工程力学课程试题库及参考答案

A.应力相同，变形相同B.应力相同，变形不同工程力学课程试题库及参考答案一、 判断题：1. 力对点之矩与矩心位置有关，而力偶矩则与矩心位置无关。

[]2. 轴向拉压时无论杆件产生多大的变形，正应力与正应变成正比。

[]3. 纯弯曲的梁，横截面上只有剪力，没有弯矩。

[]4. 弯曲正应力在横截面上是均匀分布的。

[]5. 集中力所在截面上，剪力图在该位置有突变，且突变的大小等于该集中力。

[]6. 构件只要具有足够的强度，就可以安全、可靠的工作。

[]7. 施加载荷使低碳钢试件超过屈服阶段后再卸载，材料的比例极限将会提高。

[]8. 在集中力偶所在截面上，剪力图在该位置有突变。

[]9. 小柔度杆应按强度问题处理。

[]10. 应用平面任意力系的二矩式方程解平衡问题时，两矩心位置均可任意选择，无任何限制。

[]11. 纯弯曲梁横截面上任一点，既有正应力也有剪应力。

[] 12. 最大切应力作用面上无正应力。

[]13. 平面平行力系有 3个独立的平衡方程。

[]14. 低碳钢试件在拉断时的应力为其强度极限。

[]15. 若在一段梁上作用着均布载荷，则该段梁的弯矩图为倾斜直线。

[] 16. 仅靠静力学平衡方程，无法求得静不定问题中的全部未知量。

[]17. 无论杆件产生多大的变形，胡克定律都成立。

[] 18. 在集中力所在截面上，弯矩图将出现突变。

[]二、 单项选择题：1.图1所示杆件受力，1-1、2-2、3-3截面上轴力分别是[]图2A. d =2^B. d = 4、C. d = —D. d =—3. 光滑支承面对物体的约束力作用于接触点，其方向沿接触面的公法线 A.指向受力物体，为压力 B. 指向受力物体，为拉力A.O , 4F ，3FB.-4F ，4F ，3F 图1C.O , F ， 0D.O , 4F ， 3F2.图2所示板和铆钉为同一材料,已知[二bs ] =2[.]。

为充分提高材料利用率则铆钉的直径应该是[]C.背离受力物体，为压力D. 背离受力物体，为拉力4. 一等直拉杆在两端承受轴向拉力作用，若其一半为钢，另一半为铝，则两段的7. 塑性材料冷作硬化后，材料的力学性能变化的是 A.比例极限提高，弹性模量降低 C.比例极限不变，弹性模量不变 8. 铸铁试件轴向拉伸破坏是 A.沿横截面拉断 B. C.沿横截面剪断 D. 9. 各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的 A.外力 B. 变形 C. 位移 D. 力学性质10. 材料不同的两根受扭圆轴，其直径和长度均相同，在扭矩相同的情况下，它们的最大切应力和相对扭转角之间的关系正确的是 []A. 最大切应力相等，相对扭转角相等B. 最大切应力相等，相对扭转角不相等C. 最大切应力不相等，相对扭转角相等D. 最大切应力不相等，相对扭转角不相等11•低碳钢试件扭转破坏是[]A.沿横截面拉断B. 沿45°螺旋面拉断C.沿横截面剪断D.沿45°螺旋面剪断12.整根承受均布载荷的简支梁，在跨度中间处[]A.剪力最大，弯矩等于零B. 剪力等于零，弯矩也等于零C.剪力等于零，弯矩为最大D. 剪力最大，弯矩也最大 三、填空题：1. 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。

2. 梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为 _______________ 。

3. 偏心压缩为 _________________________ 的组合变形。

4. 柔索的约束反力沿 ____________________________ 离开物体。

5. 构件保持 ________________ 的能力称为稳定性。

6. 图所示点的应力状态，其最大切应力是 ______________________________ 。

C.应力不同，变形相同 5. 铸铁试件扭转破坏是 A.沿横截面拉断 C.沿横截面剪断D.应力不同，变形不同 B. 沿45°螺旋面拉断 D.沿45°螺旋面剪断6.图2跨度为I 的简支梁，整个梁承受均布载荷q 时，梁中点挠度是W C5q |4，图示简支梁跨中挠度 4 4A.旦B. 5ql768EI 192EI 1536EI 384EIB.比例极限提高，塑性降低 D.比例极限不变，塑性不变 沿45°斜截面拉断 沿45°斜截面剪断4aca—lOOMPa7. 物体在外力作用下产生两种效应分别是。

8. 阶梯杆受力如图所示，设 AB 和BC 段的 —弹性模量为E ,则杆中最大正应力为 ___________________ 。

9. _____________________________________________ 梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有 。

10. 平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三 _______________ 的条件时，才能成为力系平衡的 充要条件。

11. 图所示，梁最大拉应力的位置在 _____________________ 点处。

12. 图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力 [b ]，其第三强度理论的强度条件是 __________________13. 梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有 __________________ 。

14. 图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[b ]，其第三强度理论的强度条件是 __________________15. _______________________________________ 临界应力的欧拉公式只适用于 杆。

16. 平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是 ________________________________ 。

17. 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。

18. 若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为四、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。

uuACSL lm」曲丄血|L Im 亠r ----------- (---- r n2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。

已知l z=60125000mm4, y c=157.5mm，材料许用压应力［囚=160MPa，许用拉应力［ot］=4OMPa。

试求：①画梁的剪力图、弯矩图。

②按正应力强度条件校核梁的强度。

3.传动轴如图所示。

已知F r=2KN ,F t=5KN , M=1KN • m, l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的［q|=100MPa。

试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的内力图。

③用第三强度理论设计轴AB的直径d o4.图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示。

已知l z=4500cm4, y1=7.14cm, y2=12.86cm，材料许用压应力［囚=120MPa，许用拉应力［ot］=35MPa, a=1m。

试求：①画梁的剪力图、弯矩图。

②按正应力强度条件确定梁截荷P otunui 怙___________________ D3m1m5.如图6所示，钢制直角拐轴，已知铅垂力F1，水平力F2，实心轴AB的直径d，长度I，拐臂的长度a。

试求：①作AB轴各基本变形的内力图。

②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。

6. 图所示结构，载荷P=50KkN , AB 杆的直径d=40mm ,长度l=1000mm ,两端铰支。

已知材料E=200GPa ,op =200MPa , cs =235MPa , a=304MPa , b=1.12MPa ，稳定安全系数 n st =2.0, [d =140MPa 。

试校核 AB 杆 是否安全。

8.图所示直径 d=100mm 的圆轴受轴向力 F=700kN 与力偶 M=6kN ・m 的作用。

已知 M=200GPa ,厅0.3, [d =140MPa 。

试求：①作图示圆轴表面点的应力状态图。

②求圆轴表面点图示方向的正应变。

③按第 四强度理论校核圆轴强度。

9. 图所示结构中，q=20kN/m ，柱的截面为圆形 d=80mm ，材料为Q235钢。

已知材料E=200GPa ，铲200MPa ,cs =235MPa , a=304MPa , b=1.12MPa ，稳定安全系数 n st =3.0, [(]=140MPa 。

试校核柱 BC 是否安全。

10.如图所示的平面桁架，在铰链 H 处作用了一个 20kN 的水平力，在铰链 D 处作用了一个60kN 的垂直力。

求A E 处的约束力和 FH 杆的内力。

7.铸铁梁如图 5，单位为mm ，已知l z =10180cm 4，材料许用压应力 试求：①画梁的剪力图、弯矩图。

②按正应力强度条件确定梁截荷[呵=160MPa ，许用拉应力[(r]=40MPa ,P 。

|11. 图所示圆截面杆件 d =80mm 长度l =1000mm 承受轴向力 F i =30kN,横向力F 2=1.2kN ，外力偶 M=700N ・m 的作用，材料的许用应力[b ]=40MPa ,试求：①作杆件内力图。

②按第三强度理论校核杆的强度。

12. 图所示三角桁架由 Q235钢制成，已知 AB AC BC 为1m 杆直径均为 d =20mm 已知材料 E =200GPa bp =200MPa b s =235MPa a =304MPa b =1.12MPa,稳定安全系数 n st =3.0。

试由BC 杆的稳定性求这个三 角架所能承受的外载 F 。

13. 槽形截面梁尺寸及受力图如图所示, AB=3m, BC=1m, z 轴为截面形心轴，l z =1.73 x 108mrfi, q =15kN/m 。

材料许用压应力[b c ]=160MPa ,许用拉应力[b t ]=80MPa 。

试求：①画梁的剪力图、弯矩图。

②按正应 力强度条件校核梁的强度。

14. 图所示平面直角刚架 ABC 在水平面xz 内，AB 段为直径d =20mn t 勺圆截面杆。

在垂直平面内 F =0.4kN ,在水平面内沿 z 轴方向F 2=0.5kN ,材料的[b ]=140MPa 。

试求：①作 AB 段各基本变形的内力图。

②按15. 图所示由5根圆钢组成正方形结构，载荷 P =50KkN, l =1000mm 杆的直径 d =40mm 联结处均为铰链。

已知材料 E =200GPa b p =200MPa b s =235MPa a =304MPa b =1.12MPa ,稳定安全系数 n t =2.5,[ b ]=140MPa。

AB C第三强度理论校核刚架 AB 段强度。

II试校核1杆是否安全。