A卷工程力学2011-带答案.pdf

K2MG-EHSWI+04-001K2MG-EHSWI+04-001 环境、健康安全、企业社会责任目标指标环境、健康安全、企业社会责任目标指标教师签字：陈学清教师签字：陈学清中国石油大学（北京）成教学院2013-2014 学年第一学期工程力学考试评分标准及标准答案（朝阳）A 卷 B 卷选择填空（本大题共 20 个小题，每小题 1.5 分，共 30 分）1、描述速度错误的是（D）A、B、C、D、2 2、用截面法研究杆件沿轴线方向上各截面上内力变化规律，而绘制的力图称（、用截面法研究杆件沿轴线方向上各截面上内力变化规律，而绘制的力图称（A A）图）图A A、轴力、轴力B B、应力、应力C C、剪力、剪力D D、外力、外力2 2、对刚体而言，力的三要素（、对刚体而言，力的三要素（B B）A A、大小，方向，作用点、大小，方向，作用点B B、大小，方向，作用线、大小，方向，作用线C C、大小，方向，作用时间、大小，方向，作用时间D D、大小，方向，作用方式、大小，方向，作用方式3 3、园轴在扭转时，其最大剪应力、园轴在扭转时，其最大剪应力maxmax 产生在圆周的边缘上，且最大值为（产生在圆周的边缘上，且最大值为（A A）A A、T/T/B B、T/T/P PC C、T/R/T/R/D D、/T/T4 4、园截面对形心轴的惯性矩、园截面对形心轴的惯性矩 IZ=IZ=（A A）A A、/6464B B、/3232C C、/1616D D、/8 85 5、力偶的作用是使刚体转动，它只能用（、力偶的作用是使刚体转动，它只能用（C C）来衡量）来衡量A A、力、力B B、合力、合力C C、力偶、力偶D D、合力矩、合力矩6 6、对于非均匀分布的材料，内力分在截面上某一点处的集度称为（、对于非均匀分布的材料，内力分在截面上某一点处的集度称为（B B）A A、平均应力、平均应力B B、应力、应力C C、正应力、正应力D D、切应力、切应力7 7、结构构件或机械零件在压缩或其他特定载荷作用下发生变形，最终在某一位置保持平衡，、结构构件或机械零件在压缩或其他特定载荷作用下发生变形，最终在某一位置保持平衡，这一位置称之为（这一位置称之为（A A）A A、平衡构型、平衡构型B B、平衡结构、平衡结构C C、平衡准则、平衡准则D D、平衡临界点、平衡临界点8 8、图形对坐标轴的截面二次轴矩称（、图形对坐标轴的截面二次轴矩称（B B）A A、静矩、静矩B B、惯性矩、惯性矩C C、惯性积、惯性积D D、极惯性矩、极惯性矩9 9、变形受力后各部分所发生的变形必须满足（、变形受力后各部分所发生的变形必须满足（A A）一致要求）一致要求A A、协调、协调B B、正向、正向C C、反向、反向D D、重叠、重叠1010、对于韧性材料的梁，当梁的危险截面上的最大正应力达到材料的（、对于韧性材料的梁，当梁的危险截面上的最大正应力达到材料的（C C）极限时，便认为梁）极限时，便认为梁发生失效发生失效A A、比例、比例B B、弹性、弹性C C、屈服、屈服D D、强度、强度1111、梁的弯曲强度计算准则是，梁的危险截面上的（、梁的弯曲强度计算准则是，梁的危险截面上的（A A）应力必须小于许用应力）应力必须小于许用应力A A、最大正、最大正B B、总、总C C、最大抗弯、最大抗弯D D、最大剪切、最大剪切1212、扭转试验灰铸铁试样破坏时，其断面呈（、扭转试验灰铸铁试样破坏时，其断面呈（A A）面断开）面断开A A、4545螺旋螺旋B B、3030螺旋螺旋C C、平齐、平齐D D、瓶颈、瓶颈1 1K2MG-EHSWI+04-001K2MG-EHSWI+04-001 环境、健康安全、企业社会责任目标指标环境、健康安全、企业社会责任目标指标1313、受扭园轴任意截面上的扭矩、受扭园轴任意截面上的扭矩 MM 等于该截面一侧所有（等于该截面一侧所有（C C）的代数和，其方向用右手螺旋）的代数和，其方向用右手螺旋法则，拇指指向截面外，则扭矩法则，拇指指向截面外，则扭矩 MM 取正号，否则取负号取正号，否则取负号A A、外力、外力B B、扭转外力、扭转外力C C、扭转外力偶矩、扭转外力偶矩D D、扭转内力偶矩、扭转内力偶矩1414、在低碳钢的应力应变曲线中，为（、在低碳钢的应力应变曲线中，为（A A）A A、比例极限、比例极限B B、弹性极限、弹性极限C C、屈服极限、屈服极限D D、强度极限、强度极限1515、在低碳钢的应力应变曲线中，称（、在低碳钢的应力应变曲线中，称（D D）A A、比例极限、比例极限B B、弹性极限、弹性极限C C、屈服极限、屈服极限D D、强度极限、强度极限1616、工程上规定，、工程上规定，对于没有明显屈服阶段的韧性材料的屈服极限用表示，对于没有明显屈服阶段的韧性材料的屈服极限用表示，其中其中 0.20.2 表示表示（B B）A A、材料含碳量百分数、材料含碳量百分数B B、塑性应变的百分数、塑性应变的百分数C C、弹性应变的百分数、弹性应变的百分数D D、牌号标记、牌号标记1717、韧性材料的强度失效是（、韧性材料的强度失效是（B B）A A、变形、变形B B、屈服与断裂、屈服与断裂C C、断裂、断裂D D、强度降低、强度降低1818、在杆件上附加一定数量的约束，以保证其强度和刚度，但未知力的个数多于平衡方程的、在杆件上附加一定数量的约束，以保证其强度和刚度，但未知力的个数多于平衡方程的个数，此类问题称为（个数，此类问题称为（B B）A A、一般平衡问题、一般平衡问题B B、超静定问题、超静定问题C C、过约束问题、过约束问题D D、加强约束问题、加强约束问题1919、对于一个矩形截面的梁而言，其最大弯曲切应力发生在截面的（、对于一个矩形截面的梁而言，其最大弯曲切应力发生在截面的（A A）位置）位置A A、中性轴、中性轴B B、上下两个面、上下两个面C C、左右两个面、左右两个面D D、偏离中性轴、偏离中性轴2020、对于一个矩形截面的梁而言，其发生在中性轴上的最大剪应力、对于一个矩形截面的梁而言，其发生在中性轴上的最大剪应力maxmax 是平均应力的（是平均应力的（C C）倍倍A A、2 2B B、3 3C C、1.51.5D D、4 4/3 3二、判断题（本大题共 12 个小题，每小题 1 分，共 12 分）（）1 1、杆的柔度值愈大，则临界应力愈小，杆件愈容易失稳。、杆的柔度值愈大，则临界应力愈小，杆件愈容易失稳。（）2 2、在集中力左右两侧无限接近的横截面上，弯矩相同，剪力值发生突、在集中力左右两侧无限接近的横截面上，弯矩相同，剪力值发生突变，突变值恰等于集中力的大小。变，突变值恰等于集中力的大小。（）3 3、梁内任意横截面上的剪力，梁内任意横截面上的剪力，等于该截面一侧所有横向外力的代数和。等于该截面一侧所有横向外力的代数和。（）4 4、梁内任意横截面上的弯矩等于该截面一侧所有外力对截面形心力矩、梁内任意横截面上的弯矩等于该截面一侧所有外力对截面形心力矩的代数和。的代数和。（）5 5、受扭元轴的刚度条件是单位长度相对最大扭角、受扭元轴的刚度条件是单位长度相对最大扭角maxmax 小于等于许用小于等于许用单位长度相对扭转角单位长度相对扭转角 。（）6 6、受扭元轴任意截面上的扭矩等于该截面一侧所有扭转外力偶矩的代、受扭元轴任意截面上的扭矩等于该截面一侧所有扭转外力偶矩的代数和。数和。（）7 7、轴向拉（压）杆的强度条件为杆件中的最大应力、轴向拉（压）杆的强度条件为杆件中的最大应力maxmax不超材料许不超材料许用应力用应力 的的 1.21.2 倍。倍。（）8 8、材料的应力与许用应力、材料的应力与许用应力 的比值称为安全系数。的比值称为安全系数。（）9 9、工程上，对塑性材料而言，以它的强度极限、工程上，对塑性材料而言，以它的强度极限b b为极限应力。为极限应力。（）1010、工程上，对脆性材料而言，以它的屈服极限、工程上，对脆性材料而言，以它的屈服极限s s作为脆性材料的极作为脆性材料的极2 2K2MG-EHSWI+04-001K2MG-EHSWI+04-001 环境、健康安全、企业社会责任目标指标环境、健康安全、企业社会责任目标指标限应力。限应力。（）1111、磨擦力的方向总是与运动方向相反。、磨擦力的方向总是与运动方向相反。（）1212、梁的横截面的位移包括挠度、转角及线位移，其中最主要的、梁的横截面的位移包括挠度、转角及线位移，其中最主要的是转角和线位移。是转角和线位移。名词解释（本大题共 5 个小题，每小题 3 分，共 15 分）1 1、自锁、自锁作用于物体上的主动力的合力，作用于物体上的主动力的合力，不论其大小如何，不论其大小如何，只要其作用线与接触面法线间的夹角小只要其作用线与接触面法线间的夹角小于或等于摩擦力，物体便处于静止状态，这种现象称为自锁。于或等于摩擦力，物体便处于静止状态，这种现象称为自锁。2 2、剪应力的互等定理、剪应力的互等定理如果微元的一对面上存在剪应力，另一对与剪应力作用线互相垂直的面上已然有大小相如果微元的一对面上存在剪应力，另一对与剪应力作用线互相垂直的面上已然有大小相等，方向相对或向背的一对剪应力，使微元保持平衡。等，方向相对或向背的一对剪应力，使微元保持平衡。3 3、第一强度理论、第一强度理论无论材料处于什么应力状态，无论材料处于什么应力状态，只要发生脆性断裂，只要发生脆性断裂，其共同原因都是由于微元内的最大拉应其共同原因都是由于微元内的最大拉应力达到了某个共同的极限值力达到了某个共同的极限值0 0，这一理论与脆性材料实验相吻合。，这一理论与脆性材料实验相吻合。4 4、静矩、静矩微面积微面积 dAdA 与坐标与坐标 y y 的乘积的乘积 y ydAdA 称称 dAdA 对对 Z Z 轴的静矩，记轴的静矩，记 dSZ=ydSZ=ydAdA，整个面积，整个面积 A A 对对 Z Z轴的静矩记为轴的静矩记为 SZ=SZ=dAdA5 5、材料的各向同性假设、材料的各向同性假设假定弹性体在所有方向上均具有相同的物理和力学性能，假定弹性体在所有方向上均具有相同的物理和力学性能，根据这一假定，根据这一假定，可以用一个参数可以用一个参数描写各点在整个方向上的某种力学性能。描写各点在整个方向上的某种力学性能。三、三、改错改错（本大题共 4 个小题，每小题3 分，共12 分）（下列各图是关于物体（下列各图是关于物体A A，ABAB，ABCABC 的受力图，未画出重力的均不计重力，接触按无摩擦接触）的受力图，未画出重力的均不计重力，接触按无摩擦接触）已知力偶，则作用在已知力偶，则作用在 A A、B B上的力如图上的力如图3 3K2MG-EHSWI+04-001K2MG-EHSWI+04-001 环境、健康安全、企业社会责任目标指标环境、健康安全、企业社会责任目标指标五、计算题1 1、（、（8 8 分）分）已知如图，已知如图，主动轮主动轮 A A 输入功率为输入功率为 40kW40kW，从动轮的输出功率从动轮的输出功率 PB=20kWPB=20kW，PC=PD=10kWPC=PD=10kW，轴的转速为轴的转速为 200r/min200r/min，求作扭矩图并说明输入轮设在何处更合理，求作扭矩图并说明输入轮设在何处更合理解：解：（1 1）计算外力偶矩）计算外力偶矩(N(Nm)m)(N(Nm)m)(N(Nm)m)（2 2）计算各段扭矩）计算各段扭矩(N(Nm)m)(N(Nm)m)(N(Nm)m)（3 3）画扭矩图）画扭矩图可知最大扭矩发生在可知最大扭矩发生在 ABAB 段段2 2、（、（8 8 分）已知，简支梁分）已知，简支梁 ABAB 受集中力受集中力 F F 的作用，试作剪力图和弯矩的作用，试作剪力图和弯矩解：解：（1 1）计算梁的支座反力）计算梁的支座反力由平衡方程得：由平衡方程得：，（2 2）列剪力方程和弯矩方程）列剪力方程和弯矩方程ACAC 段：段：，（）（），（）（）CBCB 段：段：，（）（），（）（）（3 3）画剪力图和弯矩图）画剪力图和弯矩图3 3、（1515 分）分）简支梁简支梁 ABAB 受均布载荷受均布载荷 q q 作用，试画梁的剪力图和弯矩图；若断面为矩形，作用在作用，试画梁的剪力图和弯矩图；若断面为矩形，作用在梁上的最大正应力为多少？梁上的最大正应力为多少？解：解：（1 1）计算梁的支座反力）计算梁的支座反力4 4K2MG-EHSWI+04-001K2MG-EHSWI+04-001 环境、健康安全、企业社会责任目标指标环境、健康安全、企业社会责任目标指标由平衡方程得到支座反力为由平衡方程得到支座反力为（2 2）列剪力方程和弯矩方程）列剪力方程和弯矩方程以以 A A 为坐标原点为坐标原点，（）（），（）（）（3 3）画剪力图和弯矩图）画剪力图和弯矩图时，时，时，时，当当 x=0 x=0 时，时，时，时，时，时，（4 4）每天多一点点的努力，不为别的，只为了日后能够多一些选择，选择云卷云舒的小日子，选择自己喜欢的人。5 5