工程力学作业.pdf

第 1 页共 6 页工程力学作业一、填空题：1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。2.构件抵抗的能力称为强度。3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。5.偏心压缩为的组合变形。6.柔索的约束反力沿离开物体。7.构件保持的能力称为稳定性。8.力对轴之矩在情况下为零。9.梁的中性层与横截面的交线称为。10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。12.外力解除后可消失的变形，称为。13.力偶对任意点之矩都。14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为。15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有。16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。17.外力解除后不能消失的变形，称为。18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。19.图所示，梁最大拉应力的位置在点处。20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力 ，其第三强度理论的强度条件是。21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为。第 2 页共 6 页22.在截面突变的位置存在集中现象。23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有。24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力 ，其第三强度理论的强度条件是。25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为。27.作用力与反作用力的关系是。28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为。30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为。二、计算题：1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kNm，求A、B、C处的约束力。2.铸铁 T 梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，材料许用压应力 c=160MPa，许用拉应力 t=40MPa。试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件校核梁的强度。第 3 页共 6 页3.传动轴如图所示。已知 Fr=2KN，Ft=5KN，M=1KN m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的 =100MPa。试求：力偶M 的大小；作AB 轴各基本变形的内力图。用第三强度理论设计轴AB 的直径 d。4.图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示。已知Iz=4500cm4，y1=7.14cm，y2=12.86cm，材料许用压应力c=120MPa，许用拉应力t=35MPa，a=1m。试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件确定梁截荷P。第 4 页共 6 页5.如图 6 所示，钢制直角拐轴，已知铅垂力F1，水平力F2，实心轴AB 的直径 d，长度 l，拐臂的长度a。试求：作AB 轴各基本变形的内力图。计算AB 轴危险点的第三强度理论相当应力。6.图所示结构，载荷 P=50KkN，AB 杆的直径 d=40mm，长度 l=1000mm，两端铰支。已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=2.0，=140MPa。试校核AB 杆是否安全。7.铸铁梁如图5，单位为mm，已知 Iz=10180cm4，材料许用压应力c=160MPa，许用拉应力t=40MPa，第 5 页共 6 页试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件确定梁截荷P。8.图所示直径d=100mm 的圆轴受轴向力F=700kN 与力偶 M=6kN m 的作用。已知M=200GPa，=0.3，=140MPa。试求：作图示圆轴表面点的应力状态图。求圆轴表面点图示方向的正应变。按第四强度理论校核圆轴强度。9.图所示结构中，q=20kN/m，柱的截面为圆形d=80mm，材料为 Q235 钢。已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=3.0，=140MPa。试校核柱BC 是否安全。第 6 页共 6 页10.如图所示的平面桁架，在铰链 H 处作用了一个20kN 的水平力，在铰链 D 处作用了一个60kN 的垂直力。求 A、E 处的约束力和FH 杆的内力。第 7 页共 6 页11.图所示圆截面杆件d=80mm，长度 l=1000mm，承受轴向力F1=30kN，横向力 F2=1.2kN，外力偶 M=700N m的作用，材料的许用应力=40MPa，试求：作杆件内力图。按第三强度理论校核杆的强度。12.图所示三角桁架由Q235 钢制成，已知 AB、AC、BC 为 1m，杆直径均为d=20mm，已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=3.0。试由BC 杆的稳定性求这个三角架所能承受的外载F。第 8 页共 6 页13.槽形截面梁尺寸及受力图如图所示，AB=3m，BC=1m，z 轴为截面形心轴，Iz=1.73 108mm4，q=15kN/m。材料许用压应力c=160MPa，许用拉应力 t=80MPa。试求：画梁的剪力图、弯矩图。按正应力强度条件校核梁的强度。14.图所示平面直角刚架ABC 在水平面xz 内，AB 段为直径d=20mm 的圆截面杆。在垂直平面内F1=0.4kN，在水平面内沿z 轴方向 F2=0.5kN，材料的 =140MPa。试求：作AB 段各基本变形的内力图。按第三强度理论校核刚架AB 段强度。15.图所示由5 根圆钢组成正方形结构，载荷 P=50KkN，l=1000mm，杆的直径d=40mm，联结处均为铰链。已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=2.5，=140MPa。第 9 页共 6 页试校核 1 杆是否安全。16.图所示为一连续梁，已知q、a 及 ，不计梁的自重，求A、B、C 三处的约束力。17.图所示直径为d 的实心圆轴，受力如图示，试求：作轴各基本变形的内力图。用第三强度理论导出此轴危险点相当应力的表达式。第 10 页共 6 页18.如图所示，AB=800mm，AC=600mm，BC=1000mm，杆件均为等直圆杆，直径d=20mm，材料为Q235钢。已知材料的弹性模量E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa。压杆的稳定安全系数 nst=3，试由 CB 杆的稳定性求这个三角架所能承受的外载F。19.图示钢筋混凝土短柱，其顶端受轴向力F 作用。已知：kN2001F，钢筋与混凝土的弹性模量之比15hgEE，横截面面积之比601hgAA。试求钢筋与混凝土的内力NgF与NhF。lFaa第 11 页共 6 页20.试用叠加法求图示悬臂梁自由端截面B 的转角和挠度，梁弯曲刚度EI 为常量。2FaaABCFa21.已知材料的弹性模量GPaE200，泊松比25.0，单元体的应力情况如图所示，试求该点的三个主应力、最大切应力及沿最大主应力方向的主应变值。MPa60MPa30第 12 页共 6 页22.图示结构中，梁AB为 No.14 工字钢，弯曲截面系数为531.0210 mmzW，杆CD直径为d，二者许用正应力均为 MPa，试求许用均布载荷集度 q以及杆CD的最小直径mind。23.图示水平直角折杆，横截面直径cm6d，铅直均布载荷kN/m8.0q，MPa80。试用第三强度理论校核其强度。A2mB1mqCdDqACB2m4mz第 13 页共 6 页三、单项选择题1关于下列结论的正确性：（）同一截面上正应力与切应力必相互垂直。同一截面上各点的正应力必定大小相等，方向相同。同一截面上各点的切应力必相互平行。现有四种答案：A 1 对；B1、2 对；C1、3 对；D 2、3 对。2铸铁拉伸试验破坏由什么应力造成？破坏断面在什么方向？以下结论哪一个是正确的？（）A切应力造成，破坏断面在与轴线夹角45o方向；B切应力造成，破坏断面在横截面；C正应力造成，破坏断面在与轴线夹角45o方向；D正应力造成，破坏断面在横截面。3截面上内力的大小：（）A与截面的尺寸和形状有关；B与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关；C与截面的尺寸和形状无关；与截面的尺寸无关，但与截面的形状有关。4一内外径之比为Dd/的空心圆轴，当两端承受扭转力偶时，横截面上的最大切应力为，则内圆周处的切应力为（）AB)1(3)1(45图示等截面圆轴上装有四个皮带轮，如何合理安排，现有四种答案：（）A将轮 C 与轮 D 对调；B将轮 B 与轮 D 对调；C将轮 B 与轮 C 对调；D将轮 B 与轮 D 对调，然后再将轮B 与轮 C 对调。6图示铆钉连接，铆钉的挤压应力bs为：（）A22dF；FFFFbd0.20.20.61.0ABCDm)kN:(单位第 14 页共 6 页Fh/2Fbh/2h/2q(A)(B)(C)(D)B2dF。C2bF；24dF。7图示平面薄板，质量为m，轴 z2过其质心C，轴 z2、z3与其平行，距离如图。则下列四个关系式中哪个是正确的？（）A221maJJzz231)(bamJJzz232mbJJzz213)(bamJJzz8图示梁的材料为铸铁，截面形式有4 种如图：（）9图示矩形截面拉杆，中间开有深度为2h的缺口，与不开口的拉杆相比，开口处最大正应力的增大倍数有四种答案：（）A2 倍；B4 倍；C8 倍；D16 倍。10.两根细长压杆的横截面面积相同，截面形状分别为圆形和正方形，则圆形截面压杆的临界力是正方形截面压杆的多少倍?（）A 1 B/6/2/3Cz1z2z3ab第 1 页共 6 页