工程力学习题.pdf

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1、-20112011 年课程考试复习题及参考答案年课程考试复习题及参考答案工程力学工程力学计算题：计算题：1.梁构造尺寸、受力如下图，不计梁重，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下图，C为截面形心。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。3.传动轴如下图。Fr=2KN，Ft=5KN，M=1KNm，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的=100MPa。试求：力偶M的大小；作AB轴各根本变形的力图。用第三强度

2、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。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。5.如图 6 所示，钢制直角拐轴，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轴各根本变形的力图。计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。6.图所示构造，载荷P=50KkN，AB杆的直径d=40mm，长度l=1000mm，两端铰支。材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b

3、=1.12MPa，稳定平安系数nst=2.0，=140MPa。试校核AB杆是否平安。7.铸铁梁如图 5，单位为 mm，Iz=10180cm4，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=6kNm 的作用。M=200GPa，=0.3，=140MPa。试求：作图示圆轴外表点的应力状态图。求圆轴外表点图示方向的正应变。按第四强度理论校核圆轴强度。9.图所示构造中，q=20kN/m，柱的截面为圆形d=80mm，材料为 Q235 钢。材料E=200GPa，p=20

4、0MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定平安系数nst=3.0，=140MPa。试校核柱BC是否平安。10.如下图的平面桁架，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杆的力。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=700Nm的作用，材料的许用应力=40MPa，试求：作杆件力图。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，AB、AC、BC为 1m，杆直径均为d=20mm，材料E=200GPa，p=

5、200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定平安系数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。13.槽形截面梁尺寸及受力图如下图，AB=3m，BC=1m，z轴为截面形心轴，Iz=1.73108mm4，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*z，AB段为直径d=20mm 的圆截面杆。在垂直平面F1=0.4kN，在水平面沿z轴方向F2=0.5kN，材料的=140MPa。试求：作AB段各根本变形的力图。按第三强度理论

6、校核刚架AB段强度。15.图所示由 5 根圆钢组成正方形构造，载荷P=50KkN，l=1000mm，杆的直径d=40mm，联结处均为铰链。材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定平安系数nst=2.5，=140MPa。试校核 1 杆是否平安。15 分16.图所示为一连续梁，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：作轴各根本变形的力图。用第三强度理论导出此轴危险点相当应力的表达式。.z.-18.如下图，AB=800mm，AC=600mm，BC=1000mm，杆件均为等直圆杆，直

7、径d=20mm，材料为Q235 钢。材料的弹性模量E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa。压杆的稳定平安系数nst=3，试由CB杆的稳定性求这个三角架所能承受的外载F。.z.-参考答案参考答案计算题：计算题：1.解：以CB为研究对象，建立平衡方程解得：FB 7.5kN FC 2.5kN以AC为研究对象，建立平衡方程解得：FAy 2.5kNMA 5kNm2.解：求支座约束力，作剪力图、弯矩图解得：FB30kN FD10kN梁的强度校核拉应力强度校核B截面C截面压应力强度校核经分析最大压应力在B截面所以梁的强度满足要求3.解：以整个系统为为研究对

8、象，建立平衡方程解得：M 1kNm3 分求支座约束力，作力图由题可得：由力图可判断危险截面在C处4.解：求支座约束力，作剪力图、弯矩图解得：梁的强度校核拉应力强度校核C截面D截面压应力强度校核经分析最大压应力在D截面所以梁载荷P22.1kN5.解：由力图可判断危险截面在A处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为6.解：以CD杆为研究对象，建立平衡方程解得：AB杆柔度由于p，所以压杆AB属于大柔度杆工作平安因数所以AB杆平安7.解：梁的强度校核拉应力强度校核.z.-A截面C截面压应力强度校核经分析最大压应力在A截面所以梁载荷P44.2kN8.解：点在横截面上正应力、切应力T16610330.

9、6MPa点的应力状态图如下列图：3WP0.1由应力状态图可知*=89.1MPa，y=0，*=30.6MPa由广义胡克定律强度校核所以圆轴强度满足要求9.解：以梁AD为研究对象，建立平衡方程解得：BC杆柔度由于p，所以压杆BC属于大柔度杆工作平安因数所以柱BC平安10.解：以整个系统为研究对象，建立平衡方程解得：过杆FH、FC、BC作截面，取左半局部为研究对象，建立平衡方程解得：11.解：由力图可判断危险截面在固定端处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为所以杆的强度满足要求12.解：以节点C为研究对象，由平衡条件可求BC杆柔度由于p，所以压杆BC属于大柔度杆解得：F 5.17kN13.解：

10、求支座约束力，作剪力图、弯矩图解得：梁的强度校核拉应力强度校核D截面B截面压应力强度校核经分析最大压应力在D截面所以梁的强度满足要求14.解：由力图可判断危险截面在A处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为所以刚架AB段的强度满足要求15.解：以节点为研究对象，由平衡条件可求1 杆柔度.z.-由于p，所以压杆AB属于大柔度杆工作平安因数所以 1 杆平安16.解：以BC为研究对象，建立平衡方程解得：以AB为研究对象，建立平衡方程qa2qaqa解得：FAxMAtanFAy22217.解：由力图可判断危险截面在固定端处，该截面危险点在横截面上的正应力、切应力为18.解：以节点B为研究对象，由平衡条件可求BC杆柔度由于p，所以压杆AB属于大柔度杆解得：F 3.1kN.z.