工程力学复习试题及答案

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1、工程力学复习题及答案一、填空题1、力的三要素是力的（大小）、（方向）、（作用点）。用符号表示力的单 位是 （N）或（KN）。2、力偶的三要素是力偶矩的（大小）、（转向）和（作用面的方位）。用符号 表示力偶矩的单位为（Nm ）或（KNm）。3、常见的约束类型有（柔性）约束、（光滑接触面 ）约束、（ 光滑铰链 ）约束和固定端约束。4、低碳钢拉伸时的大致可分为（线弹性阶段 ）、（屈服阶段）、（ 强化阶段）和（颈缩 ）阶段。5、在工程设计中工程构建不仅要满足强度要求，（刚度 ）要求和稳定性要求，还要符合经济方面的要求。6、圆轴扭转的变形特点是：杆件的各横截面绕杆轴线发生相对（转动 ），杆轴线始终保持（

2、 直线 ）。7、平面弯曲变形的变形特点是杆的轴线被弯成一条（曲线）。8、静定梁可分为三种类型，即（ 简支梁 ）、（外伸梁 ）和（悬臂梁 ）。9、（刚体 ）是指由无数个点组成的不变形系统。10、由构件内一点处切取的单元体中，切应力为零的面称为（主平面 ）。11、平面汇交力系平衡的解析条件是：力系中所有的力在（任选两个坐档轴上） 投影的代数均为（ 零 ）。12、在工程中受拉伸的杆件，其共同的特点是：作用于杆件上的外力或外力的合 力的作用线与构件轴线（ 重合 ），杆件发生（ 沿轴线 ）方向， 伸长或压缩。13、空间汇交力系的合力在任意一个坐标轴上的投影，等于（各分力 ）在同 一轴上投影的（代数和 ）

3、，此称为空间力系的（ 合力投影定 理 ）。14、力矩的大小等于（力）和（力臂）的乘积。通常规定力使物体绕矩心（逆时 针转动）时力矩为正，反之为负。15、大小（相等 ），方向（相反），作用线（相互平行）的两个力组成的力系 称为力偶。力偶中二力之间的距离称为（力偶臂），力偶所在的平面称为（力偶 的作用面）。16、圆轴扭转时，横截面上任意点处的切应力沿横截面的半径呈（线性 ）分布。17、构件的强度是指（ 构件抵抗破坏 ）的能力；构件的刚度是指（ 构 件抵抗变形 ）的能力；构件的稳定性是指（构件保持其原有几何平衡状态） 的能力。18、使构件发生脆性断裂的原因主要是（拉）应力。19、拉伸（压缩）与弯曲组

4、合变形，杆内各点处于（单向 ）应力状态。二、判断题：（对的画“V”，错的画“ X”）1、力的可传性定理，只适用于刚体。（V ）2、两物体间相互作用的力总是同时存在，并且两力等值、反向共线，作用在同一个物体上。（X ）3、力的大小等于零或力的作用线通过矩心时，力矩等于零V）4、力偶无合力，且力偶只能用力偶来等效。（V ）5 、柔体约束特点是限制物体沿绳索伸长方向的运动，只能给物体提供拉力。（ V ）6、二力杆的约束力不一沿杆件两端铰链中心的连线，指向固定。（X ）7、截面法求轴力杆件受拉时轴力为负，受压时轴力为正。（X ）8、常用的塑性指标有两个：伸长率和断面收缩率。（V ）9、工程上通常把伸长

5、率大于等于5%的材料称为塑性材料。（V ）10、物体由于机械运动所具有的能量称为动能。（V ）三、简答题1、力的平移定理？答：作用在刚体上的力可以从原作用点等效地平等移动到刚体内任一指定点，但 必须在该力与指定点所决定的平面内附加一力偶，其力偶矩等于原力对指定点之 矩。2、平面汇交力系的平衡条件？ 答：力系中各力在两个坐标轴上投影的代数和分别等于零。3、三力平衡汇交定理？ 答：刚体受三个共面但互不平等的力作用而平衡时，三力必汇交于一点。4、二力平衡条件？ 答：刚体上仅受两力作用而平衡的必要与充分条件是：此两力必须等值、反向、 共线。5、胡克定律的内容？答：轴各拉伸和压缩时，当杆横截面上的正应力

6、不超过某一限度时，正应力与相 应的纵向线应变成正比。7、什么是极限应力和许用应力？ 答：材料破坏时的应力称为危险应力或极限应力。将极限应力除以大于1的数（安 全系数）n所得的结果称为“许用应力”。8、力F沿、Y坐标轴方向的分力和该力在边两个坐标轴上的投影是否相同？有 何区别？答：力F在坐标轴上的分力为Fx, FY,在、Y轴上的投景有FX,FY, FX和 FX数值相等，但FX是矢量，Fx是代数量。FY和FY数值相等，但FY是矢 量，FY是代数量。9、力的作用效应是什么？ 答：有两种效应。一是运动效应；即使物体的机械运动状态发生变化。二是变形 效应，即使物体产生变形。10、什么是约束和约束力？ 答

7、：一个物体的运动受到周围其他物体的限制，这种限制条件称为“约束“。约 束作用于被约束物体上的限制其运动的力称为”约束力“。11、什么是力矩和力偶？答：表示力使物体绕某点转动效应的量称为力对点之矩。大不为力与力臂的乘积。 一对等值，反向，不共线的平等力组成的特殊力系，称为力偶。13、拉伸与压缩的强度条件是什么？利用强度条件可以解决工程中哪些强度问 题？答： 利用强度条件可以解决工程中哪睦强度问题？答：强度条件是：。二FN/AW。式中：。工作应力。许用应力。能解决工程中三类强度问题是：1、强度校核2、设计截面3、确定许用截荷。14、低碳钢拉伸试验的四个阶段？答：（1）弹性阶段；（2）屈服阶段；（3

8、）强化阶段；（4）局部变形阶段（颈 缩阶段）图画上四、画出图于各物系中指定物体的受力图。1、广 /2、/ i tb和旅转c画出山杆的覺力图五、计算题1、用多孔钻床在一水平放置的工件上同时钻四个直径相同的孔，设每个钻头作 用在工件上的切削力偶矩的大小为M =M =M =M =M=15N?m。问此时工件受到的总 切削力偶矩为多大？若不计磨擦，加工时用两个螺钉A、B固定工件，试求螺钉1.解？、求总切自忧偶走三%二力町二-町-瓦2-归一 M4=-4I=-4X15 M-jti=-60 N.-bl,负号表示合力隅拒的方向为顺时针（2）、求螺钉A和B的受力取工件为研牺寸勢 画受力图.力J、兀必須成一个力偶，

9、因工件在平面力偶系作用下处于平衡状态，可镶Zmz=o,即.Md+M （Fa Fj：） =0-60也t弘X2gXlQ吒胡打咖ON （芳向如图）螺钉A. B受力分别与工件点A、B受力Fa F层成反作用力.亠 2、阶梯状克杆受力如图，试求整个杆的总变形墅.已知其横载面积分别为MD=300nJ, AAB=ABC=500 nm3.弹性模& E=200GPa.ABcn- AINion* ? ： . n100100100+20LN翼解作轴力图，用截而尖求猖CD段的轴F=F-=-10M, AB段的轴力为F护灣鼬養应用胡克定律分别求出各段杆的变形壘天：u鲨丛一士止出宀汕 EA 2迤汎12 F&注QQ約0朋-IO

10、xIOxO；200i109500&0_6m227 C!D A-館壬 :一=-上臂述T0T族总纸200109 Fa 紳 0艾10-6锲2总变舷壘 1=A I曲4 A以.+怙=2密1Qm+2X;l 0_-: jn+210-5话-祝鉀屁用酥口曲翅钢管作覺压杆.已知祐料的讦用应尢兀 rmooipa轴向压力EOOOIE管囲夕Kg冋乳皿 內徃d= IQOmn?试校核具强慮天網 灰口铸铁!1管的横哉面积齿也二口 tD2讣二X.-3.14C1303-1OO 5416.5 罰斗44Q 二“二 1000 xl3 .1S4, 6MPa-q ,此观蒔铁圆管安全o 屮A 5416.54.辜机构的逹杆宣径3=240叭 卓

11、受巖大轴向外力Q仇0曲 连杆林料的汗用哽力I口 二90 KFs，式校核连秆削 弓進；若逹轩由匮B就面改感睡観面，髙与觅之眈 %亠4,设计连杆的足才址和bJ :tel求活塞杆的辅力=137801校核匱截面连杆的强虧连杆樓就面上的正应力岗竺泄土，眄丄, 川 3.14xiO.2M2圆碱面连杆的强度足够口存E济设计拒懸截面连杆的尺寸谨aA=bk=1.42V-jV-_ 3780x4 O3Kt 90-xlO6bQi 173 hO.-. 242mHj 1S 计村取整 b=175nj h.= 245nunn 卩5、團亍、三甬毎构架，出杆共M栓泸SOjilh的钢杆，钢的讦馬应力I- L=1输征4旣杆為尺寸b X

12、 hBOffuii X 1 20jiuil矩 J9形戟面木杆，木材的许用应力口广I他 求炭結构的B点肾青方聞的讦用载荷匚5y解：$1）求两杆的轴力3分析节点Ei的屮衡寿； 国加-F驴-F芹呻醱艮防-FminSCi -F=O+J解得；F?二-ZF t压力E 畤屮、求满足杆比强度案件的钎用载荷F,即屮F孕 J?”裁4& , = - = W -0 产 1FOMP& 解得：FW旳3 花肛旳.4KI叶 占血歼泓0.0创T、求满足杆班强度条件的讦用载荷F,即2/?处2占.=- =：; =LOMFa,解得；FM崩6NP6KN4-卫沁 0.06x0.12比辕可行整亍结构的讦用载荷.36KNn卩D田示平ii/仰柄縈.栄朕平力F相陕度为布蠻商加阳.Il F啊.尺寸如 阳所示不计自试求支州4 R址的力.33 受力分析如图所示工 “；=0 qa 4-几-0 巴你二0. aY5f=0 F談 q 豹 x 耳的 *2=0F& ：x 炉解得；几,=0几 = N36.图示传动轴,已知主动轮的转愆札=30邸从动轮的转范分别为心卜皿叽7T X 66= 158 MPa刃强度足够。