西南交通大学历年工程力学期末考试试卷.pdf

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1、西南交通大学20082009学年第学期考试试卷B课程代码6321代0 课程名称 工程力学考 试 时 间120 分钟题号四五六七八九十总成绩得分阅卷教师签字:N报中料定那瓜媒辐3一.填 空 题（共 3 0 分）L平 面 汇 交 力 系 的 独 立 平 衡 方 程 数 为 个，平行力系的最多平衡方程数为2 个,一 般力系的最多平衡方程数为二L个；解决超静定问题的三类方 程 是 物 理 方 程、平衡方连、几 何 方 程。（6分）2.在 物 质 均 匀 条件下,物体的重心和形心是重合的。确定物体重心的主要方法至少包括三 种 积分、悬 挂 和 称重或组合。（4分）3 .求解平面弯曲梁的强度问题，要重点考

2、虑危险截面的平面应力状态。在危险截面，可能截 面 内 力 弯 矩 最大,导致正应力最大，正应力最大处，切 应 力 等 于 零；也可能截面内 力 剪 力 最大,导致切应力最大，切应力最大处，正 应 力 等 于 零。作出危险截面上各代表点的应力单元，计算得到最大主应力和最大切应力，最 后 通 过 与 许 用 应力比较,确定弯曲梁是否安全。（5）4 .某点的应力状态如右图所示，该点沿V方向的线应变&=（6-V b y ）/Eo （3 分）5 .右下图（a）结构的超静定次数为，一，（b）结构的超静定次数为_。（2 分）6 .描 述 平 面 单 元 应 力 状 态 6,0,%的 摩 尔 圆 心 坐 标

3、为（b x+b y）,已知主应力5 和 6，则相应摩尔圆的半径为（59）/2。（3 分）LU17 .两个边长均为a的同平面正方形截面，中心相距为4 a 并对称于z轴，则两矩形截面的轴惯性矩1=7 J/3o （5 分）8 .有如图所示的外伸梁，受载弯曲后，A B 和 B C 均发生挠曲，且A B 段截面为矩形，B C 段为正方形，则在B点处满足的边界条件是应为杼=0和。（2 分）二.分析计算题(70分)1.绘出低碳钢的应力一应变拉伸曲线，说出低碳钢拉伸经历的四个阶段以及卸载定理的意义。(15)(略)2.如 图 1所示平面构架由直杆AC、A D 及直角折干BED在 A、B、D 处用较链连接而成,已

4、知P=2kN,各构件自重不计。试求钱A、B 及固定端C 的约束反力。(10)图1解：画出A D杆及整体的受力图。(受力图3分，A D方程与结果3分，BED二力杆1分，整体与结果3分)对A D杆：EIDA(F)=0-P 3+SB D S i(i0,4=0 SB D=2.5(kN)EX=0 XA=SB DCOSO =2(kN)EY=0 YA=P-SB D S in 6 =0.5 kN)对整体Emc =o Me-P 3=0 Me=6(kN 5m)EX=O Xc=0EY=O Ye=P=2(kN)XB=SB D CO S 0=2(KN)YB=SB D smo=1.5(kN)3.作如图所示梁的剪力图和弯矩

5、图。（10分）图24 .等 截 面 实 心 圆 轴 的 直 径100m m,受力如图5所示。已知轴材料的许用剪应力因=60MPao要求：作轴的扭矩图；校核轴的强度。（15）（1）正确作出扭矩图者3分（图的要素正确，坐标，单位，阴影，正负号表示）（2）各杆段扭矩计算结果正确者3分（3）最大扭矩M ma x正 确2分（4）知 道 采 用 公 式T ，者4分（5）知道可以根据M ma x求出T ma x，虽不知道公 式（尚未学过）可奖励2分，知道者奖励4分。5.如 图 所 示T形截面梁的弹性模量后2 00G P a,求梁中心截面的最大的截面切应力琮,x。（1 0=3 2 0*8 0(3 2 0A2/

6、1 2+8 0A2/l 2+1 00A2+1 00A2)图 46.已知图示圆杆直径d、材料的弹性模量E、比例极限外,求可以用欧拉公式计算临界应力时压杆的最小长度/min。（1 0分）图5西南交通大学20092010学年第学期考试试卷A课程代码6321600 课程名称 工程力学 考 试 时 间120 分钟题号一四五六七八九十总成绩得分V教阅卷教师签字：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

7、_ _ _ _二.填 空 题(每题3 分)9.在金属材料现行拉伸试验国家标准中，材 料 的 断 后 延 伸 率 表 为(D)、拉伸强度表为(A)oDIP料(A)心；(B)Z；(C)%(D)4;(E)g)2；(F)原10.低碳钢的常温弹性模量通常介于(B)范 围;泊 松 比 通 常 介 于(D)范围。(A)10 MPa 20MPa；(B)195 MPa 210MPa；(C)0.010.02;(D)0.280.33I L 弯曲梁某段的任意横截面所受剪力K 恒为常数，若该段按上凹下凸变形，则此段梁的弯矩 图 可 能 为(A,B,C)。(A)为正常数；(B)线性递增；(C)线性递减；(D)下 凸二次曲

8、线；(E)有突变12.已知平面应力状态6、药、rxy,最大切应力Tm ax=JI b x q)/2尸+寸严_,Tmax所在平面兀与 主 平 面 的 夹 角 为 45?。平面兀上的正应力为上爪+巧)/2。13.某金属材料圆轴在进行扭转破坏试验时，沿横截面发生破坏，试问该材料应采用下面哪种强度理论进行强度校核？c、D 。(A)第一强度理论；(B)第二强度理论；(0 第三强度理论；(D)第四强度理论。14.下图中应力状态正确的单元体是0(A)1,2;(B)3,4；(C)2,3;(D)l,4郸E堞林钝图 115.某弯曲梁的横截面为如图2 所示的槽形横截面,其形心与槽顶的距离yc 为 675/7 mm。

9、16.受 均 布 载 荷 为 一20kN/m、长 度 为 5 m,正 方 形 横 截 面 尺 寸 为20mmx20mm的简支梁，危险截面的最大横截面正应力为MPa。-2图 217.对于横截面积为4、受拉力为P 的二力杆，依 平面 假设,应力b 可按公式反月/4 计算。18.某梁有如图3 所示正方形园横截面，其边长为a,当梁外力不变时梁挠对 称 横 截 面 轴 和 Z2发生平面弯曲的横截面最大应力处的轴向应变之比zl/&2 为 J2/2 。臼19.平面应力条件下(6=0)，纯剪平面单元(切应力6 为T)的主应力5=_图 3 正方形横截面T_,02=-r_ _o若平面应力状态为 0),则主应力6=

10、0 。2 0.钢丝直径d=2 m m,杆长1 =5 0 0 m m,材料的拉伸曲线如图4 所示，弹性模量E=1 0 0 G P a。如欲使杆的伸长为3 0 m m,则P力 大 约 需 加 1 5 0 兀k N。二.分析计算题(6 4 分)7.图 5所示构架由滑轮D,杆 AB和 C BD构成,尺寸如图所示，试求A,C 处的反力，不计各杆及滑轮的重量。(1 0 分)图58 .请根据梁弯曲问题的若干假设，证明纯弯梁横截面的正应力公式。（1 0 分）9 .图6 所示刚性梁A B,其左端钱支于A点，杆 1、2的横截面面积A、长度/和材料（为钢）均相同。如钢的许用应力 c=1 0 0 M P a ，在梁的

11、右端受力P =5 0 k N ,梁自重不计。求 1、2两杆的内力。（2）求两杆所需的截面面积。（1 2 分）图 61 0.根据图7,请按剪力、弯矩之间微分关系及集中载荷及约束力的作用规律，作出梁的剪力图和弯矩图。（1 0 分）、10kN 4kN10kNm图 71 1.如图所示，有一圆截面杆的端面受扭转力偶，和集 力 P,改 口 ：P=6 4;t k N,w=4;t k N m,1 0 0 m m,/=2 m,试求杆件中部表面B点的主应力。（1 2 分）图 51 2.一简单二杆桁架如图8所示，两杆的横截面均为1 OmmX 30mm的矩形，当力值为50kN的 力F分别垂直向下和向上（i i）时，试

12、求拉杆A B与A C两杆的应力之比cr A B（i）/b A C（i i）和压杆的临界应力之比b A C（i/b A B（i i）（10分）图 8西南交通大学20092010学年第学期考试试卷A课程代码6321600 课程名称 工程力学 考 试 时 间120 分钟骐k堞a期V教阅卷教师签字:题号一四五六七八九十总成绩得分三.填空题（每题3分）21.脆性材料的单轴试样在纯扭转加载下，破坏断面为：（A）横截面；（B）法线与轴线相夹45”的斜截面；（C）法线与轴线相夹15的斜截面；（D）不能确定。22.关于三个弹性常数之间的关系 在&2（1+历 的适用条件有以下四个说法，其中正确者为：（A）任何材料

13、在任何变形阶段；（B）各向同性材料在任何变形阶段；（C）各向同性材料应力在比例极限范围内；（D）任何材料在弹性变形范围内。23.低碳钢的常温弹性模量通常介于范围；泊松比通常介于范围。（A）10 MPa 20MPa；（B）195 MPa 210MPa；（C）0.010.02;（D）0.280.3324.某金属材料圆轴在进行扭转破坏试验时，沿横45斜截面发生破坏，试问该材料应采用下面哪种强度理论进行强度校核？DIP料（A）第一强度理论；（B）第二强度理论；（0第三强度理论；（D）第四强度理论。25.已知平面应力状态6、巧、小，最大切应力Tm ax=_,Tm ax所在平面兀与主平面的夹角另o兀 平

14、面 上 的 正 应 力 为。26.某弯曲梁的横截面为如图1所示的槽形横截面，其形心与槽顶的距离 yc 为 m nio27.受均布载荷为一20kN/m、长 度 为5 m,正方形横截面尺寸为20mmx20mm的简支梁，危险截面中性面上材料单元的最大主应力图 1/-h为MPa。邹心照赭w28.求解超静定问题需要三类方程、029.直径为d的纯扭转园截面杆件用于弯曲梁时，其极惯性矩是轴惯性矩的一 倍。30.约束方式不同，压杆稳定性会有差异。对一端固支、另一端自由的压杆，其长度系数产；对端固支、另一端为轴向活动较支的压杆，其长度系数=；对一端约束为固支较、另一端为轴向活动较支的压杆，其 长 度 系 数 修

15、；大柔度压杆临界力计算公式称为 公式。二.分 析 计 算 题（7 0分）1 3.图2所示构架由滑轮D,杆AB和C B D构成尺寸如图所示，试 求A,C处的反力，不计各杆及滑轮的重量1 4.材料微单元的应力状态如图3所示。设行4 5,请求出沿n方向的正应力内和线应变为关于剪切应力1和正应力b 的计算式（丫为泊松比，后为弹性模量）。30分）图 31 5.有 图4所示两端固支的等截面钢杆AB,在C截面处加力P=1 00k N,截面面积A=2 000m m 2 ,求A、B两端的内力，并作出轴力图。(1 0分)/图41 6.等 截 面 实 心 圆 轴 的 直 径1 00m m,受 力 如 图5所示。3k

16、 Nm。要求：作轴的扭矩图；校核轴的强度。(1 0)已知轴材料的许用扭矩 M =图51 7.如图6所示自由端受一集中力E的悬臂梁由三块b(1 00m m)x(5 0m m)的均质板材胶合而成，其长度为9 00m m,x轴为中间板的中心轴。若胶合逢的许用切应力为 i =0.35 M P a,板材的许用拉应力为 b =1 5 M P a试根据许用切应力强度求许用荷载几(1 5)图64.如图7所示弯曲梁，除受到均布力q外还在跨中受到集中力凡 已知材料弹性模量为E,轴惯性矩为&，跨长为/，试绘出梁的剪力图和弯矩图；请推导出梁仅受跨中集中力尸时梁的挠度曲线方程。(1 5)2图72西南交通大学201020

17、11学年第学期考试试卷B课程代码6321600 课程名称 工程力学 考 试 时 间120 分钟题号一四五六七八九十总成绩得分阅卷教师签字:领D|P卦34,35,36.填 空 题(每 小 题 3 分，计 24分)当一个刚体上作用有不平衡力系时，刚体可能发生的运动为：和 o超静定问题求解需要三类方程。低碳钢单轴拉伸实验重点是应用试验设备测试单轴试样的 数据和标距段的数据，单轴拉伸曲线中比例段之上的弹性段具有 特性。截面面积为A的矩形截面比例拉伸试样标距段长度为 0已知材料代表性体积单元RVE 的三个主应力为5、6、6,它们之间的大小关系是 ，又 已 知 材 料 的 弹 性 模 量 和 泊 松 比

18、分 别 为E和 人 则 主 应 变尸，摩尔圆半径为 o当矩形截面梁横截面的高度力增加一倍，宽度b减小一半时，最大正应力51ax 将变为原 来 的 一 倍，最大挠度W m ax 将 变 为 原 来 的 一 倍。有不重合的A、B两平面轴，若平面力矢产在该两轴上的投影矢分别与同轴上的分力矢 相 同 时，A、B 两 轴 之 间 的 夹 角 为 度。合 力 矩 定 理 可 简 述为O通常以低碳钢拉伸曲线中的特征应力 作为拉杆强度校核的极限强度，而另一特征应力 作为材料变形符合胡克律的极限值。多数金属工程材料在常温下的剪切弹性模量G约为 G Pa。请写出第二、三、四强度理论的等效应力(即相当应力)的表达式

19、：52=、O r 3 =、r4=由 定理可知，圆轴扭转时，纵 向 截 面 上 有 平 行 轴 线 的,在轴线上，T=。五.选 择 性 填 空 题(每 小 题 4分，计 16分)(1)图示三个单元体处于应力状 态：(a)、(b)、(c)oA.简单；B.复杂；C.纯剪。(2)金属材料单轴拉伸中的卸载定理在-定应变范围内适用，对于低碳钢，当塑性应变很大时，卸载段和重新加载段之间有一定滞回效应，卸载段比例部分的卸载模量相较材料的弹性模量A.不变；B.降低；C.提高；D.无法确定。(3)右图中压杆长度系数U 范围符合以下情况。A：u 0.5；B：0.5 n 1.0；C：0.7 u 2。已知材料平面单元体

20、的应力状态为：/、3、7 xy，取出如图所示楔形体，则平衡方程%=0 的完全展开式。六.分析与计算题(计6 0 分)(1)(1 0 分)如图所示外伸梁，受到均布载荷和跨中集中载荷作用。下图所给出了剪力图和弯矩图是否存在错误，若有错，请根据剪力、弯矩与均布载荷的微分关系及集中载荷的流向规律指出错误原因。qTHqTM荷/2(2)(1 5 分)如图所示，实心轴和空心轴通过牙嵌式离合器连接在一起。已知轴的转速=1 0 0 转/分，传输功率N =7.5 kW,材料的容许切应力 r =4 0 M P a,请根据剪切强度条件选择实心轴直径d和内外径比值小2=0.5的空心轴外径刈。提示：扭矩T 与和N之间存在

21、简单关系：T=9.55N/n(3)(15分)已知图示平面系统受水平力P 作用，不计摩擦及各杆自重，试求杆EF的内力；固支端B 的约束反力。(4)(2 0分)有图示杆系支架，已知斜杆AB为矩形截面：=1 0 m m,b=1 5m m,水平杆CB为圆截面：JCB=2 0 m m,两杆件为同种材料，其 弹 性 模 量=2 0 0 G P a,许用应力 6=1 6 0 M p a,比例极限bp=1 0 0 M P a。试求支架的最大安全载荷儿西南交通大学20112012学年第学期考试试卷A课程代码6321代0 课程名称 工程力学 考 试 时 间120 分钟题号一四五六七八九十总成绩得分阅卷教师签字：_

22、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _七.填 空 题（每小题4 分，19选 1 0,计 40分）3 9.当平面刚体平衡最多有一个独立平衡方程，平衡方程可确保刚体不发生转动，平 衡 方 程 可 令 刚 体 不 发 生 移 动。超 静 定 问 题 求 解 需 要 三 类 方程、o4 0.材料单轴拉伸曲线通常为工程应力应变曲线，即 曲 线，工程应力b 定义为拉伸力与原始横截面积之比

23、，工程应变 定义为 与 之比，而有限元商业软件数值计算中通常采用真应力真应变曲线，即近5曲线，真应力应变可由工程应力应变转换得到，真应变的转换式为T=_，真应力的转换式为。4 1.已知材料代表性体积单元R V E的三个主应力为5、6、3，它们之间的大小关系是，又已知材料的弹性模量和泊松比分别为E和片则剪切弹性模量G=_ o4 2.力 薮一 平 移 定 理 可 表 述为04 3.材料单轴拉伸的弹性极限（“）比例极限。4 4.工程力学教材中第七章、八章和第九章中的研究对象分别是、，这三章的三个基本假设分别XE、。4 5.通常以低碳钢拉伸曲线中的特征应力 作为拉杆强度校核的极限强度,而另一特征应力

24、作为材料变形符合胡克律的极限值。多数金属工程材料在常温下的弹性模量E约为G P a。46.请写出第二、四强度理论的等效应力（即相当应力）的表达式：52=、_ 47.下图中压杆长度系数为以下的 情况。48.对幕律强化材料，工程屈服强度cpo.2在I S O国际单轴拉伸试验规范中的对应符号为，工程抗拉强度小对应的符号为 o49.圆棒拉伸试样两加持端通常比中间等直段直径大些，在拉伸过程中试验机夹头加持试样材料的加持应力情况较为复杂，但并不影响试样等直段部分材料的应力分布均匀性，这种现象符合 原理。50.图2中 应 力 状 态 正 确 的 单 元 体 是。(A)1,2;(B)3,4;(C)2,3;(D

25、)l,4图 251.52.53.54.某弯曲梁的横截面为如图3所示的槽形横截面，其形心与槽顶 工的距离先为 m m。:低碳钢单轴拉伸实验重点是应用试验设备测试单轴试样的数据和标距段的数据。截面面积为A的矩形截面比例拉伸试 样 标 距 段 长 度 为。四个强度理论中第一 强度理论和第一 强度理论适合材料的脆25一性破坏。由剪应力互等定理可知，圆轴扭转时，纵向截面上有平行轴线150o|T 5y一图 3Z的，在轴线上，7=o55.梁弯曲内力符号定义：导致梁段“”变形状态的弯矩为正，梁段左横截面剪力方向朝 为正，或导致平面单元(顺时针或反时针)旋转的切应力为正，定义梁分布应力方向朝_ (上或下)为正。

26、56.请 写 出 纯 扭 转 圆 截 面 长 杆 的 横 截 面 切 应 力 表 达 公 式,极 惯 性 矩I p的表达式 0已知：杆两端所受扭矩为Mr，杆圆截面的外经为D,杆长为L57.如图4所示有四种不同约束的压杆，请给出压杆临界载荷相关的相当长度：(A);(B)-;(C)-;(D)-o(C)(D)图4八.分析与计算题I （计3 6分）（1）请根据梁弯曲的基本假设和求解力学问题的几何、物理、静力学三类方程，试推导出纯弯梁横截面正应力表达式。（1 2分）（2）已知材料所受的平面应力状态为：（6,6,对）,请画出莫尔圆，并在莫尔圆图中正确标出应力状态：（6,%为）的位置、主应力的位置和主应力关

27、于应力状态（为巧,为）的表达式。（1 2分）（3）有如图5所示外伸梁，受到均布载荷和跨中集中载荷作用。请根据剪力、弯矩与均布载荷的微分关系及集中载荷的流向规律画出梁的剪力图和弯矩图。（1 2分）九 分析与计算题I I（4选1,计1 2分）（1）已知主平面构成的体积代表性单元R V E,请根据包含泊松效应的R V E变形特性，推导广义虎克定理的主应力应变表达式。（2）请推导矩形截面梁自由端受向下集中力的悬臂梁挠度曲线方程，梁横截面尺寸h x b、梁长乙和弹性模量E均已知。（3）请推导矩形截面、中部受向下集中力F的简支梁挠度曲线方程w/x）,梁横截面尺寸h x b、梁 长L和弹性模量E均已知。（4

28、）当矩形截面梁横截面的高度力增加一倍，宽 度b减小一半时，请求解:i.最大正应力b m ax将变为原来的倍数；i i.轴线最大挠度W m ax将变为原来的倍数。十.分 析 与 计 算 题I H （2选1,计1 2分）1 .已知图6示系统受水平力P作用，不计摩擦及各杆自重。试求（1）E F内力；（2）较支点B的约束反力。2 .如 图7所示平面构架由直杆A C、AD及直角折干B E D在A、B、D处用较链连接而成，已知P=2 k N,各构件自重不计。试求较A、B及固定端C的约束反力。图 7十 一.附 加 题(2 选 1,最高奖励分10分)(1)有一组如图8 所示的复合悬臂梁，荷载F 作用在两梁较接

29、处B。已知梁4 8 长度为L、弹性模量为E、轴惯性矩为八，梁A B、B C的跨长比为八%=3/2,刚度比为Eh/EI2=4/5。试求梁BC连接处受力尸B与载荷F的比值FB/F的大小。图8(2)有图9 所示杆系支架，已知斜杆AB为圆截面：JAB=20mm,水平杆CB为矩形截面：h=10mm,b=1 5 m m.各杆件为同种材料，其 弹 性 模 量=200GPa,许用应力 司=160MPa,比例极限6=100MPa,试求支架的最大安全载荷产和相应杆件AB、CB的应力。图9西南交通大学20112012学年第学期考试试卷B课程代码6321600 课程名称工程力学 考 试 时 间120 分钟郸h堞怦阅卷

30、教师签字:题号一四五六七八九十总成绩得分十 二.填 空 题（每小题4分，18选10,计40分）5 8.工程力学教材中第七章、八章和第九章中的研究对象分别是，这三章的三个基本假设分别叔D|r料邹宏照赭W是、。5 9.当平面刚体平衡最多有 个独立平衡方程,平衡方程可确保刚体不发生转动，平 衡 方 程 可 令 刚 体 不 发 生 移 动。超 静 定 问 题 求 解 需 要 三 类 方程、o6 0.材料单轴拉伸曲线通常为工程应力应变曲线，即 曲 线，工程应力b 定义为拉伸力与原始横截面积之比，工程应变定义为 与 之比，而有限元商业软件数值计算中通常采用真应力真应变曲线，即T 5曲线，真应力应变可由工程

31、应力应变转换得到，真应变的转换式为T=_，真应力的转换式为 o6 1.梁弯曲内力符号定义：导致梁段“”变形状态的弯矩为正，梁段左横截面剪力方向朝 为正，或导致平面单元（顺时针或反时一针）旋转的切应力为正，定义梁分布应力方向朝_（上或下）为正。6 2.由剪应力互等定理可知，圆轴扭转时，纵 向 截 面 上 有 平 行 轴 线 的,在轴线上,T=_o6 3.请 虱 正 扭 转 圆 截 面 长 杆 的 横 截 面 切 应 力 表 达 公 式，极 惯 性 矩I p的表达式 o已知：杆两端所受扭矩为M r，杆圆截面的外经为D,杆长为心6 4.已知材料代表性体积单元R V E的三个主应力为5、6、5，它们之

32、间的大小关系是,又已知材料的弹性模量和泊松比分别为E和片则剪切弹性模量G=o6 5.力 平 移 定 理 可 表 述为O6 6.材料单轴拉伸的弹性极限（“）比例极限。6 7.通常以低碳钢拉伸曲线中的特征应力 作为拉杆强度校核的极限强度，而另一特征应力 作为材料变形符合胡克律的极限值。多数金属工程材料在常温下的弹性模量E约为G P a。6 8.低碳钢单轴拉伸实验重点是应用试验设备测试单轴试样的 数据和标距段的数据。截面面积为A的 矩 形 截 面 比 例 拉 伸 试 样 标 距 段 长 度 为。69.请写出第二、四强度理论的等效应力（即相当应力）的表达式：32=、O r 4=070.四个强度理论中第

33、一 强度理论和第一 强度理论适合材料的脆性破坏。71.下图中压杆长度系数为以下的 情况。A：P 0.5；B：0.5 u 1.0；C：0.7 u 2。图 172.对幕律强化材料，工程屈服强度6),2在I SO国际单轴拉伸试验规范中的对应符号为,工程抗拉强度可对 应 的 符 号 为。73.圆棒拉伸试样两加持端通常比中间等直段直径大些，在拉伸过程中试验机夹头加持试样材料的加持应力情况较为复杂，但并不影响试样等直段部分材料的应力分布均匀性，这种现象符合 原理。74.图2中应力状态正确的单元体是 0(A)1,2;(B)3,4;(C)2,3;(D)l,475.图 2某弯曲梁的横截面为如图3所示的槽形横截面

34、，其形心与槽顶的距离及为 m m。750o 1M-i25y图 3十 三.分析与计算题I （计3 5分）（1）已知材料所受的平面应力状态为：（6,药,如）,请画出莫尔圆，并在莫尔圆图中正确标出应力状态：（分药,%）的位置、主应力的位置和主应力关于应力状态（%）的表达式。（1 5分）（2）请推导矩形截面梁自由端受向下集中力的悬臂梁挠度曲线方程，梁横截面尺寸h x b、梁长L和弹性模量E均已知（1 0分）。画出梁的剪力图和弯矩图。（1 0分）十四.分析与计算题口（计1 0分）已知主平面构成的体积代表性单元R V E,请根据包含泊松效应的R VE变形特性，推导广义虎克定理的主应变表达式。十五.分析与计

35、算题I I I （计1 5分）如图7所示平面构架由直杆AC、AD及直角折干BED在A、B、D处用钱链连接而成，已知P=2 k N,各构件自重不计。试求较A、B及固定端C的约束反力。图 7西南交通大学20112012学年第学期考试试卷B课程代码6321代0 课程名称 工程力学 考 试 时 间120 分钟题号一四五六七八九十总成绩得分阅卷教师签字：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

36、 _ _V教DIP料郸E堞林钝十六.填 空 题（每小题5 分，18选 1 0,计 50分 全做可按正确者计分）76.工程力学教材中第七章、八章和第九章中的研究对象分别是、，这三章的三个基本假设分别是、。77.当平面刚体平衡最多有 个独立平衡方程,平衡方程可确保刚体不发生转动，平 衡 方 程 可 令 刚 体 不 发 生 移 动。超 静 定 问 题 求 解 需 要 三 类 方程、。78.材料单轴拉伸曲线通常为工程应力应变曲线，即 曲 线，工程应力b 定义为拉伸力与原始横截面积之比，工程应变 定义为 与 之比，而有限元商业软件数值计算中通常采用真应力真应变曲线，即T5曲线，真应力应变可由工程应力应变

37、转换得到，真应变的转换式为T=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，真应力的转换式为 o79.梁弯曲内力符号定义：导致梁段“”变形状态的弯矩为正，梁段左横截面剪力方向朝 为正，或导致平面单元（顺时针或反时一针）旋转的切应力为正，定义梁分布应力方向朝_（上或下）为正。80.由剪应力互等定理可知，圆轴扭转时，纵 向 截 面 上 有 平 行 轴 线 的,在轴线上,T=_o81.请 虱 正 扭 转 圆 截 面 长 杆 的 横 截 面 切 应 力 表 达 公 式,极 惯 性 矩I p的表达式。已知：杆两端所受扭矩为T，杆圆截面的外经为D,杆长为心82.已知材料代表性体积单元RVE的三个主应

38、力为5、6、5，它们之间的大小关系是，又已知材料的弹性模量和泊松比分别为E和片则剪切弹性模量G=o83.力 平 移 定 理 可 表 述为=84.材料单轴拉伸的弹性极限（“）比例极限。85.通常以低碳钢拉伸曲线中的特征应力 作为拉杆强度校核的极限强度，而另一特征应力 作为材料变形符合胡克律的极限值。多数金属工程材料在常温下的弹性模量E约为GPa。86.低碳钢单轴拉伸实验重点是应用试验设备测试单轴试样的 数据和标距段的数据。截面面积为A的矩形截面比例拉伸试样标距段长度为 o87.请写出第二、四强度理论的等效应力（即相当应力）的表达式：32=、Or4088.四个强度理论中第一 强度理论和第一 强度理

39、论适合材料的脆性破坏。89.下图中压杆长度系数为以下的 情况。A：P 0.5；B：0.5 u 1.0；C：0.7 u 2。图 190.对幕律强化材料，工程屈服强度6),2 在 IS O 国际单轴拉伸试验规范中的对应符号为,工程抗拉强度5 对 应 的 符 号 为。91.圆棒拉伸试样两加持端通常比中间等直段直径大些，在拉伸过程中试验机夹头加持试样材料的加持应力情况较为复杂，但并不影响试样等直段部分材料的应力分布均匀性，这种现象符合 原理。92.图2中应力状态正确的单元体是 o(A)1,2;(B)3,4;(C)2,3;(D)l,493.图 2某弯曲梁的横截面为如图3 所示的槽形横截面，其形心与槽顶的

40、距离比为 m m。M-i25图 3y十七 分析与计算题I(计 30分)(1)(10分)已知横截面钢轴上的外力偶矩叫,=1800N.a,=12 00”加,试求最大切应力和最大相对扭转角。已知G =80G P a。(10)图4(2)(2 0分)请推导矩形截面梁自由端受向下集中力的悬臂梁挠度曲线方程，梁横截面尺寸h x b、梁长L和弹性模量E均已知(10分)。画出梁的剪力图和弯矩图。(10分)卜八.分析与计算题II(计10分)图5所示桁架结构中，两杆横截面面积均为A=20(b2,b=i60MPa,试求许可载荷乩图 5十九.分析与计算题HI(计10分)如图6所示平面构架由直杆AC、AD及直角折干BE D在A、B、D处用较链连接而成，已知P=2 k N,各构件自重不计。试求钱A、B及固定端C的约束反力。二十.附加奖励题：图示四根圆截面细长压杆，材料及直径均相同，指出下列论述中何者正确，说明为什么。(15分)A.最容易失稳的杆是(c),最不易失稳的杆是(a)B.最容易失稳的杆是(b),最不易失稳的杆是(c)C.最容易失稳的杆是(a),最不易失稳的杆是(d)D.最容易失稳的杆是(d),最不易失稳的杆是(b)图7