工程力学(2008-2009A)试题及答案
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工程力学(A 卷)试题标准答案及评分标准一、 解:1、局部受力分析,画CD 受力图(3分)。
列平衡方程(2分):()0C M F =∑: 20×4-F D -44=0 F D =6kN 画整体受力图(3分)。
列平衡方程(5分):0X F =∑: F AX =0()0A M F =∑: 40×2-44+8×20-6×10-F B ×2=0 F B =68kN0Y F =∑: F AY -40-20+6+68=0F AY =-14kN所以A 、B 、D 的支座反力分别为:F AX =0、F AY =-14kN ;F B =68kN ;F D =6kN 。
2、画剪力图与弯矩图 剪力图(3分)弯矩图(4分)二、 解:易知支座反力:F BY =30kN ,F D =10kN 。
(4分)画弯矩图如下图(2分),知B 、C 截面为危险截面。
11221230200[(15200)100]157.5230200C A Y A Y Y mm A A ⋅+⋅⨯⨯++===+⨯⨯ (1分)3322420030302003020057.53020057.5601312ZC I cm ⨯⨯=+⨯⨯++⨯⨯= (1分)对B 截面负弯矩,上表面受拉,下表面受压。
[]3318201072.51024.1601310B t t ZC M y MPa I σσ--⋅⨯⨯⨯===∠⨯ (4分) []3382010157.51052.4601310B c c c ZC M y MPa I σσ--⋅⨯⨯⨯===∠⨯(4分) 对C 截面正弯矩,下表面受拉,上表面受压。
[]3381010157.51026.2601310c c t t ZC M y MPa I σσ--⋅⨯⨯⨯===∠⨯ (4分)所以梁是安全的。
三、 解:令50,20,30x y xy MPa MPa MPa σστ==-=-且60o α=-(2分)1、00cos 2sin 22250205020cos(120)30sin(120)2228.48x yx yxy MPaασσσσσατα+-=+--+=+-+-=- (2分) 00sin 2cos 225020sin(120)30cos(120)215.31x yxy xy MPaσστατα-=++=---=- (2分) 2、max min 2x yσσσσ+=±=50202-61.131.1MPa MPa - (5分)∴ 161.1MPa σ=,20σ=,331.1MPa σ=-; (3分) 由02tan 2xyx yτασσ=--=-2(30)650207⋅--=+ (2分)∴20α=40.60,则0α=20.30∵0max x x y σσασσ∴∧为()夹角。
可编辑修改精选全文完整版工程力学专业知识考试试题一、判断题1、力使物体的运动状态发生变化的效应称力的外效应。
对√错2、凡是处于平衡状态的物体,相对于地球都是静止的。
对错√3、同一平面内作用线汇交于一点的三个力一定平衡。
对错√4、工人手推小推车前进时,手与小车之间只存在手对车的作用力。
对错√5、在一个物体的受力图上,不但应画出全部外力,而且也应画出与之相联系的其他物体。
对错√6、共线力系是平面汇交力系的特殊情形,但汇交点不能确定。
对√7、力系在平面内任意一坐标轴上的投影的代数和为零,则该力系一定是平衡力系。
对错√8、力矩和力偶都是描述物体转动效果的物理量,力矩和力偶的含义性质完全相同。
对错√9、同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短,而不改变力偶的转向,力偶对物体的作用效果就一定不会改变。
对错√10、力在垂直于坐标轴上的投影的绝对值与该力的正交分力大小一定相等。
对错√11、作用与物体上的力,其作用线可在物体上任意平行移动,其作用效果不变。
对错√12、各力作用线相互平行的力系,都是平面平行力系。
对错√13、坐标轴的取向不影响最终计算结果,故列平衡方程时选择坐标轴指向无实际意义。
对√14、平面一般力系的平衡方程可用于求解各种平面力系的平衡问题。
对√错15、轴力是因外力而产生的,故轴力就是外力。
对错√16、正应力是指垂直于杆件横截面的应力,正应力又可分为正值正应力和负值正应力。
对√错17、杆件受拉伸时,其线应变为负值。
对错√18、当杆件受拉伸时,绝对变形为负值。
对错√19、构件的工作应力可以和极限应力相等。
对错√20、设计构件时,需在节省材料的前提下尽量满足安全工作的要求。
对√错21、力矩和力偶都是描述受力物体转动效果的物理量;力矩和力偶的含义和性质完全相同。
对错√22、力的可传性对于变形体仍然适用。
对错√23、轴力是因外力而产生的,故轴力就是外力。
对错√24、受力情况及尺寸相同的两根轴,一根是钢轴,一根是铜轴,它们的强度相同。
道路桥梁专业《工程力学》星级课程建设工程力学试题库答案力学与结构课程组目录题型题量和分值 (3)一、填空题 (3)二、选择题 (7)三、判断题 (19)四、绘图题 (23)五、计算题 (41)题型题量和分值一、填空题(共10空,每空1分,共10分)二、选择题(共10题,每题2分,共20分)三、判断题(共10题,每题1分,共10分)四、绘图题(共2题,共20分)五、计算题(共4题,每题10分,共40分)一、填空题(1~16题为第1章内容;17~26题为第2章内容;27题为第3章内容;28~39题为第4章内容;40~52题为第5章内容;53~56题为第6章内容;57~58题为第7章内容;59题为影响线内容。
)第1章1、力的三要素是__大小__、__方向__、__作用点__,所以力是矢量。
2、对物体作用效果相同的利息,称为等效力系。
3、如果一个力和一个力系等效,则该力为此力系的合力。
4、两个物体间相互作用的力,总是大小相等、方向相反、沿同一直线,分别作用在两个物体上。
5、物体在一个力系作用下处于平衡状态,则称这个力系为平衡力系。
6、在外力的作用下形状和大小都不发生变化的物体称为刚体。
7、合力在任一轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和。
8、一般规定,力F使物体绕矩心O点逆时针转动时为正,反之为负。
9、合力对平面上任一点的矩等于各分力对同一点的矩的代数和。
10、力偶对物体只产生转动效应,而不产生移动效应。
11、物体受到的力可以分为两类,一类是使物体运动或有运动趋势的力,称为主动力,另一类是周围物体限制物体运动的力,称为约束力。
12、作用在刚体上的力沿着作用线移动时,不改变其作用效应。
13、变形体在外力作用下会产生两种性质的变形,一种是当外力撤除时,变形也会随之消失,这种变形称为弹性变形;另一种是当外力撤除后,变形不能全部消失而残留部分变形,这部分变形,称为塑性变形。
14、约束力的作用方向总是与约束所能限制的运动方向相反。
《工程力学》第4次作业解答(杆件的内力计算与内力图)2008-2009学年第二学期一、填空题1.作用于直杆上的外力(合力)作用线与杆件的轴线重合时,杆只产生沿轴线方向的伸长或缩短变形,这种变形形式称为轴向拉伸或压缩。
2.轴力的大小等于截面截面一侧所有轴向外力的代数和;轴力得正值时,轴力的方向与截面外法线方向相同,杆件受拉伸。
3.杆件受到一对大小相等、转向相反、作用面与轴线垂直的外力偶作用时,杆件任意两相邻横截面产生绕杆轴相对转动,这种变形称为扭转。
4.若传动轴所传递的功率为P 千瓦,转速为n 转/分,则外力偶矩的计算公式为9549P M n=⨯。
5.截面上的扭矩等于该截面一侧(左或右)轴上所有外力偶矩的代数和;扭矩的正负,按右手螺旋法则确定。
6.剪力S F 、弯矩M 与载荷集度q 三者之间的微分关系是()()S dM x F x dx =、()()S dF x q x dx=±。
7.梁上没有均布荷载作用的部分,剪力图为水平直线,弯矩图为斜直线。
8.梁上有均布荷载作用的部分,剪力图为斜直线,弯矩图为抛物线。
9.在集中力作用处,剪力图上有突变,弯矩图上在此处出现转折。
10.梁上集中力偶作用处,剪力图无变化,弯矩图上有突变。
二、问答题1.什么是弹性变形?什么是塑性变形?解答:在外力作用下,构件发生变形,当卸除外力后,构件能够恢复原来的大小和形状,则这种变形称为弹性变形。
如果外力卸除后不能恢复原来的形状和大小,则这种变形称为塑性变形。
2.如图所示,有一直杆,其两端在力F 作用下处于平衡,如果对该杆应用静力学中“力的可传性原理”,可得另外两种受力情况,如图(b )、(c )所示。
试问:(1)对于图示的三种受力情况,直杆的变形是否相同?(2)力的可传性原理是否适用于变形体?解答:(1)图示的三种情况,杆件的变形不相同。
图(a )的杆件整体伸长变形,图(b )的杆件只有局部伸长变形,图(c )的杆件是缩短变形。
《工程力学》第2次作业解答(平面力系)2008-2009学年第2学期一、填空题1.合力在某坐标轴上的投影,等于其各分力在 同一轴 上投影的 代数 和。
2.画力多边形时,各分力矢量 首尾 相接,而合力矢量是从第一个分力矢量的 起点 指向最后一个分力矢量的 终点 。
3.如果平面汇交力系的合力为零,则物体在该力系作用下一定处于 平衡 状态。
4.平面汇交力系平衡时,力系中所有各力在两垂直坐标轴上投影的代数和分别等于零。
5.平面力系包括平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系和平面力偶系等类型。
6.力矩是力使物体绕定点转动效应的度量,它等于力的大小与力臂的乘积,其常用单位为N m ⋅或kN m ⋅。
7.力矩使物体绕定点转动的效果取决于力的大小和力臂长度两个方面。
8.力矩等于零的条件是力的大小为零或者力臂为零(即力的作用线通过矩心)。
9.力偶不能合成为一个力,力偶向任何坐标轴投影的结果均为零。
10.力偶对其作用内任一点的矩恒等于力偶矩与矩心位置无关。
11.同平面内几个力偶可以合成为一个合力偶,合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。
12.力偶是由大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力组成的特殊力系。
13.力偶没有 合力,也不能用一个力来平衡,力偶矩是转动效应的唯一度量;14.力偶对物体的作用效应取决于力偶矩的大小、力偶的转向和作用面三个要素。
15.平面任意力系向作用面内任一点简化的结果是一个力和一个力偶。
这个力称为原力系的主矢,它作用在简化中心,且等于原力系中各力的矢量合;这个力偶称为原力系对简化中心的主矩,它等于原力系中各力对简化中心的力矩的代数和。
17.平面任意力系的平衡条件是:力系的主矢和力系对任何一点的主矩分别等于零;应用平面任意力系的平衡方程,选择一个研究对象最多可以求解三个未知量。
二、选择题1.力使物体绕定点转动的效果用( A )来度量。
A .力矩;B .力偶矩;C .力的大小和方向;D .力对轴之矩。
6 .剪力 F 、弯矩 M 与载荷集度 q 三者之间的微分关系是 dM ( x)= F ( x ) 、dx《工程力学》第 4 次作业解答(杆件的内力计算与内力图)2008-2009 学年第二学期一、填空题1.作用于直杆上的外力(合力)作用线与杆件的轴线重合时,杆只产生沿轴线方向的 伸长或缩短变形,这种变形形式称为轴向拉伸或压缩。
2.轴力的大小等于截面截面一侧所有轴向外力的代数和;轴力得正值时,轴力的方向 与截面外法线方向相同,杆件受拉伸。
3.杆件受到一对大小相等、转向相反、作用面与轴线垂直的外力偶作用时,杆件任意 两相邻横截面产生绕杆轴相对转动,这种变形称为扭转。
4.若传动轴所传递的功率为 P 千瓦,转速为 n 转/分,则外力偶矩的计算公式为M = 9549 ⨯ Pn。
5.截面上的扭矩等于该截面一侧(左或右)轴上所有外力偶矩的代数和;扭矩的正负, 按右手螺旋法则确定。
S S dF ( x )S dx= ±q ( x ) 。
7.梁上没有均布荷载作用的部分,剪力图为水平直线,弯矩图为斜直线。
8.梁上有均布荷载作用的部分,剪力图为斜直线,弯矩图为抛物线。
9.在集中力作用处,剪力图上有突变,弯矩图上在此处出现转折。
10.梁上集中力偶作用处,剪力图无变化,弯矩图上有突变。
二、问答题1.什么是弹性变形?什么是塑性变形?解答:在外力作用下,构件发生变形,当卸除外力后,构件能够恢复原来的大小和形状,则这种变形称为弹性变形。
如果外力卸除后不能恢复原来的形状和大小,则这种变形称为塑性变形。
2.如图所示,有一直杆,其两端在力 F 作用下处于平衡,如果对该杆应用静力学中“力的可传性原理”,可得另外两种受力情况,如图(b )、(c )所示。
试问:(1)对于图示的三种受力情况,直杆的变形是否相同? (2)力的可传性原理是否适用于变形体?问答题 2 图问答题 3 图。
解答:(1)图示的三种情况,杆件的变形不相同。
道路桥梁专业《工程力学》星级课程建设工程力学试题库答案力学与结构课程组目录题型题量和分值 (3)一、填空题 (3)二、选择题 (7)三、判断题 (18)四、绘图题 (22)五、计算题 (39)题型题量和分值一、填空题(共10空,每空1分,共10分)二、选择题(共10题,每题2分,共20分)三、判断题(共10题,每题1分,共10分)四、绘图题(共2题,共20分)五、计算题(共4题,每题10分,共40分)一、填空题(1~16题为第1章内容;17~26题为第2章内容;27题为第3章内容;28~39题为第4章内容;40~52题为第5章内容;53~56题为第6章内容;57~58题为第7章内容;59题为影响线内容。
)第1章1、力的三要素是__大小__、__方向__、__作用点__,所以力是矢量。
2、对物体作用效果相同的利息,称为等效力系。
3、如果一个力和一个力系等效,则该力为此力系的合力。
4、两个物体间相互作用的力,总是大小相等、方向相反、沿同一直线,分别作用在两个物体上。
5、物体在一个力系作用下处于平衡状态,则称这个力系为平衡力系。
6、在外力的作用下形状和大小都不发生变化的物体称为刚体。
7、合力在任一轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和。
8、一般规定,力F使物体绕矩心O点逆时针转动时为正,反之为负。
9、合力对平面上任一点的矩等于各分力对同一点的矩的代数和。
10、力偶对物体只产生转动效应,而不产生移动效应。
11、物体受到的力可以分为两类,一类是使物体运动或有运动趋势的力,称为主动力,另一类是周围物体限制物体运动的力,称为约束力。
12、作用在刚体上的力沿着作用线移动时,不改变其作用效应。
13、变形体在外力作用下会产生两种性质的变形,一种是当外力撤除时,变形也会随之消失,这种变形称为弹性变形;另一种是当外力撤除后,变形不能全部消失而残留部分变形,这部分变形,称为塑性变形。
14、约束力的作用方向总是与约束所能限制的运动方向相反。
一、填空题1.理论力学中的三个组成部分为____静力学______、____运动学______和____动力学______。
2.力是物体之间相互的___机械_______作用,力的作用效果应是使物体的__运动状态________发生改变,也可使物体的___形状_______发生变化。
3.作用力和反作用力是两物体间的相互作用,他们同时存在,同时消失,且大小___.相等_______、方向___相反_______,其作用线沿___同一直线_______,分别作用于这两个物体上。
4.平面力系分为_ 平面汇交_________力系、___平面平行_______力系和__平面一般________力系。
5.在力的投影中,若力平行于X轴,则Fx=___ F _______若力平行于Y轴,则Fy=____ F ______;若力垂直于X轴,则Fx=___0 _______;若力垂直于Y轴,则Fy=____ 0 ______。
6.力偶三要素是;力偶矩的大小、___力的大小_______和____力偶的转向______。
7.作用在物体上各力的作用线都在___同一平面_______,并呈____任意分布______的力系,称为平面一般力系。
8.平面一般力系的两个基本问题是_平面一般力系的简化__及其_ 平衡条件的应用_________。
9.材料力学的研究模型为____杆____、____块_____、______板_____和______壳____。
10.杆件变形的基本形式有___轴向拉伸与压缩________、__扭转变形______、__剪切变形_______和_____弯曲变形______。
二判断题1.力使物体运动状态发生变化的效应称力的外效应。
(Ⅴ)2.二力等值、反向、共线,是刚体平衡的充分必要条件。
(Ⅴ)3.二力平衡公理、加减平衡力系公理、力的可传性原理只适用于刚体。
(Ⅴ)4.根据力的可传性原理,力可在刚体上任意移动而不改变该力对刚体的作用效果。
工程力学试题作业及答案《工程力学》第3次作业解答(空间力系)2008-2009学年第2学期一、填空题1.求力在空间直角坐标轴上投影的两种常用方法是直接投影法和二次投影法。
2.已知力F 的大小及F 与空间直角坐标系三轴x、y、z的夹角α、β、γ,求投影x F、y F、F的方z法称为直接投影法。
3.将空间一力先在某平面上分解成互相垂直二力,然后将其中之一再分解成另一平面上的互垂二力而求得该力互垂三投影的方法称为二次投影法。
4.若一个不为零的力F 在x、y轴上的投影x F、F分别等于零,则此力的大小等于y该力在z轴上投影的绝对值,其方向一定与x、y轴组成的坐标平面相垂直。
5.参照平面力系分类定义,可将各力作用线汇交于一点的空间力系称为空间汇交力系;将各力作用线相互平行的空间力系称为空间平行力系;将作用线在空间任意分布的一群力称为空间任意力系。
6.重心是物体重力的作用点点,它与物体的大小、形状和质量分布有关;形心是由物体的形状和大小所确定的几何中心,它与物体的质量分布无关;质心是质点系的质量中心;对于均质物体,重心与形心重合,在重力场中,任何物体的重心与质心重合。
二、问答题1.什么是物体的重心?什么是物体的形心?重心与形心有什么区别?解答:物体的重心是指物体重力的作用点,即物体的大小、形状和物体构成一旦确定,则无论物体在空间的位置、摆放方位如何,物体的重力作用线始终通过一个确定不变的点,这个点就是物体的重心,显然重心除与物体的大小、形状有关,还与物体的物体分布情况有关,同样大小、形状的两个物体,如果一个是质量均匀分布的,一个质量是不均匀分布的,则这两个物体的重心位置可能会不同。
形心是由物体的大小和形状所确定的几何中心,它只与物体的大小和几何形状有关,与物体的质量分布无关。
重心只有在重力场中有意义,而形心在重力场和失重状态下都有意义。
在重力场中,质量均匀的物体,重心与形心重合;质量不均匀的物体,重心与形心不一定重合。
泉州泰山航海职业学院命 题 及 答 题 纸 编号:C4/高职04/002一、填空题(共24分,每空2分)1、右图所示P 力对O 点的矩M o (P )=___0 。
2、作用于刚体上的二力,使刚体保持平衡状态的必要与充分条件是:此二力大小_ 相等 _、方向_ 相反___、作用线 在同一条直线上 。
3、大小___相等 、方向___相反 、作用线__平行但不共线 的二力组成的力系,称为力偶。
4、一般情况下,梁受弯曲后横截面上的内力是剪力和 弯矩 __。
5、若一个力的大小与该力在某一轴上的投影相等,则这个力与轴的关系是___平行或共线 。
6、若一个力的作用效应与一个力系相同时,则把这个力称为此力系的合力。
7、平面一般力系向一点简化时得到的主矢、主矩与简化中心的选取有关的是 ___ 主矩 无关的是____主矢 。
二、选择题(共20分,每小题2分)。
1、作用在一个刚体上的两个力A 、B ,满足A =-B 的条件,则该二力可能是(B )。
A 、作用力和反作用力或一对平衡的力;B 、一对平衡的力或一个力偶。
C 、一对平衡的力或一个力和一个力偶;D 、作用力和反作用力或一个力偶。
2、下列说法中,哪个说法正确? (D ) A 、力越大,则力的投影越大 ;B、力作用点离矩心越远,则该力的力矩越大;C、力偶由力组成,可以与一个力等效;D、力偶矩与矩心位置无关。
3、图示三铰刚架,受水平力P作用,有以下四种说法,其中错的是(D)。
A、AC为二力平衡杆件;B、BC为三力平衡构件;C、反力R A和R B的方向都指向C;D、R A的方向指向C,R B的方向不确定。
4、(a)、(b)两图代表平面汇交力系的两个力多边形,其中哪一个图代表平衡力系,哪一个图中的哪一个力代表合力。
有以下四种说法,正确的应是(D)。
A、图(a)的F4为合力,图(b)为平衡力系;B、图(a)、图(b)都是平衡力系;C、图(a)、图(b)都不是平衡力系;D、图(a)是平衡力系,图(b)的F4是合力。
《工程力学》第2次作业解答(平面力系)2008-2009学年第2学期一、填空题1.合力在某坐标轴上的投影,等于其各分力在 同一轴 上投影的 代数 和。
2.画力多边形时,各分力矢量 首尾 相接,而合力矢量是从第一个分力矢量的 起点 指向最后一个分力矢量的 终点 。
3.如果平面汇交力系的合力为零,则物体在该力系作用下一定处于 平衡 状态。
4.平面汇交力系平衡时,力系中所有各力在两垂直坐标轴上投影的代数和分别等于零。
5.平面力系包括平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系和平面力偶系等类型。
6.力矩是力使物体绕定点转动效应的度量,它等于力的大小与力臂的乘积,其常用单位为N m ⋅或kN m ⋅。
7.力矩使物体绕定点转动的效果取决于力的大小和力臂长度两个方面。
8.力矩等于零的条件是力的大小为零或者力臂为零(即力的作用线通过矩心)。
9.力偶不能合成为一个力,力偶向任何坐标轴投影的结果均为零。
10.力偶对其作用内任一点的矩恒等于力偶矩与矩心位置无关。
11.同平面内几个力偶可以合成为一个合力偶,合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。
12.力偶是由大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力组成的特殊力系。
13.力偶没有 合力,也不能用一个力来平衡,力偶矩是转动效应的唯一度量;14.力偶对物体的作用效应取决于力偶矩的大小、力偶的转向和作用面三个要素。
15.平面任意力系向作用面内任一点简化的结果是一个力和一个力偶。
这个力称为原力系的主矢,它作用在简化中心,且等于原力系中各力的矢量合;这个力偶称为原力系对简化中心的主矩,它等于原力系中各力对简化中心的力矩的代数和。
17.平面任意力系的平衡条件是:力系的主矢和力系对任何一点的主矩分别等于零;应用平面任意力系的平衡方程,选择一个研究对象最多可以求解三个未知量。
二、选择题1.力使物体绕定点转动的效果用( A )来度量。
A .力矩;B .力偶矩;C .力的大小和方向;D .力对轴之矩。
工程力学A卷答案一、选择题(10小题,每题1分,共10分)1——5 DBACB 6——10 CABCA二、判断题(10小题,每题1分,共10分)1——5 √×√√× 6——10 √×√√√三、填空题(10小题,每题1分,共10分)1.汇交于一点2.自行封闭_3.零4.力偶矩_5.纵向线应变6.确定许用荷载7. i=d/48.不全交于一点9.多余约束的个数10.分配系数四、作图题(2小题,每题15分,共30分)1.(剪力图7分、弯矩图8分)2.(剪力图7分、弯矩图8分)五、计算题(3小题,1题10分,2题20分,3题10分,共40分)1. (10分)(1)求支座反力 由∑=0A M 得,04106=⨯+⨯By F (2分)即()↓-=kN F By 7.6 (1分)由∑=0x F 得,()→=kN F Ax 10 (2分)由∑=0y F 得,()↑=kN F Ay 7.6 (2分)(2).求杆1、2的轴力 由结点C 的平衡条件,得01=N F (1分)由结点B 的平衡条件,得kN F N 52-=(压) (2分)2.(20分)解:(1)求支座反力结构对称, )(25.5215.322↑=⨯===kN ql F F By Ay (2分) C 截面的弯矩:m kN q F M y A c ⋅=⨯-⨯=⨯-⨯=5.3215.3125.521122 (4分) (2)计算截面对中性轴Z 的惯性矩4633103.581218012012mm bh I Z ⨯=⨯== (2分) (3)计算各点的正应力MPa I y M Z a C a 4.56.103.5890105.36=⨯⨯⨯=⋅=σ(拉) (2分) MPa I y M Z b C b 36.103.5850105.36=⨯⨯⨯=⋅=σ(拉) (2分) MPa I y M Z c C c 4.56.103.5890105.36-=⨯⨯⨯-=⋅-=σ(压) (2分) (4)画弯矩图,最大弯矩发生在跨中截面,其值为m kN ql M ⋅=⨯==94.3835.3822max (2分)梁的最大正应力发生在m ax M 截面的上、下边缘处。
《工程力学》试题及参考答案一、填空题:1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。
2.构件抵抗的能力称为强度。
3.圆轴扭转时,横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。
4.梁上作用着均布载荷,该段梁上的弯矩图为。
5.偏心压缩为的组合变形。
6.柔索的约束反力沿离开物体。
7.构件保持的能力称为稳定性。
8.力对轴之矩在情况下为零。
9.梁的中性层与横截面的交线称为。
10.图所示点的应力状态,其最大切应力是。
11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。
12.外力解除后可消失的变形,称为。
13.力偶对任意点之矩都。
14.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则杆中最大正应力为。
15.梁上作用集中力处,其剪力图在该位置有。
16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。
17.外力解除后不能消失的变形,称为。
18.平面任意力系平衡方程的三矩式,只有满足三个矩心的条件时,才能成为力系平衡的充要条件。
19.图所示,梁最大拉应力的位置在点处。
20.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是。
21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态,称为。
22.在截面突变的位置存在集中现象。
23.梁上作用集中力偶位置处,其弯矩图在该位置有。
24.图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力[σ],其第三强度理论的强度条件是。
25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。
26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件,称为。
27.作用力与反作用力的关系是。
28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。
29.阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A,弹性模量为E,则截面C的位移为。
30.若一段梁上作用着均布载荷,则这段梁上的剪力图为。
二、计算题:1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。
2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。
2009年云南昆明理工大学工程力学考研真题A卷一、是非判断题(正确的打“√”,错误的打“×”,每小题2分,共40分)1.合力一定比分力大。
()2.物体相对于地球静止时,它一定平衡;物体相对于地球运动时,它则一定不平衡。
() 3.加减平衡力系公理一般不适用于一个变形体。
()4.二力平衡公理中的两个力作用在同一刚体上,而作用与反作用公理中的两个力作用在两个不同物体上。
()5.过受力构件内任一点,随着所取载面的方位不同,一般来说,各个面上的正应力和切应力均不同。
()6.凡是只受两个力作用的构件(杆)都是二力构件(杆)。
()7.一个汇交力系如果不是平衡力系,则必然有合力。
()8.在刚体力学的平面问题中,力矩和力偶矩的区别在于:力矩的大小和正负随矩心的不同而改变,但力偶对其作用面上任一点的矩都等于其力偶矩。
()9.刚体的重心必在刚体内,不会在刚体外。
()10.若两梁的跨度、承受载荷及支承相同,但材料和横截面面积不同,则两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。
()11.梁上弯矩最大的截面,挠度也最大;弯矩为零的截面,转角也为零。
( )12.梁的挠曲线近似微分方程式为EI y”=M(x)。
( )13.有正应力作用的方向上,必有线应变,没有正应力作用的方向上,必无线应变( ) 14.受扭圆轴在横截面上和包含轴的纵向截面上均无正应力。
( )15.立柱承受纵向压力作用,横截面上肯定只有压应力。
( )16.单元体上同时存在正应力和切应力时,切应力互等定理不成立。
()17.第一强度理论是指,无论什么样的应力状态,最大拉应力是引起材料断裂的主要因素。
( )18.临界压力是压杆丧失稳定平衡时的最小压力值。
()二、填空题(每小题2分,共20分)1.力对刚体的作用效果取决于力的下述三个要素:;;。
2.若平面力系向其作用面内的任一点简化得到的主矩都等于零,则该力系必为力系。
3.当平面力系的主矢不等于零时,该力系最终可合成为。
工程力学(A 卷)试题标准答案及评分标准
一、
解:1、局部受力分析,画CD 受力图(3分)。
列平衡方程(2分):()0C M F =∑: 20×4-F D -44=0 F D =6kN 画整体受力图(3分)。
列平衡方程(5分):0X F =∑: F AX =0
()0A
M F =∑: 40×2-44+8×20-6×10-F B ×2=0
F B =68kN
0Y
F
=∑: F AY -40-20+6+68=0
F AY =-14kN
所以A 、B 、D 的支座反力分别为:F AX =0、F AY =-14kN ;F B =68kN ;
F D =6kN 。
2、画剪力图与弯矩图 剪力图(3分)
弯矩图(4分)
二、 解:易知支座反力:F BY =30kN ,F D =10kN 。
(4分)画弯矩图如下图(2分),
知B 、C 截面为危险截面。
1122
12
30200[(15200)100]
157.5230200
C A Y A Y
Y m m
A A ⋅+⋅⨯⨯++=
=
=+⨯⨯ (1分)
3
3
2
24
20030
30200
3020057.53020057.5601312
ZC I cm ⨯⨯=+⨯⨯+
+⨯⨯= (1分)
对B 截面负弯矩,上表面受拉,下表面受压。
[]33
1
8
201072.510
24.1601310
B
t t ZC M
y M Pa I σσ--⋅⨯⨯⨯=
=
=∠⨯
(4分)
[]3
3
8
2010157.510
52.4601310
B
c
c c ZC
M
y M Pa I σσ--⋅⨯⨯⨯=
=
=∠⨯(4
分)
对C 截面正弯矩,下表面受拉,上表面受压。
[]3
3
8
1010157.510
26.2601310
c c
t t ZC
M y M Pa I σσ--⋅⨯⨯⨯=
=
=∠⨯
(4分)
所以梁是安全的。
三、
解:令50,20,30x y xy M Pa M Pa M Pa σστ==-=-且60o α=-(2分)
1、0
cos 2sin 22250205020
cos(120)30sin(120)2
2
28.48x y
x y
xy M Pa
ασσσσσατα
+-=
+
--+=
+
-+-=- (2分)
sin 2cos 225020
sin(120)30cos(120)2
15.31x y
xy xy M Pa
σστατα
-=
++=
---=- (2分)
2
、m ax
m in
2
x y
σσσσ
+=
±
=
50202
-±61.131.1M Pa M Pa
- (5分)
∴ 161.1M Pa σ=,20σ=,331.1M Pa σ=-; (3分) 由02tan 2xy
x y
τασσ
=-
-=-2(30)65020
7
⋅--
=
+ (2分)
∴20α=40.60,则0α=20.30 ∵0m ax x x y σσασσ∴∧ 为()夹角。
主单元体 :(2分)
3、最大切应力:(2分)12
m ax 61.131.1
46.12
2
M P a
σστ-+==
=
四、
解:(1) 写出弯矩方程(1分)
以左端点A 为坐标原点,M x P l x ()()
=
- (0<x ≤l)
(2) 建立挠曲线的近似微分方程并积分 (3分)
()()EIw "M x P l x ==-
'
2
2
P E Iw P lx x C
=-
+
2
3
2
6
P l P E Iw x x C x D
=
-
++
(3) 利用边界条件确定积分常数(4分) 在固定端A 处,其边界条件为
0|0
x w ==
'
00||0
x x w θ====
将边界条件代入得到 D=C=0 将积分常数的结果代入上两式,得到该梁的转角方程和挠度方程分别为
'
(2)
2Px w l x EI
θ==
-
2
(3)
6Px
w l x EI =
-
(4) 确定梁的最大挠度与最大转角(2分)
最大挠度和最大转角均发生在悬臂梁的自由端。
以x=l 代入转角方程和
挠度方程两式得
2
max |2x l Pl
EI
θθ===
3
max |3x l Pl
w w EI
===
五、
解:1、轴力正应力:3
2
6
2010
10.195010
4
P P M P a
A
σπ
-⨯=
=
=⋅⨯;(2分)
弯曲正应力:3
m ax 3
39
2100.4
65.195010
32
32
M Z
M F l
M P a
W d
σπ
π
-⋅⨯⨯=
=
=
=⨯⨯(3分)
扭转切应力:3
m ax 3
39
2100.3
24.445010
16
16
P
T F a
M P a
W d
τπ
π
-⋅⨯⨯=
=
=
=⨯⨯ (3分)
第四强度理论:
486.45r M Pa
σ=
==<[σ] (4分)
∴AB 段轴是安全的。
2、危险点为A 截面的上顶点。
应力状态如图单位MPa :(3分)
六、
解:
(2分) (3分) 假使杆在xz 平面内失稳,此时可看作两端固定,(3分)
所以弯曲只能发生在xz 平面内,且因为
p λλ 即为长细杆;(1分)
(6分)
99.3
p λ==113.8
l
i
μλ=
=
=0.5 2.3132.8
l
i
μλ⨯=
=
=229
2
2
200100.030.07
235132.8
cr E F A KN
ππλ
⨯⨯⨯⨯=
⋅=
=。