2022年《工程力学》期末复习题及答案 .pdf

优秀学习资料欢迎下载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？A 弹性模量E；B 屈服极限s；C 强度极限b；D 断后伸长率 (延伸率 )。(2) 下面哪一选项是材料的塑性指标？A 弹性模量E；B 屈服极限s；C 强度极限b；D 断后伸长率 (延伸率 )。(3) 在铸铁压缩试验中，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？A 拉应力最大；B 拉应力最小；C 剪应力最大；D 剪应力最小。(4) 在铸铁扭转试验中，铸铁断口的形态是什么样的？A 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？A 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？A 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 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；名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载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PF，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，请判断是正确的。A max发生在 a 点，max发生在 b 点；B max发生在 c 点，max发生在 d 点；C max发生在 b 点，max发生在 a 点；D max发生在 d 点，m ax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：x=45MPa ，y=135MPa ，z=0，xy=0，许用应力=160MPa 。则下面关于构件强度的说法中正确的是。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：x=20MPa ，y=-25MPa，z=40MPa ，xy=0，许用应力=30MPa 。则下面关于构件强度的说法中正确的是。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。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。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载(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 压杆约束愈强，压杆的临界载荷PcrF愈高，其稳定性愈好；B 压杆约束愈强，压杆的临界载荷PcrF愈低，其稳定性愈好；C 压杆约束愈强，压杆的临界载荷PcrF愈高，其稳定性愈差；D 压杆约束愈强，压杆的临界载荷PcrF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临界载荷，可采用欧拉公式22/lEIFPcr计算。该压杆的长度系数的取值范围为。A 5.0；B 7.05.0；C 0.27.0；D 0.2。(14) 冲击动荷系数是。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。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，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 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；PFEIlk名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载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。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。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FP， 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sf=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) 。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载题 3 图4试求图示静定梁在A、B、C三处的全部约束力。已知d和q。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 kNm)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。qaa a CBAqa2qACBddqdd名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载题 8 图9图示结构中BC和 AC都是圆截面直杆，直径均为d20mm ，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mm。 若 已 知mNMe17651，mNMe11712，材料的切变模量GPaG4.80，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max。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 11 截面上 A、B两点的正应力。ACBq2qlllql名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载题 11 图12图 示 外 伸 梁 承 受 集 中 载 荷PF作 用 ， 尺 寸 如 图 所 示 。 已 知PF=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PF作 用 ， 尺 寸 如 图 所 示 。 已 知PF=20kN， 许 用 应 力=160MPa ，试选择所用工字钢的型号。ABCPFm4m1No.14 （部分）名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载题 13 图附表：14图示之 AB为简支梁， 当载荷PF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a。题 14 图15图中 q、l、 EI 等为已知。试用叠加法求图示梁中截面B的挠度和转角。ABCPFm4m1（部分）名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载题 15 图已知：16图中 P、q、l、EI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。P B q EI lB EI l(a) (b) wwA A EIPlB22EIqlB63EIPlwB33EIqlwB84PA B EI2l2lqA B EI2l2lq221qlB EI lB EI l(a) (b) wwA A EIqlB63EIqlwB84qMEIMlBEIMlwB22名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载题 17 图已知：18矩形截面悬臂梁受力如图所示，其中力PF的作用线通过截面形心。已知PF、b、h、l和。(1) 试求图中虚线所示截面上点a处的正应力。(2) 当为何值时，点a处正应力为零。题 18 图19煤气罐所用材料的屈服应力为s=170MPa ，若煤气罐的外径为D=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p。B EI l(b) wA MEIMlBEIMlwB22P B EI l(a) wA EIPlB22EIPlwB33名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载题 19 图名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载AFBFACWBCWPWBFTFBCWCxFCyF工程力学期末复习题答案1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) D 2答：(1) 以整体为研究对象，作受力图如右上。NFWWWFMBACPBCBA37505.075cos4.275cos6.04 .25.175cos4.2275cos4. 20FNFWWWFFFAPBCACBAy52500(2) 以 BC为研究对象，作受力图如右下。NFWFFMTBCTBC10705.075cos4 .275sin6. 04 .275cos4.20F名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载AFNAFNDFDFNAFAFGxFGyF3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。00WFFPy(a) (2) 以砖为研究对象，作受力图如右中。01252500WFMADF(b) NAsAFfF(c) (3) 以砖夹 AGB部分为研究对象，作受力图如右下。030950dFFFMNAAPGF(d) 将式 (a)、(b)、(c)、(d)联立，可得mmd1104答：(1) 先分析 BC杆，作受力图。00BxxFF402/20qdFdqddFMCyCyBFqdFqdFFFByCyByy4300(2) 分析 AB杆，作受力图。23022/30qdMdFdqdMMAByAAF00AxxFFBACBCyFByFBxFByFBxFAxFAyFAMqdqd2d23d2d23d( ) 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载qdFFqdFFAyByAyy47005答：6答：7答：xO30mkNMx/10155- + kNFN/xO301020+ a a CBAqa2qFQ+ 2qaqaM - - 223qa2qaqaxx名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载8答：9答：(1) 受力分析，确定各杆的轴力研究销子 C，由平衡方程0 xF，030sin45sinNBCNACFF，0yF，030cos45cosPNBCNACFFF，得PNACFF518.0，PNBCFF732.0(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xyCPFNACFNBCF3045ACBq2qlllqlxOxO4ql4ql45ql2ql42ql+ + QFM名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 15 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载ACPAF518.0，518.0AFP保证 BC杆强度安全的结构许用载荷为BCPAF732.0，732.0AFP取较小的kNNAFP106.75732.01020410175732. 062610答：(1) 作扭矩图(2) 求轴内最大剪应力及其作用位置AB段：31111max16dMWMABxPx43.595MPa107029361693PaBC段：32222max16dMWMBCxPx47.711MPa105011711693Pa可见，BCmaxmax47.711MPa(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rad102.271321050104.80105001171321070104 .8010700293621249312493222111maxradGIlMGIlMBCABACPxPxxOmNMx/29361171- 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 16 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载11答：(1) 确定梁的11 截面上的弯矩数值应用截面法可得mNmNM13005.016001100011(2) 计算惯性矩45433102.81251215. 01.012mmbhIz(3) 求梁的 11 截面上 A、 B两点的正应力A点：MPaPaIyMAzA542. 2102.8125105513005311（拉）B点：MPaPaIyMBzB618. 1102.8125103513005311（压）12答：(1) 先求约束反力kNFFFFMPByPByA25450540FkNFFFFMPAyPAyB5410140F(2) 作弯矩图名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 17 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载(3) 强度分析危 险 截 面 在B 处 ，mkNM20max， 查 表 得No.14工 字 钢 的 弯 曲 截 面 模 量3610102mWz，得MPaMPaPaWMz2001 .19610102102063maxmax安全13答：(1) 先求约束反力（部分）ACBPFm4m1No.14 ACBPFm4m1AyFByFxO- MmkN20名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 18 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载kNFFFFMPByPByA25450540FkNFFFFMPAyPAyB5410140F(2) 作弯矩图(3) 强度分析危险截面在B处，mkNM20max，由强度条件zWMmaxmax得336363max12510125101601020cmmmMWz查表知应选择No.16 工字钢。ACBPFm4m1ACBPFm4m1AyFByFxO- MmkN20名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 19 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载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弯矩数值分别是PF5.1和aFP5. 035.0，由梁内最大弯曲正应力公式zzWMmax可知，最大弯曲正应力与最大弯矩成正比，有aFFPP5. 035.05.13. 1得ma385. 1（部分）名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 20 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载15答：+ = PF2PF2PFxOzMPF5.1xOzMaFP5.035. 0+ + A B EI2l2lqEIqlEIqlEIqlB1264333EIqlEIqlEIqlwB168163444221qlA B EI2l2lqEIqlB63EIqlwB84A B EI2l2l221qlEIqlEIlqlB4212132EIqllEIlqlwBB16322221422名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 21 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载16答：+ = 17答：(1) 静定基+ A B EI2l2l0MEIlMlEIlMEIlMwB83222220020PA B EI2l2lqEIPlEIqlB24823EIPlEIqlwB3384734A B EI2l2lqEIqlEIlqB486233EIqllEIlqwBB384728244PA B EI2l2lEIPlB22EIPlwB33名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 22 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载= (2) 变形协调条件0892402lRMEIlwBBlMRB890（）(3) 平衡分析00AxxRFlMRRRRFBAyBAyy89000（）800000MlRMMlRMMMBABAA（顺时针）18答：BRA B EI2l2lEIlRwBB33A B EI2l2l0MBRAxRAyRAMBRlRMEIlEIlREIlMwBBB892438302320名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 23 页，共 24 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载tm(1) sincos66sin6cos2222hbbhlFhblFbhlFaPPP(2) 0sincos622hbbhlFaPhb1tan19答：如图所示，危险点在煤气罐外表面。04pDm02pDt所以21pDt42pDm03根据第三强度理论s31spD2MPaDps975.21703228. 022名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 24 页，共 24 页 - - - - - - - - -