《工程力学》期末复习题.docx

1、工程力学期末复习题工程力学练习题静力学的基本概念和受力分析1、 刚体是指在力的的作用下，大小和形状不变的物体。2、 力使物体产生的两种效应是 内 效应和 外 效应。3、 力是矢量，其三要要素是（ 大小）、方向及作用点的位置。4、 等效力系是指（作用效果）相同的两个力系。5、 非自由体必受空间物体的作用，空间物体对非自由体的作用称为约束。约束是力的 作用，空间物体对非自由体的作用力称为（ 约束反力），而产生运动或运动的趋势的力称 为主动力。6、 作用在刚体上的二力，若此两力大小相等、方向相反并同时作用在同一直线上 ，若 此刚体为杆件则称为而二力杆件。（V）7、 作用在刚体上的力，可以沿其作用线滑

2、移到刚体上的任意位置而不会改变力对刚体 的作用效应。（V）8作用在刚体上的三个非平行力，若刚体处于平衡时，此三力必汇交。 （V）9、在静力学中，常把刚体的受力看成两类力，即主动力与约束力。 （V）10、在静力学中，平面力系中常见的约束有柔绳约束、光滑面约束、铰链约束及固定端约束等。（V）11.画出图中AB构件的受力图。13.画出图中AB杆件的受力图15.画出图中BC杆的受力图，所有物体均不计自重,且所有的接触面都是光滑的.16.如图所示，绳AB悬挂一重为G的球。试画出球C的受力图。（摩擦不计）17画出下列各图中物体 A，构件AB, BC或ABC的受力图，未标重力的物体的重量不计, 所有接触处均

3、为光滑接触。|7(f)18。画出图中指定物体的受力图。所有摩擦均不计，各物自重除图中已画出的外均不计（a）（b）（e）（f）平面汇交力系1以下说法中正确的是（C ）.A、物体在两个力作用下平衡的充分必要条件是这二力等值、反向、共线B、凡是受到两个力作用的刚体都是二力构件C、理论力学中主要研究力对物体的外效应D、力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效应力矩和平面力偶系1.力矩、力偶矩是度量物体绕某点（矩心） （转动效应）的物理量。用力矩或力偶 矩的大小来衡量，其大小等于力（或力偶）与力臂（或力偶臂）的乘积2.力偶在任意坐标轴上的投影的合力为零。（V）3.平面内的任意力偶可以合成为一

4、个合力偶，合力偶矩等于各力偶矩的代数和。 （V）1.A、B两点的距离a=10cmF=150kN欲将F力从B点平移到A点，得到的力F =_150_ kN,附加力偶矩MA=_15_ kN.m2.平面一般力系向一点简化时得到的主矢、主矩与简化中心的选取有关的是 _主矩_。3作用于刚体上的力，均可 移动 到刚体上任一点，但必须同时附加一个 力偶4平面任意力系，向平面内任意点简化，可得到一个作用在简化中心的 （C）A主矢； B 主矩； C 主矢和主矩;5.刚体受平面一般（任意力系）力系作用时，若刚体处于平衡时，其独立平衡方程为（A ）。A F x =0 ； M 0 （ F r） =0 ； F y =0o

5、 B、 Fx=0； F y =0。CC Fx =0； M0 （ Fr ） =0 o D 、 M0 （ Fr ） =0 ； FY =0。第二篇绪论1.强度是指构件在外力作用下抵抗 破坏 的能力，刚度是指构件在外力作用下抵抗 _变形的能力，稳定性是指构件在外力作用下保持 平衡的能力。2.静力学研究的对象是刚体，刚体可以看成是由质点系组成的不变形固体。材料力学 研究的对象是变形固体。（V）3.变形固体四种基本变形，即拉压变形、剪切与挤压变形、扭转变形及弯曲变形。（V）轴向拉伸与压缩1.塑性材料的屈服强度（屈服极限） s是取屈服变形阶段所对应的（屈服）点强 度。脆性材料的名义屈服强度 0.2是无塑性变

6、形阶段的材料，取弹性变形阶段纵向应变的0.2%所对应的强度。2.断面伸缩率 不小于（5% ）称为塑性材料，而小于此数的称为脆性材料。3.2、3右图为三种不同材料的（7 - &曲线，各曲线分别用数字1、表示，则三种材料中，强度最高的是 _1，刚度（在弹性阶段）最大的是 2_。4.某材料的c - 曲线如图，则材料的（1） 屈服极限c s= 235 Pa（2） 强度极限c b= 400 Pa5.拉压变形时其内力称为轴力，常用 表示，若用截面法计算出轴力为正，表示杆件受拉伸，若轴力为负，则表示杆件受压缩。（V）6.在拉压实验中纵向应变 与横向应变/之比称为泊松比，是材料自身特性的反应, 与材料的形状尺

7、寸无关。（V）7.塑性材料构件预拉后，其比例极限提高了，而塑性降低的现象称为“冷作硬化现象”（V）8.等截面直杆在两个外力的作用下发生轴向压缩变形时， 这对外力所具备的特点一定是等值、（C ）。A、 反向、共线B、 反向，过截面形心C、 方向相对，作用线与杆轴线重合D、 方向相对，沿同一直线作用8.下列图中的受力杆件，（D ）是轴向拉压杆件。9.图示受拉直杆，其中AB段与BC段内的轴力及应力关系为（A ）A N ABNbc、ABBCB NabN BC、ABBCC N abN BC、ABBC010.图示阶梯形杆,2A。设1-1、2-2、3-3截面上的正应力分别为c 1、c 2、c 3,则其大小次

8、序为（A ）11.轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面 （A ）A、分别是横截面、45斜截面 B、都是横截面C、分别是45斜截面、横截面 D、都是45斜截面12.设轴向拉伸杆横截面上的正应力为c, 则45斜截面上的正应力和剪应力（D ）A、分别为c /2和c B、均为cC、分别为c和c /2 D、均为c /213.一拉伸钢杆，弹性模量 E= 200GPa比例极限为200MPa今测得其轴向应变& =0.0015，则横截面上的正应力（C ）A、c= E = 300MPaB、c 300MPaC、 200MP&cV 300MPaD、 cV 200MPa14.现有钢、铸铁两种棒材，其直径相同。

9、从承载能力和经济效益两方面考虑，图示结构中的两杆的合理选材方案是（ D ）A、两杆均为钢； B 、两杆均为铸铁；C 1杆为铸铁，2杆为钢； D 1杆为钢，2杆为铸铁。15.低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下四种指标中 （B ）得到提高：A、强度极限； E、比例极限；C、断面收缩率； D、伸长率（延伸率）。16.塑性材料构件预拉后，其比例极限提高了，而塑性降低的现象称为“冷作硬化现象”。（V）剪切1.当剪应力不超过材料的 _比例极限_时，剪应力与 剪应变 成正比。这一结论称 为剪切虎克定律。4.在连接件上，剪切面和挤压面分别 （ B ） 于外力方向。A 、垂直、平行B 、平行、垂直C 、平行D 、垂

10、直5.图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知 cjy = 2 t ，为充分提高材料的 利用率，则铆钉的直径d应为（D）。A、d=2t B、d=4t C、d=4t/ n D、d=8t/ n6。 插销穿过水平放置的平板上的圆孔，在其下端受有一拉力P.该插销的剪切面面积和挤压面积分别等于（ B)2A、n dh，n D/4 ;22B 、n dh，n (D -d )/4 ;CCn Dh,n D/4 ;D 、n Dh,n (D2-d2)/4 。扭转1.材料在外力作用下产生扭曲变形时，应按强度条件、刚度条件进行校核计算。 （V）2.V)G*I称为扭转变形的刚度，E*A称为拉压变形时的刚度。（V）4.一般在

11、减速箱中，高速轴的直径较小，而低速轴的直径较大5.截面为空心圆，外圆直径为D,内孔直径为d,截面对圆心的极惯性矩IP为（C ）A.务氏）;B.檢出；C.參9，）；D.却出）6.圆轴扭转时，横截面上既有正应力也有剪应力。（X）7.截面为实心圆，直径为d,截面对圆心的极惯性矩 IP为（B ）8.一齿轮轴的输入功率为P （单位KVy,转速为n（单位r/min），作用在该齿轮上的转矩M（单位N 口）为（A ）0P PA 9550 o B 、9.55 。n nPC 9550X103 P 0 D 、无法求解。n9.设空心圆轴的内径为d,外径为D, d/D =a，则其横截面的极惯性矩Ip和抗扭截面模量Wt的

12、表达式为（C ）.Alp=1/64n D4(1 - a 4),Wt =1/32n D3(1 - a 3)BIp=1/32n D4(1 - a 4),Wt =1/16n D3(1 - a 3)CIp=1/32n D4(1 - a 4),Wt =1/16n D3(1 - a 4)DIp=1/32n (D4-d4),Wt =1/16n (D3-d3).10.空心圆轴受扭转力偶作用，横截面上的扭矩为 Mn下列四种横截面上沿径向的应力分布图中（A ）是正确的梁的内力1.使梁弯曲成上凹下凸变形时，弯矩为正，反之为负；剪力使该截面的临近微段有 一顺时针转动趋势时，剪力取正号，反之取负号。2.静定梁有简支梁、

13、外伸梁和悬臂梁三种基本形式。3.根据梁的支承情况，一般可把梁简化为简支梁、外伸梁和悬臂梁。 （V）4.梁横截面上只有弯矩没有剪力的弯曲是（ A ）弯曲。A、纯弯曲； B 、剪切弯曲；C、剪切与弯曲的的组合； D、都不是。5.图示简支梁中间截面上的内力（C ）A、M= 0 Q= 0 B、M= 0 Qm 0 C、Ml 0 Q= 0 D、Mb 0 Qm 06.图示受横力弯曲的简支梁产生纯弯曲变形的梁段是 （D ）A AB段B、BC段 C、CD段D、不存在7。梁在集中力偶作用截面处（C ）C、M图有突变，Q无变化； D、M图有突变，Q图有折角8.已知：G,a,b,l,画梁AB内力图。9.如图所示简支梁

14、AB，画出剪力图与弯矩图。弯曲应力1.矩形截面梁剪切弯曲时，在横截面的中性轴处 （B ）A、 正应力最大，剪应力为零B、 正应力为零，剪应力最大C、 正应力和剪应力均最大D、 正应力和剪应力均为零计算题1已知梁AB上作用一力偶，力偶矩为 M梁长为l，梁重不计。求在图a,b,两三种情况下，支座A和B的约束反力。（a） （ b）题2-7图(a) Fa FbM一（注意，这里，A与B处约束力为负，表示实际方向与假定方向相反，结果应与你的受力图一致，不同的受力图其结果的表现形式也不同 )(b) Fa Fbl COS2在题图所示结构中二曲杆自重不计，曲杆 AB上作用有主动力偶，其力偶矩为 M 试求A和C点

15、处的约束反力。题2-8图作两曲杆的受力图，BC是二力杆，AB只受力偶作用，因此 A B构成一对力偶。即 Fa Fb3在图示结构中，各构件的自重略去不计，在构件 BC上作用一力偶矩为M的力偶，各尺寸如图。求支座A的约束反力。题2-9图1作受力图2、 BC只受力偶作用，力偶只能与力偶平衡3、 构件ADC三力汇交4 四连杆机构ABC冲的AB=0.1m)CD=0.22m杆AB及CD上各作用一力偶。在图示位 置平衡。已知m=0.4kN.m,杆重不计，求A D两绞处的约束反力及力偶矩 m。题2-10图5试求图示各杆1-1、2-2、3-3截面上的轴力，并作轴力图题5-1图6试求图示各杆在1-1、2-2截面上

16、的扭矩。并作出各杆的扭矩图。7.在变速箱中，低速轴的直径比高速轴的大，何故？变速箱中轴传递的扭矩与轴的转速呈反比，低速轴传递的扭矩大，故轴径大。8.某传动轴，由电机带动，已知轴的转速n 1000r/mi n （转/分），电机输入的功 率P 20kW，试求作用在轴上的外力偶矩。9.某传动轴，转速n 300r/min，轮1为主动轮，输入功率R 50kW，轮2、轮 3与轮4为从动轮，输出功率分别为 P2 10kW， F3 R4 20kW。（1） 试画轴的扭矩图，并求轴的最大扭矩；（2） 若将轮1和轮3的位置对调，轴的最大扭矩变为何值，对轴的受力是否有利。题5-5图对调后，最大扭矩变小，故对轴受力有利

17、。10.设图示各梁上的载荷F、q、m和尺寸a皆为已知，（1）列出梁的剪力方 程和弯矩方程；（2）作剪力图和弯矩图；（3）判定Qmax和M max 0题10题1011.图示的杆件，若该杆的横截面面积A 50mm2，试计算杆内的最大拉应力与最大压应力题11图12.图示阶梯形圆截面杆，承受轴向载荷 R 50kN与P2作用，AB与BC段的直径分别为di 20mm与d2 30mm，如欲使AB与BC段横截面上的正应力相同，试求 载荷P2之值。题12图13.题6-2图所示圆截面杆，已知载荷 R 200kN，F2 100kN，AB段的直径d1 40mm，如欲使AB与BC段横截面上的正应力相同，试求 BC段的直

18、径。14.图示简支梁，求跨中截面a、b、c三点正应力题13图15.求图示T形铸铁梁的最大拉应力和最大压应力。题6-12图1.作梁的弯曲图2.截面关于中性轴不对称，危险截面为最大正负弯矩两处15.单元体各面应力（单位MPa ）如图所示，试用解析法求解指定斜截面上的正应力和切应力。题15图(a)16.已知应力状态如图所示，应力单位为 MPa。试用解析法和应力圆分别求：（1）主应力大小，主平面位置；（2）在单元体上绘出主平面位置和主应力方向；（3） 最大切应力。题16图(a)(b)17三角架ABC由AC和BC二杆组成。杆AC由两根No.12b的槽钢组成，许用应力为（T =160MPa杆BC为一根No

19、.22a的工字钢，许用应力为c =100MPa求荷载F的许可 值F。P2=147kW,Pa=221kW轴的转速n=500r/min，材料的G=80GPa许用切应力 =70MPa试设计轴的直19 一矩形拱面的简支木梁，梁上题用8有均匀布荷载，已知： I =4m b=140mm h=210mmq=2kN/m弯曲时木木材的许用正应力 =10MPa试校核该梁的强度。I I I 【I I q20图示简支梁上作用两个集中力，已知：l=6m R=15kN, F2=21kN,如果梁采用热轧普通工字钢，钢的许用应力 =170MPa试选择工字钢的型号。作梁的弯矩图 A题20图由强度条件:查表后选用20a号工字钢21己知变截面杆，1段为di=20mm勺圆形截面，2段为a2=25mnil勺正方形截面，3段为P作用下在第 2段上产生d3=12m m的圆形截面，各段长度如图示。若此杆在轴向力2 30MPa的应力，E=210GPa求此杆的总缩短量。PP0.2m题21图0.4m0.2m