1、工程力学复习题及答案一、填空题1、工程力学包括 、 、 和动力学的有关内容。2、力的三要素是力的 、 、 。用符号表示力的单位是 或 。、力偶的三要素是力偶矩的 、 和 。用符号表示力偶矩的单位为 或 。4、常见的约束类型有 约束、 约束、 约束和固定端约束。5、低碳钢拉伸时的大致可分为 、 、 和 阶段。6、剪切变形的特点是工件受到一对大小 、方向 、作用线 且相距很近的外力作用。7、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 ，杆轴线始终保持 。8、平面弯曲变形的变形特点是杆的轴线被弯成一条 。9、静定梁可分为三种类型，即 、 和 。10、 是指由无数个点组成的不变形系统。11、
2、规定动点对于定参考系的运动称为 运动。动点对于动参考系的运动称为 运动，把动参考系对于定参考系的运动称为 运动。12、平面汇交力系平衡的解析条件是：力系中所有的力在 投影的代数均为 。13、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 ，杆件发生 方向，伸长或压缩。14、空间汇交力系的合力在任意一个坐标轴上的投影，等于 在同一轴上投影的 ，此称为空间力系的 。15、力矩的大小等于 和 的乘积。通常规定力使物体绕矩心 时力矩为正，反之为负。16、大小 ，方向 ，作用线 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 ，力偶所在的平面称为 。17、
3、力的平将作用在刚体某点的力平移到刚体上别指定一点，而不改变原力对刚体的作用效果，则必须附加一力偶，其力偶矩等于 。18、构件的强度是指 的能力；构件的刚度是指 的能力；构件的稳定性是指 的能力。二、判断题：（对的画“” ，错的画“” ）1、力的可传性定理，只适用于刚体。 （ ）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。 （ ）3、力的大小等于零或力的作用线通过矩心时，力矩等于零。 （ ）4、力偶无合力，且力偶只能用力偶来等效。 （ ）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。 （ ）6、二力杆的约束力不一沿杆件两端铰链中心的连线
4、，指向固定。 （ ）7、截面法求轴力杆件受拉时轴力为负，受压时轴力为正。 （ ）8、常用的塑性指标有两个：伸长率和断面收缩率。 （ ）9、工程上通常把伸长率大于等于 5%的材料称为塑性材料。 （ ）10、物体由于机械运动所具有的能量称为动能。 （ ）三、简答题1、力的平移定理？2、平面汇交力系的平衡条件？3、三力平衡汇交定理？4、二力平衡条件？5、胡克定律的内容？6、 点的速度合成定理？7、什么是极限应力和许用应力？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？9、力的作用效应是什么？10、什么是约束和约束力？11、什么是力矩和力偶？12、什么是极限应力和
5、许用应力？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？四、画出图中各物系指定物体的受力图。1、 2、3、4、5、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=15Nm。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1234用两个螺钉 A、B 固定工件，试求螺钉受力。2、阶梯状直杆受力如图，试求整个杆的总变形量。已知其横截面积分别为 ACD=300mm ，AAB=ABC=500 2mm ，弹性模量 E=200GPa。3、用一根灰口铸铁圆钢管作受压杆。已知材料的许用应
6、力为=200MPa，轴向压力 F=1000KN，管的外径 D=130mm，内径 d=100mm，试校核其强度。4、某机构的连杆直径 d=240 mm。承受最大轴向外力 F=3780KN，连杆材料的许用应力=90 MPa，式校核连杆的强度；若连杆由圆形截面改成矩形截面，高与宽之比 =1.4,设计连杆的尺寸 H 和 b。bh5、图示三角形构架，AB 杆为直径 d=30mm 的钢杆，钢的许用应力 =170MPa，BC 杆为尺寸1bh=60mm120mm 矩形截面木杆，木材的许用应力 =10MPa，求该结构的 B 点竖直方向的许用载2荷 F。工程力学答案一、填空题1、静力学、材料力学、运动学2、大小、
7、方向、作用点 N KN 、大小、转向 作用面的方位 Nm KNm4、柔性 、光滑接触面 、 圆柱形铰链5、线弹性阶段、屈服阶段、强化阶段 缩颈6、相等、相反、平行7、转动 直线8、曲线9、简支梁、外伸梁10、刚体11、绝对 相对 牵连12、任选两个坐档轴上 零13、重合 沿轴线 14、各分力 代数 合力投影定理15、力 力臂 逆时针转动16、相等 相反 相互平行 力偶臂 力偶的作用面17、原力对该指定点之矩18、构件抵抗破坏 构件抵抗变形 构件保持其原有几何平衡状态二、判断题：对的画“” ，错的画“”1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、三、解释题1、力的平移定理：作用在
8、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：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：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：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：轴各拉伸和压缩时，当杆横截面上的正应力不超过某一限度时，正应力与相应的纵向线应变成正比。6、点的速度合成定理：动点的绝对速度等于它的牵连速度和相对速度的矢量和。即动点的绝对速度可由牵连速度和相对速度
9、为边所作的平等四边形的对角线来表示。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 F，FY，在、Y 轴上的投景有 FX，FY ，FX 和 FX数值相等，但 FX 是矢量，F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；即上直发报体机械运动状态的变化。二是变形效应，即使物体产生变形。10、什么是约束和约束力？
10、答：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。12、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” 。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睦强度问题？答：强度条件是：=FN/A。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
11、计截面 3、确定许用截荷。四、图略1、 2、3、4、5、五、计算题1、解：（1） 、求总切削力偶矩：M =M =- M - M - M - M =-4M=-415 Nm=-60 Nm，负号表示合力偶矩的方向为顺时针。总 I1234（2） 、求螺钉 A 和 B 的受力取工件为研究对象，画受力图。力 F 、F 必组成一个力偶，因工件在平面力偶系作用下处于平衡状AB态，可得M =0，即IM +M（F ，F ）=0总 AB-60 Nm+F 20010 m=03F =F =300N（方向如图）AB螺钉 A、B 受力分别与工件点 A、B 受力 F 、F 成反作用力。AB2、解：作轴力图，用截面尖求得 CD
12、 段的轴力 F =F =-10KN，AB 段的轴力为 F =20KN，CDN ABN应用胡克定律分别求出各段杆的变形量为： = = =2 mABlNElF2693105102.Pa5 = = =-1 mBCll 2693.N510 = = =-1.67 mDlCNEAlF269310102.Pa5总变形量l= + + =2 m+2 m+2 m=-0.0067mBllCD555103、解：灰口铸铁圆管的横截面积为 A= （ - ）= 3.14( - )= 5416.5 412d42302m= = =184.6MPa,此灰铸铁圆管安全。AF5.416034、解：求活塞杆的轴力 =F=3780KNN
13、（1）校核圆截面连杆的强度：连杆横截面上的正应力为= = =83.6MPa, AF23)4.0(1.78m圆截面连杆的强度足够。（2）设计矩形截面连杆的尺寸：A=bh=1.4 = 2bNFPa6310978b0.173mm,h0.242mm,设计时取整数 b=175mm，h=245mm。5、解：（1）求两杆的轴力：分析节点 B 的平衡有：Fx=0,-F -F cos30=0ABNCFy=0,-F sin30-F=0解得：F =-2F（压力） ，F = FBCNABN3（2） 、求满足杆 BC 强度条件的许用载荷 F，即 = = =170MPa，解得：F69378N=69.4KN1AB203.4m1(3)、求满足杆 BC 强度条件的许用载荷 F，即 = = =10MPa，解得：F36000N=36KN2BCNF12.6. 2比较可行整个结构的许用载荷为 36KN。
