工程力学A试题与答案

2012/2013学第 丄学期考试试卷（A ）卷课程名称工程学适用专业/级 _本卷共 6页，考试方式 闭卷笔试考试时间 120 分钟题号二三四五J八九十总分得分阅卷人一、判断题（共 10分，每题 1分）1.实际挤压应在挤压面上是均匀分布的。2.纯弯曲的横截面上只有正应。3.横截面面积相等，实心轴的承载能大于空心轴。4.偶在任意坐标轴上的投影恒等于。5.发生弯曲变形，挠越大的截面，其转角也越大。6.在集中偶作用处，的剪图和弯矩图均要跳跃。7.b < b8.当低碳钢试件的试验应 p 时，试件将产生局部颈缩。圆轴扭转时其应的最大值仅可能出现在横截面的外边缘。9.作用与反作用是一对平衡。10. 临界应越小的受压杆，其稳定性越好。二、单项选择题（共 20分，每题2分）R1. 下右图中杆AB的变形类型是A 弯曲变形B （压）弯组合变形C弯扭组合变形D （压）扭组合变形2. 下图矩形截面受F和MeABCD作用，Me=Fl。则以下结论中错误的是AD,FIEc3. 偶对物体的运动效应为A 只能使物体平动 B 只能使物体转动C 既能使物体平动又能使物体转动D 它与对物体的运动效应有时相同，有时同 4. 关于低碳钢材在伸试验过程中，所能承受的最大应是A 比极限 bpB屈服极限bsC 强极限 bbD 许用应 a 5在平板和受栓之间垫上一个垫圈，可以提高A 栓的抗伸B 栓的抗剪C 栓的抗挤压D 平板的抗挤压6. 实心圆轴 和空心圆轴的材、横截面积、长和所受扭矩均相同，则两轴的最大扭转角之间的关系为。A 甲$甲2 B91=2C9>92D 无法比较7. 低碳钢试件扭转破坏形式 。A沿横截面断B沿横截面剪断C 沿 45。旋面断D 沿 45。旋面剪断8. 塑性材经过硬化处后，它的 得到提高A 强极限 B 比极限 C 延伸 D 截面收缩9. T形截面铸铁悬臂受如下图所示，横截面最合布置的方案应为A.B.C.D.1。. 下面关于挠和转角的论述中正确的是A. 挠最大的截面转角为B. 挠最大的截面转角最大C. 转角为的截面挠最大D. 挠的一阶导数等于转角三、填空题(共 16分，每题4分)1. 图示正方体边长为a，其顶角处作用 F。求：(1) 该在 x、y轴上的投影F = _ _，F = _xy(2) 该亥对x、y、z 轴的矩 mx(F) =，my(F) = ，2. 图示钉在F作用下工作。已知钉材的许用应t 和o 之间的关系为:T =0.5 o ，则 钉直径d与钉头高 h的合 比直d/h=。3. 如下图3所示，圆轴截面上的最大应为 MPa °4. 下图4中杆的横截面积A=1000mm2，弹性模 E=200GPa，则CD段的轴向变形AlCD=mm°nF题1图题2图m m 0；20 KN A20 KN20 KNO四、计算题（共 54分）1 重P = 6 kN的均质圆球，置于墙与斜杆AB间，如图所示。已AC =l ，各杆的重及摩擦计。求斜杆 AB 在 B 处的受。知 AB =2l ，10 分）2 如下图所示，用两个铆钉将140mmx 140mmx12mm的等边角钢铆接在柱上，构成支托。 P二30kN，铆钉的直径为21mm 。铆钉的许用应 k = 40MPa,3图示悬臂，横截面为矩形，承受载荷 F与F2 作用 ，且 F=2F2=5 kN，试作内图并计算内的最大弯曲正应，及该应所在截面上K 点处的弯曲正应。 （10 分）4 阶梯轴AB如图所示，AC段直径d=40mm CB段直径d2=70mm外偶矩 MB=1500Nm，MA=600Nm，Mc=900Nm，G=80GPa， t =60MPa，卩=2°/m。试校核该轴的强和刚。 （12 分）5 *图示折杆AB段为圆截面，AB丄CB。已知杆AB直径 d=100mm，材的许用应（J =80MPa。试按第三强论确定许用荷载 F ° （12 分）L 2d一、判断题(1*10=10 分)1. (x) 2. (Z) 3. (x) 4. (Z) 5. (x) 6. (x) 7. (x) 8. (Z) 9. (/) 10. (x)二、单项选择题(2*10=20分)1、(B) 2、(C) 3、(B) 4、(C) 5、(D) 6、(C) 7、(B) 8、(B) 9、(A) 10、(D)三、填空题(4*4=16 分).专业.专注.v'2v21. F，0， aF，0， ; 2 2 ；3.200MPa ； 4、0-01 ；四、计算题（10+10+10+12+12分=54分）1. 解：（1） D :工F = 0FCcos30° - 6 = 0 F = 4（3kN = 6.93kN （5 分）yCC（2） AB :工m = 0 F 2lsin30 F l = 0 F = 4打kN = 6.93kN （5 分） ABCB2. 解:因结构与载荷对称，所以两个铆钉受相等，作用在每个铆钉上的剪与挤压为 P/2。铆钉的剪应为“生 心=H2Pa 43-3MPa>T =40MPa （5 分）4所以铆钉的剪强够。铆钉的挤压应为P p30 x 103g =-Pa 沁 59.5MPavG = 70MPa（5 分）bs A2td 2 x 12 x 21 x 10-6bs' 丿bs所以铆钉的挤压强足够。3. （1） 画的弯矩图（2）最大弯矩（位于固定端）:M = 7.5 kN （5 分 ） max（3）计算应:最大应:（ 2 分）gmaxmaxWZMmax bh2 67.5 x 10640 x 802=176MPaK 点的应:（ 3 分）M - y M y7.5 x106 - 30max max Ibh340 - 803Z 4. （12 分）解：（1）画扌丑矩图。将将轴分拘2段，逐段计算扌丑矩。 对盒C段：Ti=600N tn；对CE段： 乃=1兄DN tn 根据计算结果，按比例画出扌丑矩图如图。（2）校核轴的强度。0.0460° m = 47.7MPa W =60MPaj 盘C 段强度安全。= OONm = 22 3Mpa t =60MPaj CB 段强度安全。（3）校核轴的刚度。啊-習=2和32600 N m爲 130G/XT 80x10sx2.51x10-71 Q HxlZli=1.71C）/m W =2（°）/m互X竺=X竺4代）佃剧=2（。）加GIP2 咒 80xl0sx2.36xl0_e 咒岛C段，CB段均满足刚度条件。内及内图、强校核、刚校核每步各4 分）5、（12 分）解(l)外力分析。将作用于C点的力向血E杆轴线简化，结果如图。F使梁在竖向平 面内发生弯曲变形。附加力偶Me=1.2F,此外力偶矩使轴产生扌丑转变形。 内力分析。分别画出轴的弯矩图和扭矩图如图。可以判断危险截面在盘端。 危险截面上的弯矩M=1.2F,扭矩T = 1.2Fo(3)按第三强度理论确定许用荷载F解得 F4.63kN, F=4.63kN2 个内图各 3 分，第 3 强论6 分