《工程力学》期末复习题及详细答案(整理)
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《工程力学》期末复习题1选择题：(1) 下面哪一选项是材料的刚度指标？AA弹性模量E；B屈服极限σs；C强度极限σb；D断后伸长率(延伸率)δ。
(2) 下面哪一选项是材料的塑性指标？DA弹性模量E；B屈服极限σs；C强度极限σb；D断后伸长率(延伸率)δ。
(3) 在铸铁压缩实验中，破坏后的铸铁试样断口平滑呈韧性，与轴线近似成45°。
破坏前，该断口所在斜截面的应力有何特点？CA拉应力最大；B拉应力最小；C剪应力最大；D剪应力最小。
(4) 在铸铁扭转实验中，铸铁断口的形态是什么样的？DA断口平齐、与轴线垂直；B断口平齐、与轴线近似成45°；C断口呈螺旋面、与轴线垂直；D断口呈螺旋面、与轴线近似成45°。
(5)根据铸铁试件扭转破坏断口可以推断，铸铁的扭转破坏和什么因素有很大的关系？AA最大拉应力；B最小拉应力；C最大剪应力；D最小剪应力。
(6) 电阻应变片（简称电阻片或应变片）应用广泛，它是利用什么原理实现电测的？CA 压电；B 光的衍射；C 金属丝的电阻随机械变形而发生变化；D 当轴向压力达到某一临界值时，压杆失稳。
(7)冲击韧性的物理意义是A。
A试样断裂过程中断面单位面积吸收的能量；B试样断裂过程中断面吸收的能量；C试样在冲击过程中受到的最大冲击力；D试样在冲击过程中产生的最大变形。
(8) 矩形截面梁在截面B处沿铅垂对称轴和水平对称轴方向上分别作用有，如图所示。
关于最大拉应力和最大压应力发生在危险截面A的哪些点上，有4种答案，请判断D是正确的。
A发生在a点，发生在b点；B发生在c点，发生在d点；C发生在b点，发生在a点；D发生在d点，发生在b点。
(9) 构件中危险点的应力状态如图所示。
构件为钢制：=45MPa，=135MPa，=0，=0，许用应力=160MPa。
则下面关于构件强度的说法中正确的是C。
A选用第一强度理论，构件满足强度要求；B选用第一强度理论，构件不满足强度要求；C选用第三强度理论，构件满足强度要求；D选用第三强度理论，构件满不足强度要求。
(10) 构件中危险点的应力状态如图所示。
构件材料为铸铁：=20MPa，=-25MPa，=40MPa，=0，许用应力=30MPa。
则下面关于构件强度的说法中正确的是B。
A选用第一强度理论，构件满足强度要求；B选用第一强度理论，构件不满足强度要求；C选用第三强度理论，构件满足强度要求；D选用第三强度理论，构件满不足强度要求。
(11) 压杆的临界载荷是B。
A使压杆保持稳定的直线平衡构形的最小轴向压力；B使压杆保持稳定的直线平衡构形的最大轴向压力；C使压杆保持稳定的直线平衡构形的平均轴向压力；D使压杆保持稳定的曲线平衡构形的最大轴向压力。
(12) 下面关于压杆约束强弱对其稳定性影响的说法中，正确的是A。
A压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈高，其稳定性愈好；B压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈低，其稳定性愈好；C压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈高，其稳定性愈差；D压杆约束愈强，压杆的临界载荷愈低，其稳定性愈差。
(13) 如图所示，一端固定、另一端由弹簧侧向支撑的细长压杆的围为C。
A；B；C；D。
(14) 冲击动荷系数是A。
A构件承受的冲击载荷和相应静载荷之比；B构件承受的相应静载荷和冲击载荷之比；C构件承受的相应静应力和冲击应力之比；D构件承受的相应静位移和冲击位移之比。
(15) 构件在突加载荷作用下引起的应力和位移是相应静载荷作用下的B。
A一倍；B二倍；C三倍；D三分之一。
(16) 将重物突然放到结构上和将重物缓慢放到结构上，下面关于这两种情形下结构产生的最大变形的说法中，A是正确的。
A前者产生的最大变形大；B后者产生的最大变形大；C二者产生的最大变形相同；D有可能前者产生的最大变形大，也有可能后者产生的最大变形大。
(17) 下面关于疲劳失效的说法中，不正确的是：A。
A疲劳失效时的名义应力值高于材料在静载荷作用下的强度极限；B构件在疲劳失效前需要经过一定数量的应力循环；C构件在疲劳失效前没有明显的塑性变形，即使塑性很好的材料也会呈现脆性断裂；D构件疲劳失效时，同一疲劳破坏断口，一般都有明显的光滑区域和颗粒状区域。
(18) 构件的疲劳破坏是B的结果。
A构件材料性质变化； B构件中裂纹的形成和逐渐扩展；C构件中最大拉应力的作用； D构件中最大剪应力的作用。
(19) 影响实际构件疲劳寿命的三个主要因素为D。
A温度、压力、体积； B位移、速度、加速度；C材料、质量、密度； D应力集中、零件尺寸、表面加工质量。
(20) 持久极限是D。
A经过有限多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值；B经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的平均应力值；C经过有限多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值；D经过无穷多次应力循环而不发生破坏时的最大应力值。
2一活动梯子放在光滑的水平地面上，梯子由AC与BC两部分组成，每部分的重量均为150N，重心在杆子的中点，AC与BC两部分用铰链C和绳子EF相连接。
今有一重量为600N的人，站在梯子的D处，试求绳子EF的拉力和A、B两处的约束力。
题2图3 砖夹的宽度为250mm ，杆件AGB 和GCED 在G 点铰接。
已知：砖的重量为W ；提砖的合力为F P ，作用在砖夹的对称中心线上；尺寸如图所示；砖夹与砖之间的静摩擦因数=0.5。
试确定能将砖夹起的d 值(d 是G 点到砖块上所受正压力作用线的距离)。
题3图4 试求图示静定梁在A 、B 、C 三处的全部约束力。
已知和。
题4图5 试画出图示(图中各数单位为kN)杆件的轴力图。
题5图6 一端固定另一端自由的圆轴承受4个外力偶作用，如图所示。
各力偶的力偶矩数值(单位为kN ·m)均示于图中。
试画出圆轴的扭矩图。
题6图7 试画出图示梁的剪力图、弯矩图。
题7图8 试画出图示梁的剪力图、弯矩图。
题8图9 图示结构中BC 和AC 都是圆截面直杆，直径均为＝20mm ，材料都是Q235钢，其许用应力＝157MPa 。
试求该结构的许用载荷。
题9图10 变截面轴受力如图所示，图中尺寸单位为。
若已知，，材料的切变模量，求：(1) 轴内最大剪应力，并指出其作用位置；(2) 轴内最大相对扭转角。
题10图11 悬臂梁受力及截面尺寸如图所示。
图中未标示的尺寸单位为mm 。
求梁的1—1截面上A 、B 两点的正应力。
题11图12 图示外伸梁承受集中载荷作用，尺寸如图所示。
已知=20kN ，许用应力=200MPa ，所使用的工字钢的型号是14，试校核梁的强度。
题12图附表：13 图示外伸梁承受集中载荷作用，尺寸如图所示。
已知=20kN ，许用应力=160MPa ，试选（部分）择所用工字钢的型号。
题13图附表：14 图示之AB 为简支梁，当载荷直接作用在梁的跨度中点时，梁内最大弯曲正应力超过许用应力30％。
为减小AB 梁内的最大正应力，在AB 梁配置一辅助梁CD ，CD 也可以看作是简支梁。
试求辅助梁的长度。
题14图15 图中、、等为已知。
试用叠加法求图示梁中截面B 的挠度和转角。
题15图（部分）B16图中、、、等为已知。
试用叠加法求图示梁中截面B的挠度和转角。
题16图已知：17试求图示梁的A、B端约束力。
题17图18矩形截面悬臂梁受力如图所示，其中力的作用线通过截面形心。
已知、、、和。
(1) 试求图中虚线所示截面上点处的正应力。
(2)当为何值时，点处正应力为零。
题18图19煤气罐所用材料的屈服应力为=170MPa，若煤气罐的外径为=32cm，壁厚为=0.28cm，试用第三强度理论计算煤气罐不发生屈服所能承受的最大内压。
题19图《工程力学》期末复习题答案答：(1)A (2)D (3)C (4)D (5)A(6)C (7)A (8)D (9)C (10)B(11)B (12)A (13)C (14)A (15)B(16)A (17)A (18)B (19)D (20)D2答：(1) 以整体为研究对象，作受力图如右上。
(2) 以BC为研究对象，作受力图如右下。
3 答：砖被夹起时砖夹和砖能保持平衡。
(1) 以整体为研究对象，作受力图如右上。
(a)(2) 以砖为研究对象，作受力图如右中。
(b)(c)(3) 以砖夹AGB 部分为研究对象，作受力图如右下。
(d)将式(a)、(b)、(c)、(d)联立，可得4 答：(1) 先分析BC 杆，作受力图。
(2)分析AB 杆，作受力图。
5 答：6答：7答：8答：F9答：(1) 受力分析，确定各杆的轴力研究销子C，由平衡方程，，，，得，(2) 求该结构的许用载荷保证AC杆强度安全的结构许用载荷为，保证BC杆强度安全的结构许用载荷为，取较小的10答：(1) 作扭矩图(2) 求轴内最大剪应力及其作用位置AB段：BC段：可见，(3) 求轴内最大相对扭转角轴内最大相对扭转角为AC两截面相对扭转角，为11答：(1) 确定梁的1—1截面上的弯矩数值应用截面法可得(2) 计算惯性矩(3) 求梁的1—1截面上A、B两点的正应力A点：（拉）B点：（压）12答：(1) 先求约束反力(2) 作弯矩图(3) 强度分析危险截面在B 处，，查表得No.14工字钢的弯曲截面模量，得 安全13 答：(1) 先求约束反力（部分）(2) 作弯矩图(3) 强度分析危险截面在B 处，，由强度条件得查表知应选择No.16工字钢。
14 答：分别作出AB 梁在没有和配置辅助梁CD 情况下的弯矩图如下，可见两种情况下的最大（部分）弯矩数值分别是和，由梁内最大弯曲正应力公式可知，最大弯曲正应力与最大弯矩成正比，有 得15 答：+=BB16 答：+=17 答：(1)静定基+BBB=(2) 变形协调条件（↑）(3) 平衡分析（↓）（顺时针）18答：(1)(2)19答：如图所示，危险点在煤气罐外表面。
所以根据第三强度理论。
