《工程力学》试卷(F卷答案)(共4页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上专业班级： 姓名： 学号： 密封线大学 学年第 学期专业班级： 姓名： 学号： 密封线工程力学试卷（ F 卷）答案考试方式：闭卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的 70 %总 分题号一二三四五六七八九核分人题分30128151520复查人得分 复查总分 总复查人 得分评卷人 一、基本概念题（共30分）1图示应力单元体，写出三个主应力1、2 、3的大小。（其中=20 Mpa，=10 Mpa）（8分）Mpa， （4分）1=20 Mpa，2 =10 Mpa，3=-10 Mpa， （4分）2试求图示正方形截面对z轴的惯性矩。（8分）解：建立坐标系。 对于正方形， （2分） （2

2、分） 又： （1分） （1分）所以：即： （2分）3试判断下列论述是否正确。正确的在括号内画勾，错误的画叉。（8分）1) 拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。（）2) 圆轴扭转时，轴内只有剪应力，没有正应力。（）3) 梁产生纯弯曲变形后，其轴线即变成了一段圆弧线。（）4) 若截面对于某一轴的静矩等于零，则该轴必定通过截面形心。（）5) 强度理论只能用于复杂应力状态。（）6) 拉伸（压缩）和弯曲组合变形时中性轴一定不过截面的形心。（）7) 压杆的临界应力值与材料的弹性模量成正比。（）得分评卷人 二、求图示结构中各杆的内力。已知1，2杆的刚度为EA，3杆的刚度为E3A3。（12分）

3、（受力及变形图2分）解 ：由C点平衡，有：（1） （3分），变形条件： （2） （2分）（3） （2分）物理条件：联立（1）（2）（3）式，得 （1分）得分评卷人 三、 已知简支梁在均布载荷作用下(a图)中点C的挠度为 ，求简支梁在b图所示载荷作用下中点C的挠度。（8分）（a）（b）解：= （8分）得分评卷人 四、变截面轴如图所示。已知m =2KNm，l=750mm，轴径AB段d1=75mm，CB段d2=50mm，材料的剪切弹性模量G=80GPa， = 90 MPa，试求最大相对扭转角； 校核该轴的强度。（15分） 解：1、分段求扭距：AB段：m4KNm；（1分）BC段：m2KNm （1分）2

4、、分段求相对扭转角和最大剪应力：AB段：48.3 MPa （2分） （2分）BC段：MPa （2分） （2分）3、求最大相对扭转角：最大相对扭转角C截面和A截面的相对扭转角，即： （3分）4、校核强度;比较AB段核BC段，最大剪应力为MPaMPa （1分）所以满足强度条件。（或者安全） （1分）得分评卷人 五、简支梁受力如图。集中力P=40 kN，力偶m=30kNm，分布荷载q=10kN/m，各梁段尺寸如图所示。试写出此梁的剪力方程和弯矩方程，并作剪力图和弯矩图。（15分）解：（1）求支反力 解得： kN，kN （2分）（2）分段写内力方程：AD段：kN （1分）kNm （1分）DE段：kN

5、（1分） （1分）EC段： （1分） （1分）CB段： （1分） （1分）求CB段弯矩极值：，m，kNm （1分）3、画内力图，如下图所示。（内力图， 各2分）得分评卷人 六、图示铸铁梁，已知+ =30MPa，-=90MPa，P=80 kN。试根据截面最合理这一要求，确定的尺寸，并校核此梁的强度。图中所标尺寸的单位均为mm。（20分）解：（1）确定中性轴 最合理截面是使拉、压应力同时达到各自的许用应力，即：（弯矩图1分，建立坐标1分） （2分）即：或 （1） （1分）又： （2） （2分）联立（1）（2）解得：， （1分）（2）求因为过形心，故可利用形心公式求出 （2分）=24 （1分）（3）校核强度kNm （2分） （3分）MPaMPa （3分）安全。 （1分）（由于拉压应力能同时达到各自许用应力，故不需要校核压应力也知其满足强度要求。）专心-专注-专业