工程力学试卷合集资料下载.pdf
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已知的作用。
已知FPql,M=ql2;
l为梁的长度。
试求为梁的长度。
试求固定端处的约束力。
固定端处的约束力。
题2图三三(15分)分)已知:
已知:
P7.5kW,n=100r/min,最大剪应最大剪应力不得超过力不得超过40MPa,空心圆轴的内外直径空心圆轴的内外直径之比之比=0.5。
二轴长度相同。
求。
求:
实心轴的直径实心轴的直径d1和空心轴的外直径和空心轴的外直径D2;
确定二轴的重;
确定二轴的重量之比。
量之比。
题3图四四(20分)分)矩形截面悬臂梁,这时,梁有两个对称面:
由横截面铅垂对称轴所组成的平面,矩形截面悬臂梁,这时,梁有两个对称面:
由横截面铅垂对称轴所组成的平面,称为铅垂对称面;
由横截面水平对称轴所组成的平面,称为水平对称面。
梁在自由端承受称为铅垂对称面;
梁在自由端承受外加力偶作用,力偶矩为外加力偶作用,力偶矩为Me,力偶作用在铅垂对称面内。
试画出梁在固定端处横截面上正,力偶作用在铅垂对称面内。
试画出梁在固定端处横截面上正应力分布图。
应力分布图。
题4图解:
根据力偶平衡条件,可知固定端处梁街面上的弯矩M=Me。
且这一梁上所有截面的弯矩都等于外加力偶的力偶矩Me。
选取如图的中性轴,按弯矩方向可知,中性轴以上为受压,以下为受拉。
根据正应力公式,横截面上正应力沿截面高度y直线分布,在上、下边缘处正应力最大。
五(五(25分)分)已知已知:
应力状态如图所示。
试求:
1写出主应力写出主应力1、2、3的表达式;
的表达式;
(15分)分)2若已知若已知x63.7MPa,xy=76.4MPa,当坐标轴,当坐标轴x、y反时针方向旋转反时针方向旋转=120后至后至x、y,求,求:
x、xy。
(10分)分)题5图2.将已知数据x63.7MPa,y0,xyyx=76.4MPa,=120等代入任意方向面上应力分量的表达式,求得:
六(六(10分)分)两根直径均为两根直径均为d的压杆,材料都是的压杆,材料都是Q235钢钢(入(入=105),但二者长度和约束条件,但二者长度和约束条件各不相同。
试各不相同。
试1.分析分析:
哪一根压杆的哪一根压杆的临界载荷比较大?
临界载荷比较大?
(5分)分)2.已知:
d=160mm,E=206GPa,求:
两根杆的临界载荷。
(5分)分)题6图1.解:
从临界应力总图可以看出,对于材料相同的压杆,长细比越大,临界载荷越小。
所以判断哪一根压杆的临界载荷大,必须首先计算压杆的长细比,长细比小者,临界载荷大。
2.解:
首先计算长细比,判断属于哪一类压杆:
二者都属于细长杆,都可以采用欧拉公式。
对于两端铰支的压杆,就有工程力学(本科)工程力学(本科)模拟题模拟题B(闭卷)(闭卷)1图3所示杆A端用铰链固定在铅垂墙上,在C处用水平绳DC将杆拉住,B端挂有重量为P的物体,杆的重量略去不计,试画出杆的受力图。
(20分)2外伸梁CABD上作用均布载荷q=20kN/m,集中力Q=20kN,力偶(P,P),P=10kN,尺寸如图4所示,a=0.8m,求支座A和支座B的约束反力。
(20分)解:
3一根等直杆受力如图6所示,已知杆的横截面积A和材料的弹性模量E。
(1)画杆的轴力图。
(10分)
(2)求C点相对于A点的位移。
(10分)PPABCDP
(2)c=04试画出图7所示悬臂梁的剪力图和弯矩图。
(20分)剪力图3qaABC弯矩图:
3.5qa22.5qa25求图示平面应力状态的主应力及最大剪应力。
(10分)解:
主应力:
因为因为x0,所以有,所以有2214=661MPa22yyxy=+.2214=61MPa22yyxy=+.最大剪切应力:
6左端固定端约束的圆轴如图9所示,其直径d=120mm,右端部圆轮直径D=1000mm,轮缘上挂有重物P=6kN,轴的许应用力=50MPa,L=1m,试按第三强度理论校核轴的强度。
弯矩:
T=FL=601=60NM扭矩M=FD/2=6012=30NM根据第三强度理论223332075354rMTMPad+=.=50MPa所以符合强度要求()221422xyxyxy+=+()221422xyxyxy+=+max236.1MPa工程力学(本科)工程力学(本科)模拟题模拟题C(闭卷)(闭卷)学号:
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题号一二三四五六七总分得分1.(20分)图示杆中,1-1截面的面积A1=400mm2,2-2截面的面积A2=300mm2,材料的弹性模量E=200GPa,求:
(1)1-1和2-2截面的应力;
(2)A,C截面之间的相对伸长量。
(1)解:
1142122422400010410600020310FNMPaSmFNMPaSm=
(2)=FL/ES=(60000.5/32105)-(40000.5/42105)=2.5mm2.(20分)求图示梁的剪力图和弯矩图。
解:
2qaqaqa2/25qa2/23.(20分)直径为20mm的圆截面折杆受力情况如图所示,已知材料的许用应力为=170MPa。
试用第三强度理论确定折杆的长度a的许可值。
4.(20分)图示外伸梁,受均布载荷作用,已知:
q=10kN/m,a=4m,=160MPa,试校核该梁的强度。
5.(10分)图示水平梁受力F,力偶矩M,求支座A、B处约束反力。
00yMF=带入得0BAFFF+=230BMFaFa+=得出:
32BFaMFa=32AFaMFFa=6.(10分)图示应力状态,求其单元体的主应力及第四强度理论的相当应力4r。
因为因为x0,所以有,所以有2214=90MPa22yyxy=+2214=10MPa22yyxy=+2224()()()134.9rMPa=+=欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http:
/一、填空题(每空1分,共16分)1.物体的平衡是指物体相对于地面_或作_运动的状态。
2.平面汇交力系平衡的必要与充分条件是:
_。
该力系中各力构成的力多边形_。
3.一物块重600N,放在不光滑的平面上,摩擦系数f=0.3,在左侧有一推力150N,物块有向右滑动的趋势。
Fmax=_,所以此物块处于静止状态,而其F=_。
4.刚体在作平动过程中,其上各点的_相同,每一瞬时,各点具有_的速度和加速度。
5.AB杆质量为m,长为L,曲柄O1A、O2B质量不计,且O1A=O2B=R,O1O2=L,当=60时,O1A杆绕O1轴转动,角速度为常量,则该瞬时AB杆应加的惯性力大小为_,方向为_。
6.使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力。
工程上一般把_作为塑性材料的极限应力;
对于脆性材料,则把_作为极限应力。
7._面称为主平面。
主平面上的正应力称为_。
8.当圆环匀速转动时,环内的动应力只与材料的密度和_有关,而与_无关。
二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题3分,共18分)1.某简支梁AB受载荷如图所示,现分别用RA、RB表示支座A、B处的约束反力,则它们的关系为()。
A.RARBC.RA=RBD.无法比较2.材料不同的两物块A和B叠放在水平面上,已知物块A重0.5kN,物块B重0.2kN,物块A、B间的摩擦系数f1=0.25,物块B与地面间的摩擦系数f2=0.2,拉动B物块所需要的最小力为()。
A.0.14kNB.0.265kNC.0.213kND.0.237kN3.在无阻共振曲线中,当激振力频率等于系统的固有频率时,振幅B趋近于()。
A.零B.静变形C.无穷大D.一个定值4.虎克定律应用的条件是()。
A.只适用于塑性材料B.只适用于轴向拉伸C.应力不超过比例极限D.应力不超过屈服极限5.梁的截面为T字型,Z轴通过横截面的形心,弯矩图如图所示,则有()。
A.最大拉应力和最大压应力位于同一截面C欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http:
/C,最大压应力位于截面DC.最大拉应力位于截面D,最大压应力位于截面CD.最大拉应力和最大压应力位于同一截面D6.圆轴扭转时,表面上任一点处于()应力状态。
A.单向B.二向C.三向D.零三、简答题(每小题4分,共16分)1.平面图形在什么情况下作瞬时平动?
瞬时平动的特征是什么?
2.一质点在铅垂平面内作圆周运动,当质点恰好转过一周时,其重力的功为零,对吗?
为什么?
3.何谓纯弯曲和平面弯曲?
4.试述构件发生疲劳破坏时的主要特点。
四、计算题(共50分)1.三铰拱刚架如图所示,受一力偶作用,其矩M=50kNm,不计自重,试求A、B处的约束反力。
(8分)2.杆AB的A端沿水平线以等速度v运动,运动时杆恒与一半圆周相切,半圆周的半径为R,如图所示。
如杆与水平线间夹角为,试以角表示杆的角速度。
(8分)3.重为P的物块A沿光滑斜面下滑,并通过一绕过光滑滑轮的绳索带动重为Q的物块B运动,如图所示。
斜面与水平夹角为,滑轮和绳索质量不计,且绳索不可伸长,求物块B的加速度a(10分)4.如图所示为二杆桁架,1杆为钢杆,许用应力1=160MPa,横截面面积A1=6cm2;
2杆为木杆,其许用压应力2=7MPa,横截面面积A2=100cm2。
如果载荷P=40kN,试校核结构强度。
(8分)5.试作如图所示梁的剪力图和弯矩图。
(8分)欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http:
/分)工程力学(四)试题参考答案课程代码:
02159一、填空题(每空1分,共16分)1.保持静止匀速直线2.该力系的合力为零自行封闭3.180N150N4.轨迹形状相同5.Fgh=mR2过质心C平行O1A指向向下6.屈服点s抗拉和抗压强度b7.剪应力为零的面主应力8.转动线速度v横截面面积A二、单项选择题(每小题3分,共18分)1.C2.A3.C4.C5.B6.B三、简答题(每小题4分,共16分)1.某瞬时,若平面图形的转动角速度等于零(如有两点的速度vvAB=,而该两点的连线AB不垂直于速度矢时)而该瞬时图形上的速
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- 工程力学 试卷