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1、专业班级： 姓名： 学号： 密封线河南理工大学 学年第 学期专业班级： 姓名： 学号： 密封线工程力学试卷（A卷）考试方式： 闭卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的 70 %总 分题号一二三四五六题分241218151516核分人得分 复查总分 总复查人 得分评卷人一、基本题（每道题8分，共24分）1求图示铆钉头的剪切应力和挤压应力。 解： 2正方体受力如图所示，求该力对X轴、Y轴和Z轴的矩。解： （分） （2分） （分）3如图所示是一箱形截面(单位为mm)，试求、 。解：得分评卷人 二、（本题 12 分）求图示刚架的C处的支座反力。1 取整个结构为研究对象，作出受力图（略）：（3分）2 列出静
2、力平衡方程：（8分） ： ： ：3 解得：（向左），（向上）， （逆时针） （1分）得分评卷人 三、（本题 18 分）由AC和CD构成的组合梁通过铰链C连接。它的支承和受力如图所示。已知均布载荷强度q=10 kN/m，力偶矩M=40 kNm，不计梁重。求支座A，B，D的约束力。（做在下页）解： 1. 分别对AC段和CD段画出受力图（略）：（4分）2. 分别对AC段和CD段列出静力平衡方程：（12分）CD段：AC段： 解得：，（向上），（向上）,（向上）, （向下）（3分）得分评卷人 四、（本题15分）图示简易起重设备中，BC为一刚性杆，AC为钢质圆截面杆，已知AC杆的直径为d = 40 mm
3、，许用拉应力为=170 MPa ，外力P = 60 kN，试校核AC杆的强度。解：1）求轴力 kN （6分）2）强度校核 MPa（8分）=170 MPa，故AC杆的强度满足要求。（1分）得分评卷人 五、（本题15 分）图示等直圆杆，已知外力偶矩 ，许用切应力，试由强度条件确定轴的直径d 。解： （4分） （8分） （3分） 得分评卷人 六、（本题16分）一简支木梁，荷载F =5 kN，距离= 0.7 m，材料的许用弯曲正应力 =10MPa，横截面为的矩形。试按正应力强度条件确定梁横截面的尺寸。解：(1)根据静力学平衡方程和对称性，可得出： (3分) (2)作弯距图，求最大弯距值， (3分) (
4、3分)(3) 根据强度条件，确定截面尺寸。 (6分) 又：，代入上式，计算得：， (1分) 专业班级： 姓名： 学号： 密封线河南理工大学 学年第 学期专业班级： 姓名： 学号： 密封线工程力学试卷（B卷）答案考试方式：闭卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的 70 %总 分题号一二三四五六七八九核分人题分10861215151420复查人得分 复查总分 总复查人 一、判断下列论述是否正确。正确的在括号内画，错误的画。（10分）1) 平面任意力系向作用面内任一点简化，得到的主矢和主矩都与简化中心位置的选择有关。（）2) 两个力系向同一点的简化所得的主矢和主矩都相同，但此二力不一定等效。（）3) 梁
5、产生纯弯曲变形后，其轴线即变成了一段圆弧线。（）4) 若截面对于某一轴的静矩等于零，则该轴必定通过截面形心。（）5) 强度理论只能用于复杂应力状态。（）二、不计各梁的自重，分别画出构件AC和构件BC的受力图。（8分）DABCCDAB解：每个受力图4分三、试画出低碳钢拉伸时的应力应变图，并标出各极限应力。（6分）解：低碳钢拉伸时的应力应变图如右图所示：（5分）（1）弹性阶段OB段：弹性极限；（2）屈服阶段OB段：屈服极限；（3）强化阶段OB段：强度极限；（4）局部变形阶段OB段。四、求图示结构的许可载荷。已知A1=10cm2， 1160 MPa；A2=200cm2， 27 MPa。（12分）解：
6、1、由C点平衡，求各杆的内力，得， ）， 代入数据，得， ， （2分）2、应用强度条件求许可载荷。1杆的应力： （1分）强度条件： （2分）即： 得：kN （1分）2杆的应力： （1分）强度条件： （2分）即： （1分）得：kN 二者比较，取=184.8 kN （2分）五、外伸梁如图所示。若已知P=20 kN，m=8kNm，q=20kN/m，a=0.8m。求支座A、B处的约束力。（14分）CCAAaa解：以外伸梁为研究对象，受力如图所示：， （2分）， （4分）， （4分）代入数据，得， ，求解得：，-5 kN，kN （4分）六、传动轴如图，已知MA =35 KNm， MB = MC =10
7、KNm，MD =15 KNm，求：(1) 画出轴的扭矩图；(2) 设 = 90 MPa，试由强度条件确定轴的直径d 。（15分）解：（1）画扭矩图 BC段：T1=MB=-10KNm （2分）CA段：T2=MB +MC =-20KNm （2分）AD段：T3=MD=15KNm （2分）（2）确定轴的直径dmax=T/WT （4分）WT =d3/16 （3分）由以上两式可求得：d104mm （2分）七、图示应力单元体，=20 MPa，=10 MPa，=30 MPa。写出三个主应力、的大小，并按第三强度理论校核强度。（14分）解：1、求主应力：Mpa， Mpa， （6分）1=Mpa，2 =0 Mpa，
8、3=Mpa （3分）2、校核强度：eq3=13= ()=20 Mpa （4分）满足第三强度理的强度要求。 （1分）八、矩形截面梁尺寸及受力如图，已知材料的许用正应力 =8 MPa ，集中力P2 kN，横截面的高宽比h/b=3。（1）试写出此梁的弯矩方程，并作弯矩图。（2）试按强度条件选择横截面尺寸。（20分）解：（1）剪力方程和弯矩方程，以及剪力图和弯矩图。1) 先求支座反力： （2分）2) 分段写剪力和弯矩方程： AC段：kNm CD段： 弯矩图对称。3) 画弯矩图 （10分）（2）确定截面尺寸b：从弯矩图中可以看出，最大弯矩值为， 根据强度条件， 则有：则：=69.3mmh=208mm （8分）PBAPPbh1m1m1m1m343M(kNm)河南理工大学 学年第 学期工程力学试卷（C卷）答案考试方式：闭卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的 70 %总 分题号一二三四五六七八九核分人题分301812131512复查人得分 复查总分 总复查人 得分
