工程力学试卷

工程力学试卷
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西南科技大学2006——2007学年第 2 学期
《工程力学》期末考试试卷(A卷)
1 9 3 1 5 8 8
2 0 课程代码命题单位土木工程学院:力学教研室学
院:_______________班级:_____________姓名:_______________学
号:____________ 一、填空(每题3分，共15分)
1. 工程构件在外力作用下丧失正常功能的现象称为失效。

工程构件的失效形式很多，工程力学范畴内的失效通常分为三类: 、、。

2. 图2中分布力的合力为，对点A之矩为。

3. 图3示截面形心的坐标为。

图2 图3 图4 4. 图4示阶梯形杆总变形。

,l,
,,2105. 一根钢筋试样，测出GPa，MPa，在轴向拉力F作用下，测E,210p ,,0.001出其工程应变分别为，相应的横截面上的正应力为。

1
二、选择(每题3分，共15分)
1. 关于转角的说法哪些是正确的,( )
A. 横截面绕中性轴转过的角位移。

B. 变形前后同一横截面间的夹角。

C. 挠曲轴的切线与轴向坐标轴之间的夹角。

D. 横截面绕梁轴线转过的角度。

2. 设两根材料不同、截面面积不同的杆，受相同的外载作用，支承条件和长度相同，它们对应截面的内力是否相同,( )
A. 相同;
B. 不相同;
C. 不一定相同。

3. 若对称纯弯曲直梁的弯曲刚度EI沿杆轴为常量，其变形后梁轴( )。

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A(为圆弧线，且长度不变; B(为圆弧线，长度改变;
C(不为圆弧线，但长度不变; D(不为圆弧线，且长度改变。

4. 图4示平板，两端受均布载荷q作用，若变形前在板面划上两条平行线段AB和CD，则变形后( )。

,,A. AB?CD、角减小; B. AB?CD、角不变;
,C. AB?CD、角增大; D. AB不平行于CD。

图4 图5 5. 用三种不同材料制成尺寸相同的试件，在相同的试验条件下进行拉伸试验，
,,,得到的曲线如图5示。

比较三条曲线，可知拉伸强度最高、弹性模量最大、塑性最好的材料分别为( )。

A. 1、2、3;
B. 3、2、1;
C. 1、3、2;
D. 2、1、3; 三、判断(每题2分，共20分)
1. 凡不计自重的刚性杆都是二力杆。

( )
2. 双侧约束可以两侧同时起作用。

( )
3. 强度失效是指构件发生过大的弹性变形而无法正常工作。

( )
4. 力偶不能等效于一个力，力偶只能与力偶相平衡。

( )
5. 若一力系的主矢为零，对某一点的主矩也为零，则该力系为平衡力系。

( )
6. 工程中，以弯曲变形为主要变形形式的杆件通常称为轴。

( )
7. 合理布置支撑和载荷可以减小梁上的最大弯矩，如对于梁上的集中载荷，如能适当分散，可有效降低最大弯矩。

( )
8. 弯曲正应力公式对于短粗梁仍然适用。

( )
9. 铸铁是一种典型的脆性材料，其抗拉性能远优于其抗压性能。

( ) 10. 在铰支座处，梁的扰度为零，转角也为零。

( )
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四、作图(共20分)
1. 试画出图示系统各构件及整个系统的受力图。

假设各接触处都是光滑的。

图中未给出重力的构件不考虑其自重(共10分)。

(a) (b) 2. 画出梁的剪力和弯矩图(图2)。

(5分)
3. 画出杆的轴力图(图3)。

(5分)
图2 图3
五、计算题(每题10分，共30分)
1. 简支梁AB如图1所示，其A端为固定铰链支座，B端为活动铰链支座。

在梁的中点C作用一力F = 2kN，BC段上作用均布载荷q = 1kN/m，在AC段上作用一力偶矩为M = 6kN?m的力偶，l =1m。

试求支座A、B的约束力。

图1 图2 2. 图示结构，已知重物P=20kN;斜杆AB为直径20mm的圆截面杆，水平杆CB为15mm×15mm的方截面杆，。

两杆材料相同，且材料的许，ABC,45: 用应力[σ]=120MPa，试校核杆件AB、CB的强度。

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*密* 3. 试计算图示矩形截面简支梁的C截面上点E和点F处的正应力和切应力。

图3
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西南科技大学2006——2007学年第 2 学期
《工程力学》期末考试试卷(B卷)
1 9 3 1 5 8 8
2 0 课程代码命题单位土木工程学院:力学教研室学
院:_______________班级:_____________姓名:_______________学
号:____________ 一、填空(每题3分，共15分)
1. 一受扭圆棒如图1所示，其m,m截面上的扭矩等于。

图1 图2
2. 图2示硬铝试样，厚度mm，试验段板宽mm，标距mm。

,,2b,20l,70在轴向拉力kN的作用下，测得试验段伸长mm，板宽缩短F,6,l,0.15
mm。

则硬铝的弹性模量E = 。

,b,0.014
2. 图3中分布力的合力为，对点A之矩为。

3. 图4示截面形心的坐标为。

5. 简支梁AB如图5所示，支座A、B处的约束力分别为。

图3 图4 图5 二、选择(每题3分，共15分)
1. 图示单向均匀拉伸的板条。

若受力前在其表面画上两个正方形a和b，则受力后正方形a、b分别变为( )。

A. 正方形、正方形;
B. 正方形、菱形;
C. 矩形、菱形;
D. 矩形、正方形。

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图1 图2 2. 图2示阶梯杆AD受三个集中力F作用，设AB、BC、CD段的横截
面面积分别为A、2A、3A，则三段杆的横截面上( )。

A. 轴力不等，应力相等;
B. 轴力相等，应力不等;
C. 轴力和应力都相等;
D. 轴力和应力都不相等。

,3. 在板状试件的表面，沿纵向和横向粘贴两个应变片,和，在力F作用下，
21
,6,6,,,120，10,,40，10若测得，，则该试件材料的泊松比是( )。

12
A(; B. ; C(; D(。

,,0.2,,0.1,,1/3,,,1/3
图3 图4 4. 现有低碳钢及铸铁两种材料，图4示结构中，杆1和杆2分别用
哪种材料比较合理? ( )
A. 低碳钢、铸铁;
B. 铸铁、低碳钢;
C. 低碳钢、低碳钢;
D.铸铁、铸铁; 5.
关于梁的挠度的说法哪一种是正确的,( )
A. 横截面形心的位移。

B. 横截面形心沿梁轴线垂直方向的线位移。

C. 横
截面形心沿梁轴线方向的线位移。

D. 横截面上任一点沿梁轴线垂直方向的线位移。

三、判断(每题2分，共20分)
1. 凡两端用铰链连接的杆都是二力杆。

( )
2. 约束力的方向总是与约束所限制的物体运动或运动趋势的方向相反。

( )
3. 刚度失效是指构件发生过大的永久变形或断裂。

( )
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4. 力偶是两个等值反向平行力的力矩，因此它是一个固定矢量。

( )
5. 只有当力的作用线与轴相交时，力对轴之矩才等于零。

( )
6. 对于平面平行力系，独立的平衡方程个数为2个。

( )
7. 材料采取哪种失效形式，不仅与材料本身的韧脆性能有关，还与材料所处
的受力状态有关，在某种特殊受力状态下，脆性材料也可能发生屈服现象。

( ) 8. 工程中，以扭转变形为主要变形形式的细长杆件通常称为梁。

( ) 9. 由于内力与变形密切相关，故按变形性质规定其正负，对轴力来说，其力偶矩矢量方向与截面的外法线方向一致为正，反之为负。

( ) 10. 提高梁的承载能力可以通过选择合理的横截面形状以降低W。

( ) Z四、作图(共20分)
1. 试画出图示系统各构件及整个系统的受力图。

假设各接触处都是光滑的。

图中未给出重力的构件不考虑其自重。

(共10分)
(a) (b)
2. 画出梁的剪力和弯矩图(图2)。

(5分)
3. 画出杆的轴力图。

考虑杆的自重，横截面积为A，密度为(图3)。

(5分) ,
图2 图3
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五、计算题(每题10分，共30分)
1. 铰接梁由AB杆和BC杆在B处用铰(称为中间铰)连接而成，如图所示。

其
中A为辊轴支坐，C为固定端。

已知kN?m，kN/m，m。

q,4M,10a,1求支座A、C处的约束力。

图1 图2
322. 图2所示人字形屋架，已知木杆的横截面积A=10×10mm，[σ]= 7MPa;11
2钢杆横截面积A=600mm，[σ]= 160MPa。

载荷P = 80kN。

请校核屋架的强度。

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3. 木制悬臂梁AB跨度为l = 1m，已知木材的[σ]=10MPa，[τ]=1MPa，试求许可载荷F的大小。

图3
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