贵州大学工程力学期末答案
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工程力学期末考核试卷(带答案)题号 一二三四五六七八九十总分 得分一、判断题(每题2分,共10分)1、若平面汇交力系的力多边形自行闭合,则该平面汇交力系一定平衡。
( )2、剪力以对所取的隔离体有顺时针趋势为正。
( )3、合力一定比分力大。
( )4、两个刚片构成一个几何不变体系的最少约束数目是3个。
( )5、力偶可以用一个力平衡。
( )二、填空题(每空5分,共35分)1、下图所示结构中BC 和AB 杆都属于__________。
当F=30KN 时,可求得N AB =__________ ,N BC =__________。
2、分别计算右上图所示的F 1、F 2对O 点的力矩:M(F 1)o= ,M(F 2)o= 。
3、杆件的横截面A=1000mm 2,受力如下图所示。
此杆处于平衡状态。
P=______________、 σ1-1=__________。
命题教师: 院系负责人签字:三、计算题(共55分)1、钢筋混凝土刚架,所受荷载及支承情况如图4-12(a )所示。
已知得分 阅卷人得分 阅卷人得分阅卷人班 级: 姓 名: 学 号:…………………………………………密……………………………………封………………………………线…………………………=kN⋅=Qmq,试求支座处的反力。
(15分)P4==kN/m,20kNm,10kN,22、横截面面积A=10cm2的拉杆,P=40KN,试求α=60°斜面上的σα和τα. (15分)3、已知图示梁,求该梁的支反力,并作出剪力图和弯矩图。
(25分)答案:一、判断题(每题2分,共10分): 对 对 错 对 错 二、填空题(每空5分,共35分)1. 二力杆 51.96KN -60KN2. 5KN.M -45KN.M3. 20KN 20MPa三、计算题(共55分)1. 【解】:取刚架为研究对象,画其受力图,列三个平衡方程)(kN 3446106 06 0A A ←-=⨯--=--==++=∑q P X q P X X (5分))(kN 296418220310461834 036346 0B B A ↑=⨯++⨯+⨯=+++==⨯--⨯-⨯-⨯=∑q m Q P Y q m Q P Y M (5分) )(kN 92920 00B A B A ↓-=-=-==-+=∑Y Q Y Q Y Y Y (5分)2. 【解】: 由题意得:N=P=40KN (2分) σ=N/A=40MPa (3分) σα=10MPa (5分) τα=17.32MPa (5分)3. 【解】: (1)求支座反力20B =R kN (↑),8D =R kN (↑)。
工程力学期末试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 静力学中,力的三要素包括:A. 大小、方向、作用点B. 大小、方向、作用线C. 大小、作用线、作用面D. 方向、作用点、作用面答案:A2. 根据胡克定律,弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,比例系数为:A. 弹性模量B. 杨氏模量C. 剪切模量D. 弹簧常数答案:D3. 在材料力学中,下列哪一项不是材料的力学性能?A. 弹性极限B. 屈服强度C. 密度D. 疲劳强度答案:C4. 梁的弯曲应力公式为:A. σ = My/IB. σ = Mx/IC. τ = My/ID. τ = Mx/I答案:A5. 材料力学中,下列哪一项不是应力状态的描述?A. 正应力B. 剪应力C. 应力集中D. 应力梯度答案:D6. 根据能量守恒定律,下列说法正确的是:A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量既不能被创造也不能被消灭D. 能量可以被转化但不能被创造答案:C7. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是:A. 力是改变物体速度的原因B. 力是改变物体加速度的原因C. 力是改变物体动量的原因D. 力是改变物体动能的原因答案:B8. 流体力学中,连续性方程描述的是:A. 流体的密度B. 流体的速度C. 流体的流量D. 流体的压强答案:C9. 在材料力学中,下列哪一项不是断裂力学的研究范畴?A. 裂纹的扩展B. 应力集中C. 材料的弹性模量D. 断裂韧性答案:C10. 根据动量定理,下列说法正确的是:A. 作用在物体上的力等于物体动量的变化率B. 作用在物体上的力等于物体质量的变化率C. 作用在物体上的力等于物体速度的变化率D. 作用在物体上的力等于物体加速度的变化率答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 当一个力作用在物体上时,如果力的方向与物体运动的方向垂直,则该力对物体的______没有影响。
答案:速度2. 材料力学中,材料的弹性模量E表示材料在______作用下的应力与应变的比值。
,考试作弊将带来严重后果!期末考试《工程力学》试卷1. 考前请将密封线内填写清楚;所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上); .考试形式:闭卷;6题共30分)(6分)图示为一铆钉连接头, 铆钉的直径为 d ,钢板的厚度212t t ,求该, 最大剪应力和最大挤压应力(6分)如图所示的阶梯杆, 受拉力P 作用, 两段杆的横截面积分别为1A 、2A , E , 求该阶梯杆的最大线应变。
t2BL L1-3(6分)图示为一矩形截面悬臂梁,2b h ,试求梁内的最大正应力与最大剪应力之比。
1-4(6分)求图示截面对形心轴Z 的抗弯截面模量。
bh1-5(6分)已知图(a )所示梁中点C 的挠度为)( 48/)43(22b a EI b l Pb c >--=ω,试求图(b )所示梁中点C 处的挠度值c ω。
(a )(b )二、(15分)某结构如图所示,AD 杆为刚性杆,杆①、②用同一材料制成,许用应力][ =160 MPa ,杆横截面面积均为A =3002mm 。
若载荷P =50 kN ,试求①、②杆的内力。
三、(15分)作如图梁ACB 的Q 、M 图,并求出max Q 和max M 。
B四、(15分)图示槽钢截面悬臂梁,C 为截面悬臂梁,惯性矩64101.710mm z I =⨯,荷载10kN,=70kN m P m =。
材料的许用拉应力[]a 50MP l σ=,许用压应力a 120MP y σ⎡⎤=⎣⎦,试校核其强度。
五、(15分)圆轴直径d =200mm ,在轴上某点与轴的母线成45°的方向αα-上贴上电阻片。
在外力偶m 作用下圆轴发生扭转。
现测得αα-方向的线应变6110425-⨯=ε,已知材料的3.0,m /1020729=N ⨯=μΕ,求该轴所受的外力偶m 。
,考试作弊将带来严重后果!期末考试《工程力学》试卷B1. 考前请将密封线内填写清楚;所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上); .考试形式:闭卷;6题共30分)(6分)图示为一铆钉连接头, 铆钉的直径为 d ,钢板的厚度212t t = ,求该, 最大剪应力和最大挤压应力 1 铆钉收到的挤压力和剪切力为5j PP Q ==2.最小挤压面积和剪切面积分别为214j Q d A dt A π==3.21455jj Q j Q P PQ PA dt A d τπ====(6分)如图所示的阶梯杆, 受拉力P 作用, 两段杆的横截面积分别为1A 、2A , E , 求该阶梯杆的最大线应变。
《工程力学》期末复习题及参考答案一、绘图、计算题:1、已知F1﹑F2﹑F3三个力同时作用在一个刚体上,它们的作用线位于同一平面,作用点分别为A﹑B﹑C,如图所示。
已知力F1﹑F2的作用线方向,试求力F3的作用线方向。
解:将力F1﹑F2的作用线延长汇交于O点,由三力平衡汇交定理可知,力F3的作用线方向必沿CO,如图所示。
2、已知接触面为光滑表面,试画出图示圆球的受力图。
解:按照光滑接触面的性质,画出受力图如下:3、试画出各分图中物体AB的受力图。
解:物体AB的受力图如图所示。
4、如图所示,简易起重机用钢丝绳吊起重量G=10kN的重物。
各杆自重不计,A、B、C三处为光滑铰链联接。
铰链A处装有不计半径的光滑滑轮。
求杆AB和AC受到的力。
解:画A处光滑铰链销钉受力图(见图),其中重物重力G垂直向下;AD绳索拉力F T沿AD方向,大小为G;AB 杆拉力F BA 沿AB 方向;AC 杆受压,推力F CA 沿CA 方向。
以A 为原点建立Axy 坐标系,由平衡条件得到如下方程:030sin 45sin ,0001=--=∑=T BA CA niix F F F F (a)030cos 45cos ,0001=--=∑=G F F F T CA ni iy (b)由(b)式得kN G F CA 4.2645cos )130(cos 00=+=,代入(a )式得kN F F F T CA BA 66.135.010707.04.2630sin 45sin 00=⨯-⨯=-=所以杆AB 受到的力kN F BA 66.13=,为拉力;杆AC 受到的力kN F CA 4.26=,为压力。
5、拖车的重量G =250kN ,牵引车对它的作用力F =50kN ,如图所示。
求当车辆匀速直线行驶时,车轮A 、B 对地面的正压力。
解:画拖车受力图,如图所示,拖车受6个力的作用:牵引力F ,重力G ,地面法向支撑力F NA 、F NB ,摩擦力F A 、F B 。
工程力学期末考试试卷A及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪个不是工程力学的基本分析方法?A. 平面力学B. 空间力学C. 材料力学D. 热力学答案:D2. 以下哪个不是力学中的基本力?A. 拉力B. 压力C. 摩擦力D. 磁力答案:D3. 以下哪个属于静力学问题?A. 自由落体运动B. 滑轮组问题C. 抛物线运动D. 振动问题答案:B4. 在平面力系中,力的投影和力的分解遵循以下哪个定理?A. 平行四边形定理B. 三角形定理C. 矢量和定理D. 力的合成定理答案:B5. 以下哪个不是力的基本单位?A. 牛顿B. 千克力C. 达因D. 磅力答案:D6. 以下哪个属于弹性变形?A. 拉伸B. 压缩C. 剪切D. 扭转答案:A7. 材料的强度是指材料在以下哪种状态下承受的最大载荷?A. 静态B. 动态C. 高温D. 低温答案:A8. 以下哪个不是材料力学的基本假设?A. 材料是均匀的B. 材料是各向同性的C. 材料是线弹性的D. 材料是超弹性的答案:D9. 以下哪个不是梁的支座类型?A. 固定支座B. 滑动支座C. 弹性支座D. 铰接支座答案:C10. 在以下哪种情况下,力的功为零?A. 力与位移的方向相同B. 力与位移的方向垂直C. 力与位移的方向相反D. 力与位移的方向成45度角答案:B二、填空题(每题3分,共30分)1. 力的合成遵循________定理。
答案:平行四边形定理2. 材料的强度分为________强度和________强度。
答案:屈服强度、断裂强度3. 梁的变形包括________变形和________变形。
答案:弯曲变形、剪切变形4. 功的计算公式为________。
答案:W = F s cosθ5. 摩擦系数的定义为________。
答案:摩擦系数 = 摩擦力 / 垂直力6. 材料的弹性模量表示材料的________性能。
答案:刚度7. 材料的泊松比表示材料的________性能。
贵州大学2018-2019学年第二学期考试试卷 A工程流体力学注意事项:1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。
2. 请仔细阅读各种题目的回答要求,在规定的位置填写答案。
3. 不要在试卷上乱写乱画,不要在装订线内填写无关的内容。
4. 满分100分,考试时间为120分钟。
一、名词解释(共20分,每小题5分)1.计示压强2.等压面3.流线4.当量直径二、简答题(共24分,每小题6分)1.如果流体的密度表示为),,,(t z y x ρρ=,分别写出它的当地导数和迁移导数的表达式。
2.简述粘性流体绕流物体时产生阻力的原因。
如何减少阻力?3.流体力学中的系统是什么意思?它有哪些特点?4.发生边界层分离的必要条件是什么?为什么边界层分离要产生压差阻力?三.分析证明题 (共24分,每小题12分)1. 不可压缩流体无旋流动的速度分布为By Ax u +=,Dy Cx v +=,0=w ,若此流场满足连续性方程,试导出A 、B 、C 、D 所需满足的条件。
(不计重力影响)2. 无限空间的液体中压力波的传播速度C 取决于液体的弹性模量E 、 密 度ρ, 试用量纲分析法求波速C 的表达式。
四.计算题(共32分,第1、2小题10分,第3小题12分)1.如图所示为一贮水设备,在C 点测得绝对压强p=196120Pa ,h =2m ,R=1m ,求作用于半球AB 的总压力。
得 分 评分人 得 分 评分人2.有一超声速飞机在距离地面18km的空中以马赫数Ma=2.2的速度水平飞行,设空气为标准状态,问飞机越过地面观察者多长时间,才能听到声音?3.有一变直径弯管,轴线位于同一水平面,转角α=60°,直径d A=200mm,d B=150mm,当流量qv=0.1m3/s时,表压强p A=28kPa,若弯管AB段的水头损失h w=1m,水的密度ρ=1000kg/m3,求水流对弯管的作用力。
贵州大学2018-2019学年第二学期考试试卷 A工程流体力学参考答案及评分标准注意事项:1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。
第1页 共4页 第2页 共4页专业: 层次: 班级: 座号: 学号: 姓名:······························密···················封·····················线·······························2020-2021学年度第二学期期末考试《工程力学》试题(时间120分钟)题号 一 二 三 四 五 六 总分 复核人 得分1.某刚体连续加上(或减去)若干个平衡力系,对该刚体的作用效应( )。
A . 不变;B .不一定改变;C .改变;D .可能改变。
2.力使物体绕定点转动的效果用( )来度量。
A . 力矩;B .力偶矩;C .力的大小和方向;D .力对轴之矩。
一.选择题(共10分)1.(5分)两根细长杆,直径、约束均相同,但材料不同,且E1=2E2则两杆临界应力的关系有四种答案:(A)(σcr)1=(σcr)2;(B)(σcr)1=2(σcr)2;(C)(σcr)1=(σcr)2/2;(D)(σcr)1=3(σcr)2。
正确答案是。
2.(5分)已知平面图形的形心为C,面积为A,对z轴的惯性矩为I z,则图形对z1轴的惯性矩有四种答案:(A)I z+b2A;(B)I z+(a+b)2A;(C)I z+(a2-b2)A;(D)I z+(b2-a2)A。
正确答案是。
zzCz1二.填空题(共10分)1.(5分)铆接头的连接板厚度t=d,则铆钉剪应力τ=,挤压应力σbs=。
P/2PP/22.(5分)试根据载荷及支座情况,写出由积分法求解时,积分常数的数目及确定积分常数的条件。
积分常数 个,支承条件。
ADP三.(15分)图示结构中,①、②、③三杆材料相同,截面相同,弹性模量均为E ,杆的截面面积为A ,杆的长度如图示。
横杆CD 为刚体,载荷P 作用位置如图示。
求①、②、③杆所受的轴力。
CD四.(15分)实心轴与空心轴通过牙嵌离合器相连接,已知轴的转速n=100r/min,传递的功率N=10KW,[τ]=80MPa。
试确定实心轴的直径d和空心轴的内外直径d1和D1。
已知α=d1/D1=0.6。
D1五.(15分)作梁的Q、M图。
qa2/2六.(15分)图示为一铸铁梁,P 1=9kN ,P 2=4kN ,许用拉应力[σt ]=30MPa ,许用压应力[σc ]=60MPa ,I y =7.63⨯10-6m 4,试校核此梁的强度。
P 1P 280201202052(单位:mm)七.(10分)已知应力状态如图。
试求主应力及其方向角,并确定最大剪应力值。
八.(10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[σ]=170MPa。
试用第三强度理论确定折杆的长度a的许可值。
2010年考试题 一、单项选择题 1. 截面上的全应力的方向( ) A、平行于截面 B、垂直于截面 C、可以与截面任意夹角 D、与截面无关 2. 脆性材料的延伸率( ) A、小于5% B、小于等于5% C、大于5% D、大于等于5% 3. 如图所示简支梁,已知C点转角为θ。在其它条件不变的情况下,若将荷载F减小一半,则C点的转角为( ) A、0.125θ B、0.5θ C、θ D、2θ 4.危险截面是()所在的截面。 A、最大面积 B、最小面积 C、最大应力 D、最大内力 5. 图示单元体应力状态,沿x方向的线应变εx可表示为( )
A、Ey B、)(1yxE
C、)(1xyE D、G 6. 描述构件上一截面变形前后的夹角叫( ) A、线位移 B、转角 C、线应变 D、角应变 7. 塑性材料的名义屈服应力使用( ) A、σS表示 B、σb表示 C、σp表示 D、σ0.2表示
8.拉(压)杆应力公式AFN的应用条件是() A、应力在比例极限内 B、应力在屈服极限内 C、外力合力作用线必须沿着杆的轴线 D、杆件必须为矩形截面杆 9.下列截面中,弯曲中心与其形心重合者是() A、Z字形型钢 B、槽钢 C、T字形型钢 D、等边角钢 10. 如图所示简支梁,已知C点转角为θ。在其它条件不变的情况下,若将杆长增加一倍,则C点的转角为( ) A、2θ B、4θ C、8θ D、16θ
F C
σy
τ
σx
F C 二、填空题 1. 用主应力表示的第四强度理论的相当应力是 。 2. 已知自由落体冲击问题的动荷系数Kd,对应静载荷问题的最大位移为Δjmax,则冲击问题的最大位移可以表示为 。 3. 图示木榫联接。横截面为正方形,边长为a,联接处长度为2t。则木榫联接处受剪切面的名义切应力等于 。
4. 主平面上的切应力等于 。 5. 功的互等定理的表达式为 。
6.自由落体冲击问题的动荷系数为jdhK211,其中h表示 。 7. 交变应力循环特征值r等于 。 8.变截面梁的主要优点是________________。等强度梁的条件是_____________。 9.一受拉弯组合变形的圆截面钢轴,若用第三强度理论设计的直径为3d,用第四强度理论设计的直径为4d,则3d___4d。 10.若材料服从胡克定律,且物体的变形满足小变形,则该物体的变形能与载荷之间呈现____________关系。 三、计算题 1.水轮机主轴输出功率 P = 37500 kW,转速n = 150 r/min,叶轮和主轴共重 W = 300 kN,
轴向推力F = 5000 kN,主轴内外径分别为 d =350 mm,D = 750 mm,[ ] = 100 MPa,按第四强度理论校核主轴的强度。(12分)
F F
2t
t a
F W T T 2.图示托架,F = 20 kN,CD杆为刚杆,AB为圆管,外径D = 50 mm,内径d = 40 mm,材料
为Q235钢,弹性模量E = 200 GPa, a=304MPa,b=1.118MPa,λp=105,λS=61.4,AB杆的规定稳定安全因数 [ nst ] = 2。试校核此托架是否安全。(10分)
3.图示桁架各杆抗拉压刚度EA相等,试求各杆的内力。(8分) 4.图示皮带轮传动轴尺寸及受力已知,[ ] = 80 MPa,按第四强度理论选择轴的直径 d。 (12分)
5.图示外径D = 100 mm,内径d = 80 mm的钢管在室温下进行安装,安装后钢管两端固定,
此时钢管两端不受力。已知钢管材料的线膨胀系数 =12.5×10-6 K-1,弹性模量E = 210 GPa,s= 306 MPa,p= 200 MPa,a = 460 MPa,b = 2.57 MPa。试求温度升高多少度时钢管将失稳。(10分)
F A D
B C
1.50.5
30
α α
l
D
C B A
F 10kN A 500
C 400 400 200
BD 4kN 10kN 4kN
x y z d
d 6.求图示简支梁的剪力图和弯矩图, 并求出最大剪力和最大弯矩。(8分)。
7.直径mmd20的圆轴受力如下图所示。已知E=200GPa。今测得轴向应变610320a,横向应变61096b。OC方向应变610565
c。计算轴向
外力P及扭转力偶矩M。(10分)
答案: 一、DABCB BACAB 二、
1. ])13()32()21[(21222
2. ]1)1[(22maxdjK 3. 2aF 4. 0 5. 212121FF
M P 45.0° c b
a
C A B
a a
F Fa/2
x xy 6. 自由落体的高度 7. maxmin或minmax
8. 加工方便,结构优化,合理分配载荷; ][)()(xMxW 9. 等于 10. 非线性 三.
1. 扭矩MPa39.21503750095499549nP
轴向MPaAF3.15)35.075.0(4/110)5000300(W223 MPax3.15 MPaxy39.2 0yx 0
y
主应力:2212)2(2xyyxyx MPa42.151 MPa253.03
第四强度理论为])13()32()21[(21222=15.35MPa<[] 所以安全。
2. AB杆:柔度iMl )(41)1(6412244dDDAIi 8.0 i=0.016 p25.108
2F=FAB/2 FAB=4F=80KN 8035744ABcrstFFn=17.85>[nst] 安全。
3. 0xF 0sinsinBAFFF 0yF 0coscosCBAFFF
kNEIFcr35710)1(645014.31020014.310006443222因为各杆抗拉压刚度EA相等,0coscosCBA 所以 0cos2CBAFFF FA=FB=sin2F FC=0 4.
KNFCy5.17800100014 KNFCz780040014 KNFFFDCyAy5.3 KNFFFCzBAz7
轴受到的扭矩图和弯矩图如下:
T: My: A C D Mz:
B段到D段的扭矩为mKNT.5.125.0)410( C处mKNFMCyy.148.0 B处KNFMBz6.54.0 B、C面可能为危险面: mKNMB.978.86.5722
mKNMC.14
B A A B C D 6R D ∴C为危险截面 MPadTMWr805.175.0143275.01223224
mmd5.121 5. 温升时,21使轴受压力NF。这时轴向载荷作用下的静不定问题。 变形协调条件: 121tt
lttEAlFlN122
由此解出轴所受的轴向载荷为 EAtEAttFN21221
75.10121P
E
92.592
b
as
032.0)(41)1(6412244dDDAIi
032.0lil
1)ml1 则2 临界载荷EAtFAFNscr2
KEts57.116
2)ml2 则12 临界载荷EAtFAbaFNcr22)(
KEbat57.1162
3)ml5 则1 临界载荷EAtFlEIFNcr222)(
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