工程力学-静力学与材料力学课后习题答案

工程力学（静力学与材料力学）第四版习题答案全解

由新疆大学&东华大学 汤宏宇 整理 静力学部分

第一章基本概念受力图

2-1 解：由解析法，23cos80RXFXPPN

故： 22161.2RRXRYFFFN

2-2

解：即求此力系的合力，沿OB建立x坐标，由解析法，有

故： 223RRXRYFFFKN 方向沿OB。

2-3 解：所有杆件均为二力杆件，受力沿直杆轴线。

（a） 由平衡方程有：

0.577ABFW（拉力）1.155ACFW（压力）

（b） 由平衡方程有：

1.064ABFW（拉力）0.364ACFW（压力）

（c） 由平衡方程有：

0.5ABFW (拉力)0.866ACFW（压力）

（d） 由平衡方程有：

0.577ABFW (拉力)0.577ACFW (拉力)

2-4 解：（a）受力分析如图所示：

由0x 224cos45042RAFP 工程力学（静力学与材料力学）第四版习题答案全解

由新疆大学&东华大学 汤宏宇 整理 由0Y 222sin45042RARBFFP

(b)解：受力分析如图所示：由

联立上二式，得：

2-5解：几何法：系统受力如图所示

三力汇交于点D，其封闭的力三角形如图示

所以： 5RAFKN （压力） 5RBFKN（与X轴正向夹150度）

2-6解：受力如图所示：

已知，1RFG ，2ACFG

由0x cos0ACrFF

由0Y sin0ACNFFW

2-7解：受力分析如图所示，取左半部分为研究对象

由0x cos45cos450RACBPFF

联立后，解得： 0.707RAFP 0.707RBFP

114

工程力学(静力学与材料力学)习题

第12章失效分析与设计准则

12-1对于建立材料在一般应力状态下的失效判据与设计准则•试选择如下合适的论述。

(A) 逐一进行试验，确定极限应力：

(B) 无需进行试验•只需关于失效原因的假说：

(C) 需要进行某些试验•无需关于失效原因的假说：

(D) 假设失效的共同原因，根据简单试验结果。

正确答案是

12-2对于图示的应力状态(6 )若为脆性材料•试分析失

效可能发生在：

(A) 平行于.γ轴的平而：

(B) 平行于2轴的平面：

(C) 平行于OYZ坐标血的平面：

(D) 平行于Oxy坐标面的平面。

正确答案是 ____ o

12-3对于图示的应力状态，若σv =σv ,且为韧性材料，试根 据最大切应力准则，失效可能发生在：

(A) 平行于)，轴.其法线与X轴的夹角为45°的平面，或平行 于A轴、其法线与y轴的夹角为45°的平面内：

(B) 仅为平行于y轴、法线与Z轴的夹角为45°的平而：

(C) 仅为平行于二轴、其法线与兀轴的夹角为45°的平面：

(D) 仅为平行于X轴.其法线与Y轴的夹角为45°的平面。 正确答案是

12-4铸铁处于图示应力状态下.试分析最容易失效的是:

(A) 仅图c：

(B) 图a和图b：

(C) 图a、b和图G

(D) 图 a、b、C 和图(L

正确答案是 。

12- 5低碳钢处于图示应力状态下•若根据最大切应力准则.试分析最容易失效的是:

(A〉仅图d：

(B) 仅图c：

(C) 图C和图d：

(D) 图a、b和图血

正确答案是 O

12 6韧性材料所处应力状态如图所示，根据最大切应力准则.试分析二者同时失效的条件是:

(A) σ > r∙ r = 2σ∕3 ：

(B) σ

r r

习题124 12-5图 114

(C) σ = r ；

(D) σ> r . σ = 2r∕3o

正确答案是 。

12-7承受内压的两端刼闭的恻柱状薄壁容器由韧性材料制成。试分析因压力过大表血出现裂纹时, 裂纹的可能方向是：

《工程力学A（Ⅱ）》考试试卷 第 1 页 共 6 页 《工程力学A（Ⅱ）》试卷（答题时间100分钟）

班级 姓名 班级序号

题号 一 二 三 四 五 六 总分

得分

阅卷人

~

得分 一、单项选择题（共10道小题，每小题4分，共40分）

1．关于下列结论的正确性：

①同一截面上正应力  与切应力  必相互垂直。

②同一截面上各点的正应力  必定大小相等，方向相同。

③同一截面上各点的切应力  必相互平行。

现有四种答案：

A．1对；B．1、2对；C．1、3对；D． 2、3对。

正确答案是： 。

2．铸铁拉伸试验破坏由什么应力造成？破坏断面在什么方向？以下结论哪一个是正确的？

A．切应力造成，破坏断面在与轴线夹角45º方向；

B．切应力造成，破坏断面在横截面；

C．正应力造成，破坏断面在与轴线夹角45º方向；

D．正应力造成，破坏断面在横截面。

正确答案是：

。

3．截面上内力的大小：

A．与截面的尺寸和形状有关； B．与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关；

C．与截面的尺寸和形状无关； Ｄ．与截面的尺寸无关，但与截面的形状有关。

正确答案是： 。

4．一内外径之比为Dd/的空心圆轴，当两端承受扭转力偶时，横截面上的最大切应力为τ，则内圆周处的切应力为

A． B． Ｃ．)1(3 Ｄ．)1(4

正确答案是： 。

《工程力学A（Ⅱ）》考试试卷 第 2 页 共 6 页 q(A)(B)(C)(D)5．图示等截面圆轴上装有四个皮带轮，如何合理安排，现有四种答案：

A．将轮C与轮D对调；

B．将轮B与轮D对调；

C．将轮B与轮C对调；

D．将轮B与轮D对调，然后再将轮B与

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习题13-4图

工程力学（静力学与材料力学）习题

第13章 杆类构件的静力学设计

13－1 关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有如下结论：

（A）应力和塑性变形很快增加，因而认为材料失效；

（B）应力和塑性变形虽然很快增加，但不意味着材料失效；

（C）应力不增加塑性变形很快增加，因而认为材料失效；

（D）应力不增加塑性变形很快增加，但不意味着材料失效。

正确答案是 。

13－2 韧性材料应变硬化之后，材料的力学性能发生下列变化：

（A）屈服应力提高，弹性模量降低；

（B）屈服应力提高，韧性降低；

（C）屈服应力不变，弹性模量不变；

（D）屈服应力不变，韧性不变。

正确答案是 。

13－3 关于条件屈服应力有如下论述：

（A）弹性应变为0.2%时的应力值；

（B）总应变为0.2%时的应力值；

（C）塑性应变为0.2%时的应力值；

（D）弹性应变为0.2时的应力值。

正确答案是 。

13－4 螺旋压紧装置如图所示。现已知工作所受的压紧力为F = 4kN，旋紧螺栓螺纹的内径d1 =

13.8mm，固定螺栓内径d2 = 17.3mm。两根螺栓材料相同，其许用应力][= 53.0MPa。试校核各螺栓之强度是否安全。

13－5 现场施工中起重机吊环的每一侧臂AB和BC，均由两根矩形截面杆组成，连接处A、B、C均为铰链，如图所示。已知起重载荷FP = 1200kN，每根矩形杆截面尺寸比例为b/h = 0.3，材料的许用应力][=

78.5MPa。试设计矩形杆的截面尺寸b和h。

13－6 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][= 157 MPa。试求该结构的许可载荷。（有人说：根据垂直方面的平衡条件，有PNN45cos30cosFFFACBC，然后将])[4/(2NdFBC，])[4/(2NdFAC代入后即可得许可载荷，这种解法对吗？为什么？）