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1、 工程力学 试卷第 1 页 共 7 页 工程力学 试卷第 1 页 共 7 页 诚信应考诚信应考,考试作弊将带来严重后果！考试作弊将带来严重后果！ 华南理工大学期末考试华南理工大学期末考试 工程力学试卷工程力学试卷 A（48 学时）学时） 注意事项：注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚；考前请将密封线内填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上或答题纸上)； 3考试形式：闭卷；考试形式：闭卷； 4. 本试卷共七大题，满分本试卷共七大题，满分 100，考试时间，考试时间 120 分钟分钟。 题 号 一 二 三 四 五 六 七 总分 题 号 一 二 三 四 五
2、 六 七 总分 得 分 得 分 评卷人 评卷人 一、 判断题（每题 3 分，共计 15 分） 一、 判断题（每题 3 分，共计 15 分） 1. 两个力满足大小相等、方向相反、作用线重合，这就是二力平衡的条件。两个力满足大小相等、方向相反、作用线重合，这就是二力平衡的条件。 （ ） 2. 刚体上作用一力偶，将该力偶移至与其作用面相平行的另一平面内，则该力偶对刚体的作用效应将保持不变。刚体上作用一力偶，将该力偶移至与其作用面相平行的另一平面内，则该力偶对刚体的作用效应将保持不变。 （ ） 3. 单元体相垂直的平面上，切应力必然成对存在，它们大小相等，两者均垂直于两个平面的交线，方向同时指向或同时
3、背离这一交线。单元体相垂直的平面上，切应力必然成对存在，它们大小相等，两者均垂直于两个平面的交线，方向同时指向或同时背离这一交线。 （ ） 4. 任意力系简化后，将得到一个主失和一个主矩。任意力系简化后，将得到一个主失和一个主矩。 （ ） 5. 低碳钢拉伸过程中，材料达到强度极限的瞬间，将立即发生断裂。低碳钢拉伸过程中，材料达到强度极限的瞬间，将立即发生断裂。 （ ） 二、 单项选择题（每题 4 分，共计 24 分） 二、 单项选择题（每题 4 分，共计 24 分） 1. 平面任意力系的二矩式平衡方程为：平面任意力系的二矩式平衡方程为：( ( ) )( ( ) )0,0,0xGHFMFMF=
4、=? ? ?，在何种情况下，此二矩式不适用（，在何种情况下，此二矩式不适用（ ） _ _ 姓名 学号 学院 专业 座位号 ( 密 封 线 内 不 答 题 ) 密封线 工程力学 试卷第 2 页 共 7 页 工程力学 试卷第 2 页 共 7 页 AGH 连线平行于连线平行于 x 轴轴 B. GH 连线不平行于连线不平行于 x 轴轴 CGH 连线垂直于连线垂直于 x 轴轴 D. GH 连线不垂直于连线不垂直于 x 轴轴 2. 两根长度相同的圆轴，受相同的扭矩作用，第二根轴直径是第一根轴直径的两倍，则第一根轴与第二根轴最大切应力之比为（两根长度相同的圆轴，受相同的扭矩作用，第二根轴直径是第一根轴直径的
5、两倍，则第一根轴与第二根轴最大切应力之比为（ ） A2:1 B4:1 C8:1 D16:1 3. 图示悬臂梁图示悬臂梁 GH，若力偶矩，若力偶矩M在梁上移动，则梁的（在梁上移动，则梁的（ ） A. G 端约束力变化，端约束力变化，H 端位移不变端位移不变 B. G 端约束力和端约束力和 H 端位移均变化端位移均变化 C. G 端约束力和端约束力和 H 端位移均不变端位移均不变 D. G 端约束力不变，端约束力不变，H 端位移变化端位移变化 4. 在下列说法中，错误的是（在下列说法中，错误的是（ ） A. 应变是位移的度量应变是位移的度量 B. 应变是变形的度量应变是变形的度量 C. 应变分正应
6、变和切应变两种应变分正应变和切应变两种 D. 应变是量纲一的量应变是量纲一的量 5. 材料和截面积相同的情况下，下述各种梁截面抗弯能力的排序为（材料和截面积相同的情况下，下述各种梁截面抗弯能力的排序为（ ） A工字形工字形矩形矩形圆形圆形 B矩形矩形工字形工字形圆形圆形 C圆形圆形矩形矩形工字形工字形 D工字形工字形圆形圆形矩形矩形 6. 图示三铰刚架，在构件图示三铰刚架，在构件 HK 上作用一力偶上作用一力偶M，则，则 H 处支座的约束力方向为（处支座的约束力方向为（ ） A沿沿 HK 连线连线 B沿沿 GH 连线连线 C平行于平行于 GK 连线连线 D垂直于垂直于 GK 连线连线 工程力学
7、 试卷第 3 页 共 7 页 工程力学 试卷第 3 页 共 7 页 三、 （三、 （10 分）外伸简支梁分）外伸简支梁 AC，长，长 3a，其中梁段，其中梁段 BC 长长 a，梁段，梁段 BC 上作用铅垂的均布荷载上作用铅垂的均布荷载 q，梁段，梁段 AB 跨中位置作用集中力跨中位置作用集中力 F = 0.5qa，A 处作用集中力偶处作用集中力偶 M = qa2，试计算，试计算 A、B 处的支座约束力，并作梁处的支座约束力，并作梁 AC 的剪力图和弯矩图。的剪力图和弯矩图。 MFBABAqaaa 工程力学 试卷第 4 页 共 7 页 工程力学 试卷第 4 页 共 7 页 四、 （四、 （10
8、分）图示杆系结构，杆分）图示杆系结构，杆 AB 和杆和杆 AC 为刚性杆，长度为刚性杆，长度 AB=AC，且，且 AB 垂直于垂直于AC。圆形截面杆。圆形截面杆 1 和杆和杆 2 的截面面积相等，直径均为的截面面积相等，直径均为 d =10mm，材料相同，许用拉应力，材料相同，许用拉应力 =100MPa ，若在，若在 B 处施加铅垂的集中力处施加铅垂的集中力F，欲保证结构安全，试确定集中力，欲保证结构安全，试确定集中力F的最大许用值。的最大许用值。 CBACBAF1212 工程力学 试卷第 5 页 共 7 页 工程力学 试卷第 5 页 共 7 页 五、 （五、 （12 分）某圆形金属拉伸试件的
9、夹头，材料的许用切应力分）某圆形金属拉伸试件的夹头，材料的许用切应力 =60MPa，许用挤压应力，许用挤压应力bs =160MPa，屈服极限，屈服极限s =210MPa，强度极限，强度极限b =350MPa，试件尺寸参数，试件尺寸参数 D = 25mm，h = 10mm，d = 15mm，d0 = 10mm，欲顺利完成拉伸实验，该夹头的强度是否满足强度要求？，欲顺利完成拉伸实验，该夹头的强度是否满足强度要求？ F试件中截面剖面图试件中截面剖面图ddD0h 工程力学 试卷第 6 页 共 7 页 工程力学 试卷第 6 页 共 7 页 六、 （六、 （14 分）两端简支的夹层梁分）两端简支的夹层梁
10、AB，截面如图，上下两层为同一钢质材料，其许用拉应力和许用压应力均为，截面如图，上下两层为同一钢质材料，其许用拉应力和许用压应力均为 =200MPa ， 中间层为轻质填充材料； 已知梁， 中间层为轻质填充材料； 已知梁 AB 长长 l=2m，截面尺寸，截面尺寸 b=40mm，h=10mm，H=20mm；梁跨中位置作用铅垂的集中力；梁跨中位置作用铅垂的集中力 F，若不考虑中间层填充材料对结构强度的影响，欲保证结构不发生弯曲强度破坏，试确定集中力，若不考虑中间层填充材料对结构强度的影响，欲保证结构不发生弯曲强度破坏，试确定集中力 F 的许用值。的许用值。 ABAB横截面横截面hHhbl 工程力学
11、试卷第 7 页 共 7 页 工程力学 试卷第 7 页 共 7 页 七、 （七、 （15 分） 梁分） 梁 AB， 弯曲刚度为， 弯曲刚度为 EI， A 端固支， 梁的中截面端固支， 梁的中截面 C 处设置一辊轴铰链支座，已知处设置一辊轴铰链支座，已知 AC=BC=a，若梁，若梁 AB 在自由端在自由端 B 处施加铅垂的集中力处施加铅垂的集中力 F，试求：，试求： (1) 梁在梁在 C 处受到的约束力；处受到的约束力； (2) 梁在梁在 B 处的挠度和转角。处的挠度和转角。 ABABCCaa 提示：下图悬臂梁的挠度w和转角 ： ( )( )( )( )3325 24832lPlPlPlww llEIEIEI =，=，PlEIxO
