4、选用第三强度理论，构件满足强度要求；D 选用第三强度理论，构件满不足强度要求。(10) 构件中危险点的应力状态如图所示。构件材料为铸铁： =20MPa，=-25MPa，=40MPa，=0，许用应力 =30MPa。则下面关于构件强度的说法中正确的是 B。A 选用第一强度理论，构件满足强度要求；B 选用第一强度理论，构件不满足强度要求；C 选用第三强度理论，构件满足强度要求；D 选用第三强度理论，构件满不足强度要求。(11) 压杆的临界载荷是 B。A 使压杆保持稳定的直线平衡构形的最小轴向压力；B 使压杆保持稳定的直线平衡构形的最大轴向压力；C 使压杆保持稳定的直线平衡构形的平均轴向压力；D 使压

5、杆保持稳定的曲线平衡构形的最大轴向压力。(12) 下面关于压杆约束强弱对其稳定性影响的说法中，正确的是 A。A 压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈高，其稳定性愈好；B 压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈低，其稳定性愈好；C 压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈高，其稳定性愈差；D 压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈低，其稳定性愈差。(13) 如图所示，一端固定、另一端由弹簧侧向支撑的细长压杆的临界载荷，可采用欧拉公式计算。该压杆的长度系数的取值范围为 C。A；B；C；D。(14) 冲击动荷系数是 A。A 构件承受的冲击载荷和相应静载荷之比；B 构件承受的相应静载荷和冲击载荷之比；C 构件承受的相应静应力和冲击应

6、力之比；D 构件承受的相应静位移和冲击位移之比。(15) 构件在突加载荷作用下引起的应力和位移是相应静载荷作用下的 B。A 一倍； B二倍； C 三倍； D 三分之一。(16) 将重物突然放到结构上和将重物缓慢放到结构上，下面关于这两种情形下结构产生的最大变形的说法中， A 是正确的。A 前者产生的最大变形大；B 后者产生的最大变形大；C二者产生的最大变形相同；D有可能前者产生的最大变形大，也有可能后者产生的最大变形大。(17) 下面关于疲劳失效的说法中，不正确的是： A。A 疲劳失效时的名义应力值高于材料在静载荷作用下的强度极限；B 构件在疲劳失效前需要经过一定数量的应力循环；C构件在疲劳失

7、效前没有明显的塑性变形，即使塑性很好的材料也会呈现脆性断裂；D构件疲劳失效时，同一疲劳破坏断口，一般都有明显的光滑区域和颗粒状区域。(18) 构件的疲劳破坏是 B 的结果。A 构件材料性质变化； B 构件中裂纹的形成和逐渐扩展；C构件中最大拉应力的作用； D 构件中最大剪应力的作用。(19) 影响实际构件疲劳寿命的三个主要因素为 D。A 温度、压力、体积； B 位移、速度、加速度；C材料、质量、密度； D 应力集中、零件尺寸、表面加工质量。(20) 持久极限是 D。A 经过有限多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值；B 经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值；C 经过有限多次应力循环而

8、不发生破坏时的最大应力值；D 经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值。2 一活动梯子放在光滑的水平地面上，梯子由 AC与 BC 两部分组成，每部分的重量均为150N，重心在杆子的中点， AC与 BC两部分用铰链 C 和绳子 EF相连接。今有一重量为600N的人，站在梯子的 D处，试求绳子 EF的拉力和 A、B 两处的约束力。题 2 图3 砖夹的宽度为 250mm，杆件 AGB和 GCED在 G点铰接。已知：砖的重量为 W；提砖的合力为 FP，作用在砖夹的对称中心线上；尺寸如图所示；砖夹与砖之间的静摩擦因数=0.5 。试确定能将砖夹起的 d 值( d 是 G点到砖块上所受正压力作用线的距

9、离 ) 。题 3 图4 试求图示静定梁在 A、B、C三处的全部约束力。已知和。A C B题 4 图5 试画出图示 ( 图中各数单位为 kN) 杆件的轴力图。题 5 图6 一端固定另一端自由的圆轴承受 4 个外力偶作用，如图所示。各力偶的力偶矩数值 ( 单位为 kN m)均示于图中。试画出圆轴的扭矩图。题 6 图7 试画出图示梁的剪力图、弯矩图。qqaAaC B2qaa题 7 图8 试画出图示梁的剪力图、弯矩图。A BC题 8 图9 图示结构中 BC和 AC都是圆截面直杆，直径均为 20mm，材料都是 Q235钢，其许用应力157MPa。试求该结构的许用载荷。题 9 图10 变截面轴受力如图所示

10、，图中尺寸单位为。若已知，材料的切变模量，求： (1) 轴内最大剪应力，并指出其作用位置； (2) 轴内最大相对扭转角。题 10 图11 悬臂梁受力及截面尺寸如图所示。图中未标示的尺寸单位为 mm。求梁的 11 截面上A、B两点的正应力。题 11 图12 图示外伸梁承受集中载荷作用，尺寸如图所示。已知 =20kN，许用应力 =200MPa，所使用的工字钢的型号是 14，试校核梁的强度。BNo.14A C题 12 图附表：（部分）13 图示外伸梁承受集中载荷作用，尺寸如图所示。已知 =20kN，许用应力 =160MPa，试选择所用工字钢的型号。BA C题 13 图附表：（部分）14 图示之 AB

11、为简支梁，当载荷直接作用在梁的跨度中点时，梁内最大弯曲正应力超过许用应力 30。为减小 AB 梁内的最大正应力，在 AB 梁配置一辅助梁 CD，CD 也可以看作是简支梁。试求辅助梁的长度。题 14 图15 图中、等为已知。试用叠加法求图示梁中截面 B 的挠度和转角。A B题 15 图已知：(a)AB EI(b)AB EI16 图中、等为已知。试用叠加法求图示梁中截面 B的挠度和转角。A B题 16 图已知：P(a)AB EIq(b)AB EI17 试求图示梁的 A、B 端约束力。题 17 图已知：P(a) AEIB(b) AEIB18 矩形截面悬臂梁受力如图所示，其中力的作用线通过截面形心。已

12、知、和。 (1)试求图中虚线所示截面上点处的正应力。 (2) 当为何值时，点处正应力为零。题 18 图19 煤气罐所用材料的屈服应力为 =170MPa，若煤气罐的外径为 =32cm，壁厚为 =0.28cm，试用第三强度理论计算煤气罐不发生屈服所能承受的最大内压。题 19 图工程力学期末复习题答案1 答 ：(1)A (2)D (3)C (4)D (5)A(6)C (7)A (8)D (9)C (10)B(11)B (12)A (13)C (14)A (15)B(16)A (17)A (18)B (19)D (20)D2 答：(1) 以整体为研究对象，作受力图如右上。(2) 以 BC为研究对象，作

13、受力图如右下。3 答：砖被夹起时砖夹和砖能保持平衡。(1) 以整体为研究对象，作受力图如右上。(a)(2) 以砖为研究对象，作受力图如右中。(b)(c)(3) 以砖夹 AGB部分为研究对象，作受力图如右下。(d)将式(a)、(b)、(c)、(d)联立，可得4 答：(1) 先分析 BC杆，作受力图。BACB(2) 分析 AB杆，作受力图。( )5 答：+6 答：+-7 答：qqaAaC B2qaaFQ2qaqa+- -M8 答：A BC+9 答：(1) 受力分析，确定各杆的轴力研究销子 C，由平衡方程，得，(2) 求该结构的许用载荷保证 AC杆强度安全的结构许用载荷为，保证 BC杆强度安全的结构

14、许用载荷为，取较小的10 答：(1) 作扭矩图-(2) 求轴内最大剪应力及其作用位置AB段：BC段：可见，(3) 求轴内最大相对扭转角轴内最大相对扭转角为 AC两截面相对扭转角，为11 答：(1) 确定梁的 11 截面上的弯矩数值应用截面法可得(2) 计算惯性矩(3) 求梁的 11 截面上 A、B两点的正应力A点：（拉）B点：（压）12 答：(1) 先求约束反力(2) 作弯矩图B No.14A CBA C-(3) 强度分析危险截面在 B 处，查表得 No.14 工字钢的弯曲截面模量，得安全（部分）13 答：(1) 先求约束反力(2) 作弯矩图BA CBA C-(3) 强度分析危险截面在 B 处，由强度条件得查表知应选择 No.16 工字钢。（部分）14 答：分别作出 AB梁在没有和配置辅助梁 CD情况下的弯矩图如下，可见两种情况下的最大弯矩数值分别是和，由梁内最大弯曲正应力公式可知，最大弯曲正应力与最大弯矩成正比，有得 +15 答：A B+A B=A B16 答：A B+A B=A B17 答：(1) 静 定 基A B+A B=A B(2) 变 形 协 调 条 件（ ） (3) 平 衡 分 析（）（顺时针）18 答：(1)(2)19 答：如图所示，危险点在煤气罐外表面。所以根据第三强度理论