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1、工程力学课程期末考试（A）卷三、作图题（每小题6分，总分12分）1、画出图示构件整体及AB、CD杆的受力图。2、画出图示构件整体及AC、BD杆的受力图。5、临界应力的欧拉公式只适应于。6、灰铸铁圆轴试样扭转破坏是由应力引起的，端口形状是，低碳钢拉伸时发生屈服是由应力引起的。7、材料力学的三个基本假定分别是：、四、基本计算题（每小题8分、共32分）1、求图示悬臂梁支座，q=3KN/m, l=2m,求支座A处的约束力。、填空题（每空1分，总分15分）1、受力后几何形状和几何尺寸均保持不变的物体称为2、只受两个力作用而处在平衡状态的构件称为3、梁的中性层与横截面的交线称为。4、轴向拉伸（压缩）强度条
2、件可解决三类强度问题是：7 X z X-1A lBlCq8、力偶对任意点之矩等于、力偶没有合力，力偶只能与平衡。二、简答题（每小题5分，总分15分）1、简述低碳钢拉伸变形实验的五个阶段。2、简述平面一般力系向一点简化的根据及简化结果。3、简述杆件受力与变形的五种基本形式。2、钢制空心圆轴的外直径D=100mm,内直径d=50mm。若要 求轴在2m长度内的最大相对扭转角不超过1.5，材料的 切变模量G=80.4GPa。求该轴所能承受的最大扭矩。3、某结构上危险点处的应力状态如图所示，其中=20MPa,=10MPa，试求该点处的三个主应力、1231112、承受均布载荷的简支梁如图所示。已知：梁的截
3、面为矩 形，矩形的宽度b=20mm,高度h=30mm，均布载荷集度 q=10KN/m，梁的长度l=450mm。求该梁上的最大正应力。f4、如图所示，一等直压杆长l=3.4m, A=20cm2，I =80cm 4，!E=210GPa, F=60KN, n 2 ,材料为Q235钢，两端为铰链st:约束，求该压杆的临界载荷F并进行稳定性校核。PcrjF订:j五、计算题（每小题13分，共26分）=1、图示直杆 AD,已知 F =120KN、F =90KN、F =60KN,123线A=1000m m2， E=200GPa, AB=1m， BC=2m, CD=1.5m。求：轴力图；各段应力；各段变形。F1
4、F2FT-)ABCD1 1111d1 11工程力学课程考试A卷答案及评分细则、填空题（每空1分，总分15分）1、刚体2、二力构件3、中性轴4、强度校核、截面尺寸设计、 确定外界载荷5、细长杆6、最大拉应力、45螺旋面、最大切应 力7、均匀连续性假定、各向同性假定、小变形假定8、力偶矩、 力偶二、简答题（每小题5分，总分15分）1、弹性阶段，屈服阶段，强化阶段，颈缩阶段，断裂。（每点各1 分）2、根据：力向一点平移定理；（3分）简化结果：一般情形下，得 到一个力和一个力偶。（1分）特殊情况下：一个力；一个力偶；既 没有力也没有力偶。（1分）3、拉伸或压缩；剪切；扭转；平面弯曲；组合受力与变形。（
5、每点 各1分）D（每个图2分）Ax三、作图题（每小题6分，总分12分）1、AB、CD及结构整体的受力图如图所示。（每个图2分）AyFAxCF CFAyAiC1 CyF-FCxAxCx CB四、基本计算题（每小题8分、共32分）1、解：受力图如图所示：（3分）FAy，q.FAx斗-.A丄BlCM根据平衡方程可得：（3分）ByFBxF 0xF 0yM F 0A因此：F 0AxF ql 0Ay3ql l M 02 aMGIxp1.52 80.4 109 100 10 3 4 12 180 329.686KN m代入数据解得A处的约束力为：（2分）F 0AxF 6KNAyM 18KN mA2、解：根据
6、刚度条件有:（3分）d M d! GFp由已知条件，单位长度许用相对扭转角为：（1分）1.52mrad /m18050 41W3解：由图可知20MPa ,0, 10MPaxyxy可算得非零主应力值为：（4分）1 ; y24 222 xyxy20MPa 1 20MPa 0 2 4 10MPa 2 2 2 10 202 MPa故三个主应力分别为：（3分）10 20 违 MPa38.3MPa10210 20迂 MPa 18.3MPa34,解：该压杆的长细比为：（2分）l1 3.4：80 10 8V 20 10 4170（1 分）线空心圆轴截面的极惯性矩为：（1分）Q235钢的p 101, p,因此该
7、压杆是细长杆,1。（1上1- 432其中：分）该轴所能承受的最大扭矩为：（4分）F 竺 3-142 210 109 80 10 8 N临界载何（2分）:Perl 21 3.4 2装143.29KNF143.29KN工作安全因数：nwperF60KN2.39 （1 分）FNCDCD A 1000 1060 103 Pa 60MPa6根据变形计算公式：】F l eT（1 分）各段杆的变形：（3分）因为：n十2，故nn ,压杆的稳定性是安全的。（2分）stwst五、计算题（每小题13分，共26分）1，解：由截面法取分离体，可得AB、BC、CD三段杆的轴力分别为:F 90KN F -30KN F 60
8、KN （3 分）NAB NBC NCD此杆的轴力图如图所示：（2分）根据应力计算公式： （1分）可得各段杆的应力：（3分）F90 103nabPa 90MPaab A 1000 10 6F30 103nbcPa 30MPabc A 1000 10 6-0.30mml0.45mm CDl0.45mmlAB bc2，解：确定弯矩最大截面以及最大弯矩数值:根据平衡方程可得支座A、B两处的约束力分别为：（3分）F F ql 2.25 103NA B 2计算最大弯矩：弯矩方程M x jqlx 扣（2分）弯矩图如图示：（2分）M 爲他max 8TAT最大弯矩：M计算惯性矩:maxql2253KN m （1 分）8bh34.5 10 8m 4（2 分）12计算弯矩最大截面上的最大正应力：（3分）M y昨84.3MPamaxIZ
