西南交通大学历年工程力学期末考试试题(卷)
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XXX学院院考试卷《工程力学》总分题号一二三四统分人题分20 10 22 48复查人得分一.填空题(每空1分,共20分):1.力是物体间相互的作用,这种作用使物体的发生改变;2.平面汇交力系平衡的几何条件是:该力系的力多形是,即等于零。
3.力偶对物体作用,只能使物体产生动、力偶只能用来平衡:4.胡克定律的两种表达式是和;5. 圆轴,扭矩变形时抗扭截面系数是,平面弯曲变形抗弯截面系数是。
6. 轴向拉压变形时、圆轴扭转变形时,表述变形程度的指标分别是和。
7.当梁上某段剪力图为一水平直线时则该段梁上分布载荷q= ,其弯矩图为。
8.在矩形截面梁中,横截面上最大正应力位于,最大切应力位于。
9.强度理论的任务是用来建立应力状态下强度条件,第三和第四强度理论适用于材料。
10.拉弯组合变形最大拉应力等于,压弯组合变形最大压应力等于。
二、单项选择题(每小题2分,共10分):1. 力偶对刚体产生下列哪种运动效应()。
A.即能使刚转动,又能使刚移动;B.与力产生的效应相同;C.只可能使刚体移动;D.只可能使刚体转动。
2. 某平面任意力系向O点简化得到如图所示的一个力R´和一个力偶矩M,则该力系的最后合成结果为( )。
A.作用在O点的一个合力;B.合力偶;C.作用在O点左边某点的一个合力;D.作用在O点右边某点的一个合力;3. 如图所示,物块自重G,在水平推力P的作用下,处于临界平衡状态,已知物块与铅垂面间的摩擦力大小为( ):A. F=fPB. F=GC. F=fGD.F=P;4. 长度、横截面相同的钢杆和铝杆受到相同的轴向拉力,则两杆的()。
A.应力相同;B. 强度相同;C. 轴向伸长亮相同;D. 轴向线应变相同。
5. 在集中力偶作用处():A. 剪力图发生突变;B. 剪力图发生转折;C. 弯矩图发生突变;D.弯矩图发生转折。
三、分析题(共22分。
)1.作轴力图(6分)2.作扭矩图(6分)学号和姓名务必正确清楚填写。
西南交⼤结构⼒学期末考试西南交⼤结构⼒学期末考试复习课⼀、考题题型及分数:A卷:填空题10分;选择题30分;组成分析15分;计算题(1、画刚架的M、V、N图15分;2、⼒法解超静定结构,画M图15分;3、位移法解超静定结构,画M图15分)。
B卷:填空题10分;选择题30分;问答题30分;计算题(⼒法解超静定结构,画M图与V图15;位移法解超静定结构,画M图与V图15分)。
⼆、考试围:本学期所学容(结构⼒学1、2、3、4-----8、9、10章;6章拱的特点及三铰拱的合理拱轴线)三、考试形式:闭卷四、答题时间:120分钟五、期末考试复习重点与⽅法1、计算题:主要复习第4、9、10章的课外作业(基本未知量数为1)。
习4-7(d)、4-8(b)画刚架的M、V、N图;习9-2(a)与10-2(a)⽤⼒法与位移法求解;习9-3(a)⽤⼒法求解;习9-4(a)⽤位移法求解。
2、⼏何组成分析(主要复习⼏何组成规则):实质:三⾓形规则。
①简单体系:直接⽤基本规则进⾏组成分析规则1(⼆元体规则):⼀个刚⽚与⼀个点⽤两根链杆相连,且三个铰不在⼀条直线上,则组成⼏何不变体系,并且没有多余约束。
两根不在⼀条直线上的链杆⽤⼀个铰连接后,称为⼆元体。
推论1 :在⼀个体系上加上或去掉⼀个⼆元体,是不会改变体系原来性质的。
规则2(两刚⽚规则):两个刚⽚⽤⼀个铰和⼀根链杆相联结,且三个铰不在⼀条直线上,则组成⼏何不变体系,并且⽆多余约束。
推论2:两个刚⽚⽤既不完全平⾏也不交于⼀点的三根链杆相连,则组成⼏何不变体系,并且⽆多余约束。
规则3(三刚⽚规则):三个刚⽚⽤三个铰两两相连,且三个铰不在⼀条直线上,则组成⼏何不变体系,并且⽆多余约束。
推论3:三个刚⽚⽤三个虚铰两两相连(即6根链杆),且三个虚铰不在⼀条直线上,则组成⼏何不变体系,并且⽆多余约束。
②复杂体系A若某体系⽤不完全交于⼀点也不完全平⾏的三根链杆与基础相连,则可以只分析该体系。
工程力学期末考核试卷(带答案)题号 一二三四五六七八九十总分 得分一、判断题(每题2分,共10分)1、若一个杆件受三力作用而处于平衡,则此三力必平行或者汇交于一点。
( )2、剪力以对所取的隔离体有逆时针趋势为正。
( )3、力偶与力矩两者的量纲相同,都是【力的单位】×【长度的单位】。
( )4、杆系结构中增加或拆除二元体不会改变体系的几何属性。
( )5、光滑接触面的约束反力可能是拉力,也可能是压力。
( ) 二、填空题(每空5分,共35分)1、已知:矩形截面h=18cm ,b=12cm ,y=6cm ,如下图所示, 则:Z I = , z S= 。
2、如上左图所示,一梁自由端作用1F 、2F 两个力,则此两力对梁上O 点的力矩分别为M1= ,M2= 。
3、杆件的横截面A=1000mm 2,P1=3KN,P2=8KN,受力如下图所示,此杆处于平衡状态。
命题教师: 院系负责人签字:则P 3=______________、σ1-1=_________ _,σ2-2=_________ _。
得分 阅卷人得分阅卷人班 级: 姓 名: 学 号:…………………………………………密……………………………………封………………………………线…………………………三、计算题(共55分)得分阅卷人1、求图示三铰刚架A,B处的支座反力。
(15分)2、P1=30kN,P2 =10kN , AC段的横截面面积A AC=500mm2,CD段的横截面面积A CD=200mm2,弹性模量E=200GPa。
试作轴力图,并求杆端D的位移量。
(15分)3、已知图示梁,求该梁的支反力,并作出剪力图和弯矩图。
(25分)答案:一、判断题(每题2分,共10分): 对 错 对 对 错 二、填空题(每空5分,共35分) 1. 5832cm4 270cm3 2. 163.2N.M -326.4N.M 3. 5KN 3MPa - 5MPa三、计算题(共55分)1. 【解】:取整个结构为研究对象,画受力图。
西南交通大学材料力学2007—2008年期末考试试题一.基本选择题(把正确答案前的圆涂满)(40%)1.下列结论中哪些是正确的?(4分)(1)应变分为线应变ε和角应变γ。
(2)应变为无量纲量。
(3)若物体各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零。
(4)若物体内各点的应变均为零,则物体无位移。
(A) (1),(2),(3)。
(B) (1),(2)。
(C) (3),(4)。
(D) 全对。
正确答案: (A) (B)(C)(D)2.变截面杆AD 受集中力作用,如图所示。
设N AB 、N BC 、N CD 分别表示该杆AB 段,BC 段和CD 段的轴力,则下列结论中哪些是正确的?(4分)(A) N AB >N BC >N CD 。
(B) N AB =N BC <N CD 。
(C) N AB =N BC >N CD 。
(D) N AB =N BC =N CD 。
正确答案: (A) (B)(C)(D)3.图示简单桁架,杆1和杆2的横截面面积均为A ,许用应力均为[σ],设N 1、N 2分别表示杆1和杆2的轴力,则在下列结论中,错误的是:(4分)(A) P =N 1cos α+N 2cos β;(B) N 1sin α=N 2sin β;(C)许可载荷[P]≤[σ] A(cos α+cos β); (D)许可载荷[P]=[σ] A(cos α+cos β)。
正确答案: (A) (B)(C)(D)4.在图中,若板和铆钉为同一材料,且已知[σbs ]=π[τ]/2,为了充分提高材料的利用率。
则铆钉的直径d应该为:(4分)(A) d=2t ; (B) d=4t ;(C) d =4t /π; (D) d =8t /π。
正确答案: (A) (B)(C)(D)5.外径为D ,内径为d =0.5D 的空心圆轴,两端受扭转力偶矩T 作用,轴内的最大剪应力为τ。
若轴的外径不变,内径改为d 1=0.7D ,则轴内的最大剪应力变为:(4分)(A) 1.82τ。
A、B、C、D、16 32 W t =加)4 加2、经过冷作硬化后的塑性材料,它的(A、强度极限;B、比例极限;)得到提高。
C、延伸率;D、截血收缩率。
西南科技大学2012-2013-1学期《工程力学》本科期末考试试卷(A卷) 课程代码191990020命题单位土木工程与建筑学院:力学教研室一、填空(每空2分,共20分)1、低碳钢试件在整个拉伸过程中,依次经历了弹性、________ 、______ 和局部变形共四个阶段。
2、对于工字形截面梁,翼缘主要是承担截面上的 ________ (弯矩、剪力)。
3、图1示平面汇交力系,己矢口Fi=V3kN, F2= 1 kN, F3=3kN,则该力系的合力F R的大小为________ o4、力与_____ 是力系的两个基本元素。
5、杆件变形的基本形式有拉伸和压缩、 _______ 、扭转、________ 。
6、保证构件在外力作用下能够正常工作,必须满足三方面要求,即 __________ 、_______ 和________ 二、判断,正确划“厂,错误划“X”。
(每题2分,共20分)1、 ()理想弹性体模型中的均匀性假设认为,材料沿各个方向具有相同的力学性质。
2、 ()剪力的大小与杆件的横截而面积的大小有关。
3、 ()力偶的作用可以用一个力来等效。
4、 ()梁的合理截面是材料的大部分分布在中性轴附近处。
5、 ()构件在外力作用下抵抗破坏的能力被称为稳定性。
6、 ()等直圆轴纯扭转时其横截面上既有正应力,又有切应力。
7、 ()矩形截面梁发生横力弯曲时,在横截面的中性轴处切应力为零。
8、 ()梁弯曲变形时,其横截面绕梁轴线偏转的角度被称为转角。
9、 ()受多个轴向外力作用的杆件,轴力最大的横截面一定是危险截面。
10、 ()平面平行力系最多可以列三个平衡方程,求解三个未知数。
三、选择(每题3分,共30分)1、一内径为d,外径为D的空心圆轴,英抗扭截血系数是图13、图2示两木杆(I和II)连接接头,承受轴向拉力作用,___________________ A下述分析屮错误的是()。
《工程力学》期末考试试卷附答案一、填空题:(共5题,每题3分,共15分)1、力偶对任意点之矩等于 ,力偶没有合力,力偶只能用 来平衡。
力偶中的两个力在任一坐标轴上的投影的代数和等于 。
2、我们把构件抵抗破坏的能力称为 ;把构件抵抗变形的能力称为 。
3、已知一等直杆如下图所示,横截面面积为2400mm A =,许用应力[]MPa 60=σ,此杆强度为4、低碳钢的σ-ε曲线如图,则:材料的弹性模量E = GPa ,材料的屈服点 σs = Mpa ,材料的抗拉强度σb = Mpa5、右图中矩形对Z 轴的惯性矩Z I = 。
二、判断题(共10题,每题1分,共10分)1、凡在两个力作用下的构件称为二力构件。
( )2、力系的合力一定比各分力大。
( )3、作用在一个物体上有三个力,当这三个力的作用线汇交于一点时,则此力系必然平衡。
( )4、平行力系中心只与力系各力的大小和作用点有关,而与各力的方向无关。
( )5、平面力系如果平衡,该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零( )6、平面任意力系向平面某点简化所得的主矢等于零就平衡。
( )7、平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩,等于力系各力对同一点的矩的代数和( )8、力偶对其作用面内任意点的力矩值恒等于此力偶的力偶矩,同时与力偶与矩心间的相对位置相关。
( )9、只要接触面间有正压力存在,则必然会产生滑动摩擦力。
( )10、梁的弯曲变形与材料无关。
( )三、选择题(共12题,每题5分,共60分)1、若作用在A 点的两个大小不等的力1F 和2F ,沿同一直线但方向相反。
则其合力可以表示为( )。
A 、12F F -;B 、21F F -;C 、12F F +。
2、杆OA 和物块M 的重力均为P ,杆与物块间有摩擦,物块与地面间光滑,当水平力F 增大而物块仍然保持平衡时,则杆对物块M 的正压力( )A 、 由小变大B 、 由大变小C 、 不变D 、无法确定3、“二力平衡公理”和“力的可传性原理”只适用于( )A 、任何物体;B 、固体;C 、弹性体;D 、刚体。
西南交通大学2011-2012学年第(二)学期试卷课程代码6335120 课程名称 结构力学(BII A 卷) 考试时间 120分钟题号一二 三 四 五 六 七 八 九 总成绩 得分阅卷教师签字:一、是非题(将判断结果填入括弧:以O 表示正确,以X 表示错误)(本大题共5小题,总计10分)1. (本小题2分)简支梁弯矩包络图是由其绝对最大弯矩截面的弯矩图绘成的。
( )2. (本小题2分)图示结构B M 影响线的AB 段纵标为零。
( )P =1ABCD3. (本小题2分)动力位移总是要比静力位移大一些。
( ) 4. (本小题2分)如果使单自由度体系的阻尼增大,其结果是周期变长 。
( ) 5. (本小题2分)连续梁单元的刚度矩阵[]k 是奇异矩阵。
( )[]k EI l EI l EI l EI l =⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎥⎥4224x yM , θ 二、选择题(本大题共5小题,总计15分)1. (本小题3分)图示梁在给定移动荷载作用下,支座 B 反力最大值为: ( )A . 120 k N ;B . 110 k N ;C . 100 k N ;D . 90 k N 。
班 级 学 号 姓 名密封装订线 密封装订线 密封装订线2. (本小题3分) 图示体系的自振频率(不计竖杆自重)为:( )A.3EI ml; B .36EI ml ;C .33EI ml ; D .312EI ml 。
3. (本小题3分)图示结构中截面E 弯矩影响线形状为: ( )E4. (本小题3分)图示体系的动力自由度为: ( )A .1;B .2;C .3;D .4。
5. (本小题3分)在任意荷载作用下,刚架中任一单元由于杆端位移所引起的杆端力计算公式为: ( )A .[]{}; e e e f k δ⎡⎤=⎣⎦B . [][]{}; ee ef T k δ⎡⎤=⎣⎦ C .[][][]T ; ee f T k T ⎡⎤=⎣⎦ D . [][]T ; eef T k T ⎡⎤⎡⎤=⎣⎦⎣⎦三、填充题(将答案写在空格内)(本大题共3小题,总计9分)1. (本小题3分)图 示 桁 架 结 构 刚 度 矩 阵有 个 元 素,其 数 值 等 于 。
西南交通大学2004至2005学年第二学期土力学期末考试题A卷西南交通大学2004—2005学年第二学期考试试卷课程:土力学自然班教学班姓名学号题号一二三四五-1 五-2 五-3 总分得分一、解释或说明(每题2分,共10分)1. 孔隙比2. 相对密实度3. 附加应力4. 主动土压力5. 前期固结压力二、判断题(正确者在题后的括号中打“√”,错误者打“×”且不需改正。
每题1分,共计8分)1.粘土矿物是化学风化的产物。
()2.粉土通常是单粒结构形式。
()3.土的压缩通常是土中孔隙减小及土颗粒压缩的结果。
()4.压缩模量是土在无侧限压缩时的竖向应力与应变之比。
()5.按太沙基一维固结理论,固结度与地表荷载大小无关。
()6.在直剪试验时,剪切破坏面上的剪应力并不是土样所受的最大剪应力。
()7.地基的局部剪切破坏通常会形成延伸到地表的滑动面。
()8.墙背光滑是朗肯土压力理论的基本假设。
()三、单项选择题(每题2分,共30分)1.当时,粗粒土具有良好的级配。
A. 且B. 且C. 且D. 或2.下列矿物质中,亲水性最强的是。
A. 伊利石B. 蒙脱石C. 高岭石D. 石英3.对填土,我们可通过控制来保证其具有足够的密实度。
A. B. C. D.4.一块1kg的土样,置放一段时间后,含水量由25%下降到20%,则土中的水减少了kg。
A. 0.06B. 0.05C. 0.04D. 0.035. 在下列指标中,不可能大于1的指标是。
A. 含水量B. 孔隙比C. 液性指数D. 饱和度6. 测得某粘性土的液限为40%,塑性指数为17,含水量为30%,则其相应的液性指数为。
A. 0.59B. 0.50C. 0.41D. 0.357. 地基表面作用着均布的矩形荷载,由此可知,在矩形的中心点以下,随着深度的增加,地基中的。
A. 附加应力线性减小,自重应力增大B. 附加应力非线性减小,自重应力增大C. 附加应力不变,自重应力增大D. 附加应力线性增大,自重应力减小8. 饱和粘土层上为粗砂层,下为不透水的基岩,则在固结过程中,有效应力最小的位置在粘土层的。
工程力学期末考试练习题一、填空题(每空2分,共84分)1、工程构件正常工作的条件是( )、( )、( );2、圆形截面的抗扭截面模量W p =( );3、对纯弯曲梁,中性轴上的正应力σ=( ),剪应力τ=( );对于横力弯曲的矩形截面梁,中性轴上的剪应力最( ),大小等于横截面上平均剪应力的( )倍.4、对于圆截面扭转轴,在其表面取一微元体,其受力如图示,即扭转轴横截面上只有切应力τ,而在与横截面成-45°和+45°的斜截面上的切应力为零,这两个主平面上的主应力分别为1σ=( ),3σ =( )(其中2σ=0).5、梁的正应力强度条件是( ),选择截面时,通常是先按( )强度条件选择截面,再按( )进行强度校核。
6、单元体中( )的截面称为主平面,其上的正应力称为( )。
7、四个常用的古典强度理论的相当应力 表达式分别为( ),( ),( ),( )。
8、杆件的柔度λ=( ),9、下图所示的悬臂梁的挠曲线方程为()D Cx dxdxx M EI ++=⎰⎰ν,则积分常数( )。
yqxO10、截面对于一对形心主惯性轴的惯性积为( )。
11、平面应力状态中,两危险点的状态如下图,由第三强度理论可知,单元体()较危险。
θ的斜截面)上的正应力和切12、单元体各面上的应力如下图所示,指定截面(︒=45正应力分别为()和()(要写单位)。
13、强度理论可分为两类,一类是解释材料( )的强度理论,另一类是解释( )的强度理论.14、用欧拉公式只能计算()杆的临界应力。
15、矩形截面梁横截面上最大剪应力τ出现在( )各点,其值m a xτm a x( )。
=16、判断一根压杆属于细长杆、中长杆还是短粗杆时,须全面考虑压杆的______ ___、 ___________、____________、_____________。
17、矩形截面梁、圆形截面梁、圆环形截面梁最大切应力与截面上平均切应力的关系分别为()、()、()。
工程力学期末考(共18页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-工程力学(一)期末复习题一、填空题1. 在材料力学中,为了简化对问题的研究,特对变形固体作出三个假设,分别为,,。
答案:连续性,均匀性,各向同性2. 图中分布力的合力的大小为,对点A之矩大小为。
ql (顺时针)答案:/2()ql↓,2/3知识点解析:本题考查分布力大小及合力作用点的计算,三角形分布力合理大小为三角形的面积,合力作用点为形心处。
3. 将圆截面压杆改为面积相等的圆环截面压杆,其他条件不变,则其柔度将,临界荷载将。
答案:降低,增大知识点解析:本题考查压杆柔度和临界荷载与截面形状的关系,将圆截面压杆改为面积相等的圆环截面压杆,截面惯性矩增大,柔度降低而临界荷载增大。
4. 对于空间力偶系,独立的平衡方程个数为。
答案:3个知识点解析:空间力偶系独立平衡方程的个数5. 解决超静定问题需要采用变形体模型,进行力、变形以及关系的研究三方面的分析工作。
答案:力与变形6. 图示销钉受轴向拉力P作用,尺寸如图所示,则销钉内的剪应力τ=,支σ=。
承面的挤压应力bs23 答案:P dh π,()224P D d π-知识点解析:本题考查连接件剪应力与挤压应力的计算。
7. 一受扭圆棒如图4所示,其m -m 截面上的扭矩等于 ,若该圆棒直径为d ,则其扭转时横截面上最大切应力max = 。
图4答案:M -,348M dπ 知识点解析:本题考查圆轴扭转时扭矩和切应力的计算方法,首先取隔离体,根据扭矩平衡和右手螺旋法则计算出m -m 截面的扭矩为M -,根据切应力计算公式计算出截面的最大切应力max =348M d π。
8. 图5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轴力 ,正应力 。
图5答案:不相等,相等知识点解析:本题考查受拉杆件内力和应力的计算,首先分段取隔离体计算出AB 、BC 、CD 三段杆所受轴力分别为F 、2F 、3F ,正应力为轴力除以受力面积,三段杆正应力均为F/A 。
试卷编号:【20701A 】第1页 共13页密封线内请勿答题一、填空题:(每空1分,共计10分)1、在任何外力作用下,大小和形状始终保持不变的物体称为( )。
2、力使物体机械运动状态发生改变,这一作用称为力的( )。
3、力偶由一对( )、( )、( )的平行力所构成。
4、梁上有均布载荷作用的一段,剪力图( )线,弯矩图( )线,在集中力偶作用处,剪力图( ),弯矩图有( )。
5、细长压杆由于其轴线不能维持原有直线形状的平衡状态,而丧失正常工作能力的现象称为( )。
二、基础知识应用题:(共计35分)1、画下列构件受力图。
(4分)试卷编号:20701A 考试方式:院考第二学期 期末考试(A 卷)工程力学 试题2014 年06月适用班级:13G111、112、113、114、115、116、131、132、141、142、161、171、172、231 13G421、422、423、441、5312、画下列拉压杆件的内力图。
(14分)20Nm50Nm=4kN/m2kNm4m3m NO xTO xQOMOxx3、计算下列连接构件中螺栓的剪切面积和挤压面积。
(4分)4、求力F在三个坐标轴上的投影。
(4分)5、图示为三根材料相同、直径相等的杆件。
问,哪一根杆的稳定性最差?哪一根杆的稳定性最好?(4分)(c)(b)(a)1m.7m.5mPPP考试科目:《工程力学》第2页共13页试卷编号:【20701A 】第3页 共13页密封线内请勿答题6、下图为底碳钢拉伸时的应力应变曲线,在图中标明σp ,σs ,σb ,写出E 与α的关系。
(5分)综合应用题:(计55分)三、计算支架A 、C 处的约束反力。
已知悬重G =10kN ,自重不计。
(10分)四、一钢木结构如图)所示。
AB 为木杆,其横截面面积A AB =10×103mm 2;许用应力[σ]AB =7MPa ;BC 为钢杆,其横截面面积A BC =600mm 2,许用应力[σ]BC =160MPa 。
西南交通大学2008-2009 学年第(1)学期考试试卷 B课程代码6321600 课程名称 工程力学 考试时间 120 分钟题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总成绩 得分阅卷教师签字:一. 填空题(共30分)1.平面汇交力系的独立平衡方程数为 2 个,平行力系的最多平衡方程数为 2 个,一般力系的最多平衡方程数为 3 个;解决超静定问题的三类方程是 物理方程 、 平衡方程 、 几何方程 。
(6分)2.在 物质均匀 条件下,物体的重心和形心是重合的。
确定物体重心的主要方法至少包括三种 积分 、 悬挂 和 称重或组合 。
(4分)3.求解平面弯曲梁的强度问题,要重点考虑危险截面的平面应力状态。
在危险截面,可能截面内力 弯矩 最大,导致正应力最大,正应力最大处,切应力等于 零 ; 也可能截面内力 剪力 最大,导致切应力最大,切应力最大处,正应力等于 零 。
作出危险截面上各代表点的应力单元,计算得到最大主应力和最大切应力,最后通过与 许用 应力比较,确定弯曲梁是否安全。
(5)4.某点的应力状态如右图所示,该点沿y 方向的线应变y =(x -y )/E 。
(3分) 5.右下图(a)结构的超静定次数为 2 ,(b)结构的超静定次数为 1 。
(2分)6.描述平面单元应力状态{x ,y ,xy }的摩尔圆心坐标为(x +y ),已知主应力1和3,则相应摩尔圆的半径为(1-3)/2 。
(3分)7.两个边长均为a 的同平面正方形截面,中心相距为4a 并对称于z 轴,则两矩形截面的轴惯性矩I z = 7a 4/3 。
(5分)8.有如图所示的外伸梁,受载弯曲后,AB 和BC 均发生挠曲,且AB 段截面为矩形,BC 段为正方形,则在B 点处满足的边界条件是应为 w B =0 和 AB =BC 。
(2分)班 级 学 号 姓 名密封装订线 密封装订线 密封装订线σxσy二.分析计算题(70分)1.绘出低碳钢的应力-应变拉伸曲线,说出低碳钢拉伸经历的四个阶段以及卸载定理的意义。
(15)(略)2.如图1所示平面构架由直杆AC、AD及直角折干BED在A、B、D处用铰链连接而成,P图1已知P=2kN,各构件自重不计。
试求铰A、B及固定端C的约束反力。
(10)解:画出AD杆及整体的受力图。
(受力图3分,AD方程与结果3分,BED二力杆1分,整体与结果3分)对AD杆:对整体作如图所示梁的剪力图和弯矩图。
(10分)3. 等截面实心圆轴的直径d =100mm ,受力如图5所示。
已知轴材料的许用剪应力 []=60MPa 。
要求:①作轴的扭矩图; ②校核轴的强度。
(15)(1)正确作出扭矩图者3分(图的要素正确,坐标,单位,阴影,正负号表示) (2)各杆段扭矩计算结果正确者3分 (3)最大扭矩M max 正确 2分(4)知道采用公式max < [τ],者4分(5)知道可以根据M max 求出max ,虽不知道公式(尚未学过)可奖励2分,知道者奖励4分。
4.5kN.m3kN.m1.5kN.m图3图2如图所示T形截面梁的弹性模量E=200GPa,求梁中心截面的最大的截面切应力max。
(10分)Z轴距离底部260mmy c=(320*80*160+320*80*360)/(320*80*2)Iz=Iz1+Iz2=80*320^3/12+320*80*(260-160)^2+320*80^3/12+320*80(320-260+40)^2=320*80(320^2/12+80^2/12+100^2+100^2)图44.已知图示圆杆直径d、材料的弹性模量E 、比例极限p,求可以用欧拉公式计算临界应力时压杆的最小长度l min。
(10分)l图5西南交通大学2009-2010 学年第(1)学期考试试卷A课程代码6321600 课程名称 工程力学 考试时间 120 分钟题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总成绩 得分阅卷教师签字:二. 填空题(每题3分)9.在金属材料现行拉伸试验国家标准中,材料的断后延伸率表为 (D) 、拉伸强度表为 (A) 。
(A )R m ;(B)Z ;(C )s ;(D)A ;(E)P02; (F)5。
10.低碳钢的常温弹性模量通常介于 (B) 范围;泊松比通常介于 (D) 范围。
(A )10 MPa ~20MPa ;(B) 195 MPa ~210MPa ;(C )0.01~0.02;(D)0.28~0.3311.弯曲梁某段的任意横截面所受剪力F s 恒为常数,若该段按上凹下凸变形,则此段梁的弯矩图可能为 (A,B,C) 。
(A)为正常数;(B )线性递增;(C )线性递减;(D )下凸二次曲线;(E )有突变 12.已知平面应力状态x 、y 、xy ,最大切应力max = (((x -y)/2)2+xy 2)1/2,max所在平面与主平面的夹角为 452 。
平面上的正应力为 (x +y)/2 。
13.某金属材料圆轴在进行扭转破坏试验时,沿横截面发生破坏,试问该材料应采用下面哪种强度理论进行强度校核? C 、D 。
(A) 第一强度理论;(B) 第二强度理论; (C) 第三强度理论; (D) 第四强度理论。
14.下图中应力状态正确的单元体是 C 。
(A) 1,2; (B)3,4; (C)2,3; (D)1,4图115.某弯曲梁的横截面为如图2所示的槽形横截面,其形心与槽顶的距离y c 为 675/7 mm 。
16.受均布载荷为-20kN/m 、长度为5m ,正方形横截面尺寸为班 级 学 号 姓 名密封装订线 密封装订线 密封装订线图2Z 1Z 220mm20mm的简支梁,危险截面的最大横截面正应力为MPa。
17.对于横截面积为A、受拉力为P的二力杆,依平面假设,应力可按公式=P/A计算。
18.某梁有如图3所示正方形园横截面,其边长为a,当梁外力不变时梁挠对称横截面轴Z1和Z2发生平面弯曲的横截面最大应力处的轴向应变之比z1/z2为√2/2 。
19.平面应力条件下(z=0),纯剪平面单元(切应力xy为)的主应力1= ,2= -。
若平面应力状态为x(=2xy )、y(=2xy )、xy ( > 0 ),则主应力2 = 0。
20.钢丝直径d = 2mm,杆长l = 500mm,材料的拉伸曲线如图4所示,弹性模量E =100GPa 。
如欲使杆的伸长为30mm,则P 力大约需加150 kN。
二.分析计算题(64分)5.图5所示构架由滑轮D,杆AB 和CBD 构成,尺寸如图所示,试求A,C 处的反力,不计各杆及滑轮的重量。
(10分)图4图5请根据梁弯曲问题的若干假设,证明纯弯梁横截面的正应力公式。
(10分)6.图6所示刚性梁AB,其左端铰支于A点,杆1、2 的横截面面积A、长度l 和材料(为钢)均相同。
如钢的许用应力[]=100MPa ,在梁的右端受力P = 50kN ,梁自重不计。
(1) 求1、2 两杆的内力。
(2) 求两杆所需的截面面积。
(12分)图6根据图7,请按剪力、弯矩之间微分关系及集中载荷及约束力的作用规律,作出梁的剪力图和弯矩图。
(10分)`7.如图所示,有一圆截面杆的端面受扭转力偶m和集中力P,已知:P =64kN,m =4kNm,d=100mm,l=2m,试求杆件中部表面B点的主应力。
(12分)10kN1m 1m 4kN1m10kNm图7P图5B一简单二杆桁架如图8所示,两杆的横截面均为10mm×30mm的矩形,当力值为50kN 的力F分别垂直向下(i)和向上(ii)时,试求拉杆AB与AC 两杆的应力之比AB(i)/AC(ii)和压杆的临界应力之比AC(i)/AB(ii)。
(10分)图8西南交通大学2009-2010 学年第(1)学期考试试卷A课程代码6321600 课程名称 工程力学 考试时间 120 分钟题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总成绩 得分阅卷教师签字:三. 填空题(每题3分)21.脆性材料的单轴试样在纯扭转加载下,破坏断面为 :(A)横截面;(B)法线与轴线相夹45o 的斜截面;(C) 法线与轴线相夹15o 的斜截面;(D)不能确定。
22.关于三个弹性常数之间的关系G =E /[2(1+)]的适用条件有以下四个说法,其中正确者为 :(A)任何材料在任何变形阶段;(B)各向同性材料在任何变形阶段;(C)各向同性材料应力在比例极限范围内;(D)任何材料在弹性变形范围内。
23.低碳钢的常温弹性模量通常介于 范围;泊松比通常介于 范围。
(A )10 MPa ~20MPa ;(B) 195 MPa ~210MPa ;(C )0.01~0.02;(D)0.28~0.3324.某金属材料圆轴在进行扭转破坏试验时,沿横450斜截面发生破坏,试问该材料应采用下面哪种强度理论进行强度校核? 。
(A) 第一强度理论;(B) 第二强度理论; (C) 第三强度理论; (D) 第四强度理论。
25.已知平面应力状态x 、y 、xy ,最大切应力max = ,max 所在平面与主平面的夹角为 。
平面上的正应力为 。
26.某弯曲梁的横截面为如图1所示的槽形横截面,其形心与槽顶的距离y c 为 mm 。
27.受均布载荷为-20kN/m 、长度为5m ,正方形横截面尺寸为20mm20mm 的简支梁,危险截面中性面上材料单元的最大主应力为 MPa 。
28.求解超静定问题需要三类方程 、 、 。
29.直径为d 的纯扭转园截面杆件用于弯曲梁时,其极惯性矩是轴惯性矩的 倍。
30.约束方式不同,压杆稳定性会有差异。
对一端固支、另一端自由的压杆,其长度系数班 级 学 号 姓 名密封装订线 密封装订线 密封装订线图1= ; 对一端固支、另一端为轴向活动铰支的压杆,其长度系数= ; 对一端约束为固支铰、另一端为轴向活动铰支的压杆,其长度系数= ;大柔度压杆临界力计算公式称为公式。
二.分析计算题(70分)8. 图2所示构架由滑轮D,杆AB 和CBD 构成,尺寸如图所示,试求A,C 处的反力,不计各杆及滑轮的重量9. 材料微单元的应力状态如图3所示。
设=45o , 请求出沿n 方向的正应力和线应变关于剪切应力和正应力的计算式(为泊松比,E 为弹性模量)。
(10分)图2σστα n图3有图4所示两端固支的等截面钢杆AB,在 C 截面处加力P=100kN ,截面面积A= 2000mm2,求A、B 两端的内力,并作出轴力图。
(10分)图410.等截面实心圆轴的直径d=100mm,受力如图5所示。
已知轴材料的许用扭矩[M]=3kNm。
要求:①作轴的扭矩图;②校核轴的强度。
(10)4.5kN.m 3kN.m 1.5kN.m图511.如图6所示自由端受一集中力F的悬臂梁由三块b(100mm)h(50mm)的均质板材胶合而成,其长度为900mm,x轴为中间板的中心轴。