《工程力学》期末复习题(含答案)

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1、工程力学期末复习题(含答案) - 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？ A A 弹性模量E； C 强度极限b； (2) 下面哪一选项是材料的塑性指标？ D A 弹性模量E； C 强度极限b； B 屈从极限s； D 断后伸长率(延伸率)。 B 屈从极限s； D 断后伸长率(延伸率)。 (3) 在铸铁压缩试验中，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？ C A 拉应力最大； C 剪应力最大； B 拉应力最小； D 剪应力最小。 (4) 在铸铁改变试验中，铸铁断口的形态是什么样的？ D A 断口平齐、与轴线垂直；

2、C 断口呈螺旋面、与轴线垂直； B 断口平齐、与轴线近似成45； D 断口呈螺旋面、与轴线近似成45。 (5) 根据铸铁试件改变破坏断口可以推断，铸铁的改变破坏和什么因素有很大的关系？ A A 最大拉应力； C 最大剪应力； B 最小拉应力； 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？ C A 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 当轴向压力到达某一临界值时，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

3、大冲击力； D 试样在冲击过程中产生的最大变形。 (8) 矩形截面梁在截面B处沿铅垂对称轴和程度对称轴方向上分别作用有FP，如下图。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 B C D -发生在a点，?max发生在b点； ?max-发生在c点，?max发生在d点； ?max-发生在b点，?max发生在a点； ?max-发生在d点，?max发生在b点。 ?max(9) 构件中危险点的应力状态如下图。构件为钢制：?x=45MPa，?y=135MPa，?z=0，?xy=0，许用应力-?=160MPa。那么下面关于构件强度的说法中正确的选项是 C 。

4、 A 选用第一强度理论，构件满足强度要求； 论，构件不满足强度要求； 论，构件满足强度要求； 论，构件满缺乏强度要求。 (10) 构件中危险点的应力状态如下图。构件材料为铸铁：?x=20MPa，?y=-25MPa，?z=40MPa，?xy=0，许用应力B 选用第一强度理C 选用第三强度理D 选用第三强度理-?=30MPa。那么下面关于构件强度的说法中正确的选项是 B 。 A 选用第一强度理论，构件满足强度要求； 论，构件不满足强度要求； 论，构件满足强度要求； 论，构件满缺乏强度要求。 (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

5、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，正确的选项是 A 。 A 压杆约束愈强，压杆的临界载荷FPcr愈高，其稳定性愈好； B 压杆约束愈强，压杆的临界载荷FPcr愈低，其稳定性愈好； C 压杆约束愈强，压杆的临界载荷FPcr愈高，其稳定性愈差； D 压杆约束愈强，压杆的临界载荷FPcr愈低，其稳定性愈差。 B 选用第一强度理C 选用第三强度理D 选用第三强度理(13) 如下图，一端固定、另一端由弹簧侧向支撑的细长压杆的临公式FPcr-2EI/-l?计算

6、。该压杆的长度系数?的取值范围2FP kEI 界载荷，可采用欧拉为 C 。 B 0.5-?0.7； A -0.5； C 0.7-?2.0； (14) 冲击动荷系数是 A 。 载荷和相应静载荷之比； 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。 lD -2.0。 A 构件承受的冲击B 构件承受的相应(16) 将重物突然放到构造上和将重物缓慢放到构造上，下面关于这两种情形下构造产生的最大变形的说法中， A 是正

7、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一样； 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，不正确的选项是： 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

8、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、外表加工质量。 (20) 持久极限是 D 。 A 经过有限屡次应力循环而不发生破坏时的平均应力值； B 经过无穷屡次应力循环而不发生破坏时的平均应力值； C 经过有限屡次应力循环而不发生破坏时的最大应力值； D 经过无穷屡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程度地面上，梯子由AC与BC两局部组成，每局部的重量均为150N，重心在杆子的中点，AC与BC两局部用铰链C和绳子

9、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 2答：(1) 以整体为研究对象，作受力图如右上。 ?M?F-0AFB?2.4cos75-2?WBC?2.4cos75-1.5?WP-2.4?0.6?cos75-WAC?2.4cos75-0.5?0FB?375NWPWACWBC- ?FFAFCxFBy?0FA?FB?WAC?WBC?WP?0FA?525N- FB?2.4cos75?(2) 以BC为研究对象，作受力图如右下。 FCy?M?F-0C?FT-2.4?0.6?sin75-WBC?2.4cos75-0.5?0FT?107N FTWBCF

10、B3 砖夹的宽度为250mm，杆件AGB和GCED在G点铰接。：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；尺寸如下图，单位为mm；砖夹与砖之间的静摩擦因数fs=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间隔 )。 题3图 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。 ?Fy?0FP?W?0 (a) FAFD(2) 以砖为研究对象，作受力图如右中。 ?M?F-0D?FA?250?W?125?0 (b) FNAFNDFA?fsFNA (c) (3) 以砖夹AGB局部为研究对象，作受力图如右下。 FGyFGx?M?F-0G

11、FP?95?FA?30?FNAd?0 (d) FNA将式(a)、(b)、(c)、(d)联立，可得 d?110mm 4 试求图示静定梁在A、B、C三处的全部约束力。d和q。 FAqA B C dd题4图 dd 4答： (1) 先分析p BC杆，作受力图。 ?Fx?0FBx?0 B?M?F-0FCy?2d?qd?d/2?0 qdFCy?4?Fy?0FBy?FCy?qd?0 3FBy?qd4qdqdFByFBxB FByd23d2C FAxA FCy3dMAFAy2dB 2FBx (2)分析p AB杆，作受力图。 ?M?F-0AMA?qd?3d/2?FBy?2d?0 MA?3qd2( ) ?F?F5

12、 x?0FAx?0 ?0FAy?qd?FBy?0 7FAy?qd4y试画出图示(图中各数单位为kN)杆件的轴力图。 题5图 5答： FN/kN302022O6 + x 一端固定另一端自由的圆轴承受4个外力偶作用，如下图。各力偶的力偶矩数值(单位为kNm)均示于图中。试画出圆轴的扭矩图。 题6图 6答： Mx/?kN?m?15O+ 5x- 3010 7 试画出图示梁的剪力图、弯矩图。 q A a C qa2 qa B a 题7图 7答： q A a C qa qa2 B a FQ 2qa qa + 32qa2xqa2- M - x 8 试画出图示梁的剪力图、弯矩图。 qA C qlql2B l题

13、8图 l 8答： qA C qlql2B lFQl 5ql4OOql24ql4+ ql4xx+ ql2M 9 图示构造中BC和AC都是圆截面直杆，直径均为d20mm，材料都是Q235钢，其许用应力-?157MPa。试求该构造的许用载荷。 题9图 9答： (1) 受力分析p ，确定各杆的轴力 研究销子C，由平衡方程 ?Fx?0?0，?FNACsin45-FNBCsin30-0， FNACcos45-FNBCcos30-FP?0， ?Fy得FNAC?0.518FP，FNBC?0.732FP yFNAC45?30?FNBCCx FP(2) 求该构造的许用载荷 保证AC杆强度平安的构造许用载荷为 ?F

14、P-?AAC，0.518?FP-?A0.518 保证BC杆强度平安的构造许用载荷为 0.732?FP-?ABC，?FP-?A0.732 取较小的?FP-?A0.732175?106-?40.732?202?10?6N?75.106kN 10 变截面轴受力如下图，图中尺寸单位为mm。假设Me1?1765N?m，材料的切变模N?m，Me2?1171量G?80.4GPa，求： (1) 轴内最大剪应力，并指出其作用位置； (2) 轴内最大相对改变角?max。 题10图 10答： (1) 作扭矩图 Mx/?N?m?O- 29361171x (2) 求轴内最大剪应力及其作用位置 AB段：?BC段：?Mx116Mx1-AB-max3WP1?d1?16?2936-?Pa?43.595MPa 3?9-?70?10-?16?1171-?Pa?47.711MPa 3?9-50?10?max?BC-Mx2WP2?16Mx2?d23可见，?max-max?BC-47.711MPa (3) 求轴内最大相对改变角 轴内最大相对改变角为AC两截面相对改变角，为 ?max-?AC-AB-BC-Mx1l1Mx2l2?GIP1GIP2- ?rad-?2936?700?10?31171?500?10?3-?4?12-?70?10-504?10?129980.4?10-80.4