工程力学作业
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一、选择题（1题6分，2、4题各3分，3题4分，共16分）本题得分 1、杆轴向强度条件为][max σσ≤，而许用应力n
u
σσ=
][，u σ为材料的极限应力，对于脆性材料u
σ的取值为=u σ ，对于塑性材料=u σ 或 。
（A ）p σ；（B ）e σ；（C ）2.0σ ；（D ）s σ； （E ）b σ。
2、当低碳钢试件的试验应力s σσ=时，试件将： （A ） 完全失去承载能力； （B ） 破断；
（C ） 发生局部颈缩现象； （D ） 产生较大的塑性变形； 正确答案是 。
3、圆轴在两端力偶M 作用下发生破坏，破坏截面有以下三种答案： (A) 沿螺旋面1 - 1破坏； (B) 沿纵截面2 - 2破坏； (C) 沿螺旋面3 - 3破坏；
低碳钢破坏面的正确答案是 ， 是由什么应力引起： 。
铸铁破坏面的正确答案是 ，是由什么应力引起： 。
4、材料不同的两根圆轴，其直径和长度相同，在两端扭矩相同的情况下，它们的最大剪应力和扭转角之间的关系有四种答案：
( A )
2121,ϕϕττ== ； ( B ) 2121,ϕϕττ≠= ；
( C )
2121,ϕϕττ=≠；
( D )
2121,ϕϕττ≠≠ ； 正确答案是 。
二、填空题（3小题，第题6分，共18分）本题得分
1、在材料力学中讲到构件要安全工作，需要满足强度、刚度与稳定性的要求。
构件的强度是指： ；构件的刚度是指： ；构件的稳定性是指： 。
M
M
2、直径为10=d mm 的拉伸试件，标距500=l mm ，拉伸断裂后，两标点间的长度4.621=l mm ，颈缩处的直径m m 8.51=d ，试件的延长率=δ ；断面收缩率=φ ，并判断属于何种材料 (脆性或塑性)。
3、图示结构，梁BD 为刚体，杆1、杆2与杆3的抗拉压刚度为EA 。
在梁的中点C 承受集中载荷F 作用。
刚体点C 的水平位移x ∆＝ ，铅垂位移y ∆＝ 。
(画出BD 位移的几何图形)
三、简单计算题：（1、3、4小题各6分，2小题4分，共22分）本题得分 1、画出图（a ）拉杆的轴力图； 2、画出图（b ）轴的扭矩图。
3 kNm
1 kNm
( a )
( b )
5 kN 2 kN
4 kN
3 kN
4 kNm 2 kNm
2、在如图所示两块板用铆钉联接并受拉力F 的作用，板的厚度为t ，铆钉直径为d 。
求铆钉的剪切面积与挤压面面积，以及铆钉所受的切应力τ与挤压应力bs σ。
3、图示超静定结构，杆1的伸长为1l ∆，杆2的伸长为2l ∆，梁BD 为刚性杆，试确定求解各杆的内力时所要画出的变形协调图形，并确定1l ∆与2l ∆之间的关系。
F
F
F b
d
F
l/2
l/2
P
4.如图所示（a ）、（b ）两图形中的mm 60=h 、mm 40=b ，其中mm 30=d 。
试计算两图形的面积
比a b A A 与对z 的惯性矩a z
b z I I ，结果在梁的弯曲强度中说明什么问题？
h
b
y
z
y
z
h d
b ( a )( b )
F
四、计算题（本题10分）本题得分
图示钢杆，横截面面积为2
mm 2500=A ，弹性模量MPa 210=E ，轴向载荷kN 200=F 。
试在下列两种情况下确定杆端的支反力，及杆两段的应力。
（1） 间隙mm 6.0=δ ； （2） 间隙mm 3.0=δ ；
1.5m δ
F
1.5m
五、计算题（12分）本题得分
图示圆截面轴，直径50=d mm ，扭矩m kN 1⋅=T 。
（1）试计算横截面上20=A ρmm 处A 点的扭转切应力A τ，以及横截面上的最大扭转切应力m a x τ；（2）若切变模量GPa 80=G ，轴长为
m 2=l ，试求轴两端截面的相对扭转角ϕ。
六、画组合梁的内力图（共12分）本题得分
画出组合梁AC 、CD 的剪力图S F 与弯矩图M 。
T T
F s
x
a
a a
qa
七、计算题（10分）本题得分
铸铁悬臂梁AB 为T 字形截面，尺寸如图所示，C 为截面形心。
46mm 10637.7⨯=c z I 。
材料的许用拉应力为MPa 30][=t σ，许用压应力为MPa 60][=c σ。
试求：1）绘出剪力图与弯矩图；2 ) 校核
强度。
3）若弯曲剪应力的公式为b
I S F z z
s *=τ，求最大剪应力。
1m
B
4 kN
80
120
20
20
52
88。
