工程力学期末考试题及答案

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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E 1=2E 2则两杆临界应力的关系有四种答案: (A)(cr )1=(cr )2;

(B)(

cr )1=2(cr )2;

(C)(

cr )1=(

cr )2/2; (D)(cr )1=3(cr )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z 1轴的惯性矩有四种答案:

(A)I z +b 2A ; (B)I z +(a+b)2A ; (C)I z +(a 2-b 2)A ; (D)I z +(b 2-a 2)A 。

正确答案是 。

z

z C z 1

a

b

C

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

= ,挤压应力

bs =

P/2

P

P/2

2.(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

A

D

P

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。

C

D

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 ,[

]=80MPa 。试确定实心轴的直径d 和空心轴的内外直径d 1和D 1。已

知=d 1/D 1=0.6。

d 1

D 1d

作梁的Q、M图。

qa2/2

图示为一铸铁梁,P 1=9kN ,P 2=4kN ,许用拉应力[t ]=30MPa ,许用压应力

[c ]=60MPa ,I y =7.63

10-6m 4,试校核此梁的强度。

1m 1m 1m

P 1

P 2

80

20

120

2052

形心C

y (单位:mm)

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。

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[]=170MPa。试用第三强度理论确定折杆的长度a的许可值。

2a

P=0.2k N

a

一.选择题

1.(5分)

(B)

2.(5分)

(D)

二.填空题

1.(5分)

=2P/(d2);bs=P/(2td)。

2.(5分)

积分常数: 6个。

条件: x=0时,y A=0,A=0;x=2l 时,y1=y2;

x=3l 时,y C=0,y2=y3,2=3。

三.计算题

1.(15分)

平衡方程

N1+ N2+ N3=P

N1 =N3

几何方程

⊿l2=(⊿l1+⊿l3)

物理方程

⊿l1=( N1 l1)/(EA)

⊿l2=( N2 l2)/(EA)

⊿l3=( N3 l3)/(EA)

N1=2P/7(拉),N2=3P/7(拉),N3=2P/7(拉)

2.(15分)

实心轴由max=T/W t≤[] 得d≥39.3mm

空心轴由max=T/W t≤[] 得D1≥41.2mm

d1=24.7mm

3.(15分)

答案如图示

Q

M

qa

3qa/2

qa/2

qa2/8 qa2/2

qa2

4.(15分)

B C

P

N1N2

⊿l1⊿l2

N3

⊿l3

=My/I z

最大压应力在B截面下边缘,(c)max=46.1MPa<[c]

最大拉应力:

B截面上边缘,(t)max=27.3MPa<[t]

C截面下边缘,(t)max=28.8MPa<[t]

安全。

5.(10分)

=102.6MPa;2=0;3=-52.6MPa;

1

=-7.46(1方向)

=(1-3)/2=77.6MPa。

max

6.(10分)

=(M2+T2)1/2/W z=51/232Pa/(d3)≤[]

r3

a≤299mm

(注:专业文档是经验性极强的领域,无法思考和涵盖全面,素材和资料部分来自网络,供参考。可复制、编制,期待你的好评与关注)