工程力学期末复习题及答案.doc

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1、工程力学期末复习题 1 选择题: (1) 下面哪一选项是材料的刚度指标? A A 弹性模量 E; B 屈服极限 s; C 强度极限 b; D 断后伸长率 (延伸率 )。 (2) 下面哪一选项是材料的塑性指标? D A 弹性模量 E; B 屈服极限 s; C 强度极限 b; D 断后伸长率 (延伸率 )。 (3) 在铸铁压缩试验中,破坏后的铸铁试样断口平滑呈韧性,与轴线近似成 45。破坏前,该断口所在斜截面的应力有何特点? C A 拉应力最大; B 拉应力最小; C 剪应力最大; D 剪应力最小。 (4) 在铸铁扭转试验中,铸铁断口的形态是什么样的? D A 断口平齐、与轴线垂直; B 断口平齐

2、、与轴线近似成 45; C 断口呈螺旋面、与轴线垂直; D 断口呈螺旋面、与轴线近似成 45。 (5) 根据铸铁试件扭转破坏断口可以推断,铸铁的扭转破坏和什么因素有很大的关系? A A 最大拉应力; B 最小拉应力; C 最大剪应力; D 最小剪应力。 (6) 电阻应变片(简称电阻片或应变片)应用广泛,它是利用什么原理实现电测的? C A 压电; B 光的衍射; C 金属丝的电阻随机械变形 而发生变化; D 当轴向压力达到某一临界值时,压杆失稳。 (7) 冲击韧性的物理意义是 A。 A 试样断裂过程中断面单位面积吸收的能量; B 试样断裂过程中断面吸收的能量 ; C 试样在冲击过程中受到的最大

3、冲击力; D 试样在冲击过程中产生的最大变形 。 (8) 矩形截面梁在截面 B 处沿铅垂对称轴和水平对称轴方向上分别作用有 PF ,如图所示。关于最大拉应力和最大压应力发生在危险截面 A 的哪些点上,有 4 种答案,请判断 D 是正确的。 A max 发生在 a 点, max 发生在 b 点 ; B max 发生在 c 点, max 发生在 d 点 ; C max 发生在 b 点, max 发生在 a 点 ; D max 发生在 d 点, max 发生在 b 点 。 (9) 构件中危险点的应力状态如图所示。构 件为钢制: x =45MPa, y =135MPa, z =0, xy =0,许用应

4、力 =160MPa。则下面关于构件强度的说法中正确的是 C。 A 选用第一强度理论,构件满足强度要求 ; B 选用第一强度理论,构件不满足强度要求 ; C 选用第三强度理论,构件满足强度要求 ; D 选用第三强度理论,构件满不 足强度要求 。 (10) 构件中危险点的应力状态如图所示。构件材料为铸铁: x =20MPa, y =-25MPa,z =40MPa, xy =0,许用应力 =30MPa。则下面关于构件强度的说法中正确的是 B。 A 选用第一强度理论,构件满足强度要求 ; B 选用第一强度理论,构件不满足强度要求 ; C 选用第三强度理论,构件满足强度要求 ; D 选用第三强度理论,构

5、件满不足强度要求 。 (11) 压杆的临界载荷是 B。 A 使 压杆保持稳定的直线平衡构形的最小轴向压力 ; B 使 压杆保持稳定的直线平衡构形的最大轴向压力 ; C 使 压杆保持稳定的直线平衡构形的平均轴向压力 ; D 使 压杆保持稳定的曲线平衡构形的最大轴向压力 。 (12) 下面关于压杆约束强弱对其稳定性影响的说法中,正确的是 A。 A 压杆约束愈强,压杆的临界 载荷 PcrF 愈高,其稳定性愈好 ; B 压杆约束愈强 ,压杆的临界 载荷 PcrF 愈低,其稳定性愈好 ; C 压杆约束愈强,压杆的临界 载荷 PcrF 愈高,其稳定性愈差 ; D 压杆约束愈强,压杆的临界 载荷 PcrF

6、愈低,其稳定性愈差 。 (13) 如图所示,一端固定、另一端由弹簧侧向支撑的细长压杆的临界载荷,可采用欧拉公式 22 / lEIFPcr 计算。该压杆的长度系数 的取值范围为 C。 A 5.0 ; B 7.05.0 ; C 0.27.0 ; D 0.2 。 (14) 冲击动荷系数是 A。 A 构件承受的冲击载荷和相应静载荷之比 ; B 构件承受的相应静载荷和冲击载荷之比 ; C 构件承受的相应静应力和冲击应力之比 ; D 构件承受的相应静位移和冲击位移之比 。 (15) 构件在突加载荷作用下引起的应力和位移是相应静载荷作用下的 B。 A 一倍 ; B 二倍 ; C 三倍 ; D 三分之一。 (

7、16) 将重物突然放到结构上和将重物缓慢放到结构上,下面关于这两种情形下结构产生的最大变形的说法中, A 是正确的。 A 前者产生的最大变形大; B 后者产生的最大变形大; C 二者产生的最大变形相同; D 有可能前者产生的最大变形大,也有可能后者产生的最大变形大。 (17) 下面关于疲劳失效的说法中,不正确的是: A。 A 疲劳失效时的名义应力值高于材料在静载荷作用下的强度极限; PF EI lkB 构件在疲劳失效前需要经过一定数量的应力循环; C 构件在疲劳失效前 没有明显的塑性变形,即使塑性很好的材料也会呈现脆性断裂; D 构件疲劳失效时,同一疲劳破坏断口,一般都有明显的光滑区域和颗粒状

8、区域。 (18) 构件的疲劳破坏是 B 的结果。 A 构件材料性质变化; B 构件中裂纹的形成和逐渐扩展; C 构件中最大拉应力的作用; D 构件中最大剪应力的作用。 (19) 影响实际构件疲劳寿命的三个主要因素为 D。 A 温度、压力、体积; B 位移、速度、加速度; C 材料、质量、密度; D 应力集中、零件尺寸、表面加工质 量。 (20) 持久极限是 D。 A 经过有限多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值 ; B 经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值 ; C 经过有限多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值 ; D 经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值 。 2 一活动

9、梯子放在光滑的水平地面上,梯子由 AC 与 BC 两部分组成,每部分的重量均为150N,重心在杆子的中点, AC 与 BC 两部分用铰链 C 和绳子 EF 相连接。今有一重量为600N 的人,站在梯子的 D 处,试求绳子 EF 的拉力和 A、 B 两处的约束力。 题 2 图 3 砖夹的宽度为 250mm,杆件 AGB 和 GCED 在 G 点铰接。已知:砖的重量为 W;提砖的合力为 FP,作用在砖夹的对称中心线上;尺寸如图所示;砖夹与砖之间的静摩擦因数 sf =0.5。试确定能将砖夹起的 d 值 (d 是 G 点到砖块上所受正压力作用线的距离 )。 题 3 图 4 试求图示静定梁在 A、 B、

10、 C 三处的全部约束力。已知 d 和 q 。 题 4 图 5 试画出图示 (图中各数单 位为 kN)杆件的轴力图。 题 5 图 6 一端固定另一端自由的圆轴承受 4 个外力偶作用,如图所示。各力偶的力偶矩数值 (单位为 kN m)均示于图中。试画出圆轴的扭矩图。 题 6 图 7 试画出图示梁的剪力图、弯矩图。 题 7 图 8 试画出图示梁的剪力图、弯矩图。 qa a a C B A qa2q A CBd dqd d题 8 图 9 图示结构中 BC 和 AC 都是圆截面直杆,直径均为 d 20mm,材料都是 Q235 钢,其许用应力 157MPa。试求该结构的许用载荷。 题 9 图 10 变截面

11、轴受力如图所示,图中尺寸单位为 mm 。若已知 mNMe 17651 ,mNM e 11712 ,材料的切变模量 GPaG 4.80 ,求: (1) 轴内最大剪应力,并指出其作用位置; (2) 轴内最大相对扭转角 max 。 题 10 图 11 悬臂梁受力及截面尺寸如图所示。图中未标示 的尺寸单位为 mm。求梁的 1 1 截面上 A、B 两点的正应力。 A CB q 2qlllql题 11 图 12 图示外伸梁承受集中载荷 PF 作用,尺寸如图所示。已知 PF =20kN,许用应力 =200MPa,所使用的工字钢的型号是 14,试校核梁的强度。 题 12 图 附表: 13 图示外伸梁承受集中载

12、荷 PF 作用,尺寸如图所示。已知 PF =20kN,许用应力 =160MPa,试选择所用工字钢的型号。 A B C PFm4 m1No.14 (部分) 题 13 图 附表: 14 图示之 AB 为简支梁,当载荷 PF 直接作用在梁的跨度中点时,梁内最大弯曲正应力超过许用应力 30。为减小 AB 梁内的最大正应力,在 AB 梁配置一辅 助梁 CD, CD 也可以看作是简支梁。试求辅助梁的长度 a 。 题 14 图 15 图中 q 、 l 、 EI 等为已知。试用叠加法求图示梁中截面 B 的挠度和转角。 A B C PFm4 m1(部分) 题 15 图 已知: 16 图中 P 、 q 、 l 、

13、 EI 等为已知。试用叠加法求图示梁中截面 B 的挠度和转角。 题 16 图 已知: 17 试求图示梁的 A、 B 端约束力。 P B q EI lB EI l(a) (b) wwA A EIPlB 2 2EIqlB 63EIPlwB 3 3EIqlwB 84PA B EI2l 2lqA B EI2l 2lq221qlB EI lB EI l(a) (b) wwA A EIqlB 6 3 EIqlwB 8 4qMEIMlB EIMlwB 22题 17 图 已知: 18 矩形截面悬臂梁受力如图所示,其中力 PF 的作用线通过截面形 心。已知 PF 、 b 、 h 、l 和 。 (1) 试求图中虚线所示截面上点 a 处的正应力。 (2)当 为何值时,点 a 处正应力为零。 题 18 图 19 煤气罐所用材料的屈服应力为 s =170MPa,若煤气罐的外径为 D =32cm,壁厚为 =0.28cm,试用第三强度理论计算煤气罐不发生屈服所能承受的最大内压 p 。 B EI l(b) wA MEIMlB EIMlwB 22P B EI l(a) wA EIPlB 2 2 EIPlwB 3 3

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