1、工程力學期末復習題1選擇題:(1)下面哪一選項是材料的剛度指標?A彈性模量E;C強度極限(Tb；(2)下面哪一選項是材料的塑性指標?A彈性模量E;C強度極限(Tb；AB屈服極限bs；D斷后伸長率(延伸率)8。DB屈服極限bs；D斷后伸長率(延伸率)8。(3)在鑄鐵壓縮試驗中，破壞后的鑄鐵試樣斷口平滑呈韌性，與軸線近似成45破壞前,該斷口所在斜截面的應力有何特點？CA拉應力最大;C剪應力最大;B拉應力最小;D剪應力最小。(4)在鑄鐵扭轉試驗中，鑄鐵斷口的形態是什么樣的？DA斷口平齊、與軸線垂直；B斷口平齊、與軸線近似成45C斷口呈螺旋面、與軸線垂直；D斷口呈螺旋面、與軸線近似成45。(5)根據鑄

2、鐵試件扭轉破壞斷口可以推斷，鑄鐵的扭轉破壞和什么因素有很大的關系?A最大拉應力；B最小拉應力；C最大剪應力；D最小剪應力。(6)電阻應變片(簡稱電阻片或應變片)應用廣泛，它是利用什么原理實現電測的?A壓電；B光的衍射；C金屬絲的電阻隨機械變形而發生變化；D當軸向壓力達到某一臨界值時，壓桿失穩。(7)沖擊韌性的物理意義是A。A試樣斷裂過程中斷面單位面積吸收的能量;B試樣斷裂過程中斷面吸收的能量；max發生在a點，max發生在b點;A的哪些點上，有4種答案，請判斷Dmax發生在d點,max發生在b點。(9)構件中危險點的應力狀態如圖所示。構件為鋼制：x=45MPay=135MPaz=0,xy=0,

3、許用應力=160MPa則下面關于構件強度的說法中正確的是A選用第一強度理論，構件滿足強度要求；B選用第一強度理論，構件不滿足強度要求；C選用第三強度理論，構件滿足強度要求；D選用第三強度理論，構件滿不足強度要求。Co(10)構件中危險點的應力狀態如圖所示。構件材料為鑄鐵:x=20MPay=-25MPa,z=40MPaxy=0,許用應力=30MPa則下面關于構件強度的說法中正確的是B。A選用第一強度理論，構件滿足強度要求；B選用第一強度理論，構件不滿足強度要求；C選用第三強度理論，構件滿足強度要求；D選用第三強度理論，構件滿不足強度要求。(11)壓桿的臨界載荷是BoA使壓桿保持穩定的直線平衡構形

4、的最小軸向壓力;B使壓桿保持穩定的直線平衡構形的最大軸向壓力;C使壓桿保持穩定的直線平衡構形的平均軸向壓力;D使壓桿保持穩定的曲線平衡構形的最大軸向壓力。C試樣在沖擊過程中受到的最大沖擊力;D試樣在沖擊過程中產生的最大變形。(8)矩形截面梁在截面B處沿鉛垂對稱軸和水平對稱軸方向上分別作用有FP,如圖所示。關于最大拉應力和最大壓應力發生在危險截面D是正確的。Bmax發生在C點，max發生在d點;Cmax發生在b點，max發生在a點;(12)下面關于壓桿約束強弱對其穩定性影響的說法中，正確的是AA壓桿約束愈強，壓桿的臨界載荷Fpcr愈高，其穩定性愈好;B壓桿約束愈強，壓桿的臨界載荷Fpcr愈低，其

5、穩定性愈好;C壓桿約束愈強，壓桿的臨界載荷Fpcr愈高，其穩定性愈差;D壓桿約束愈強，壓桿的臨界載荷Fpcr愈低，其穩定性愈差。(13)如圖所示，一端固定、另一端由彈簧側向支撐的細長壓桿的臨界載荷，可采用歐拉公式FPcr2EI/l2計算。該壓桿的長度系數的取值范圍為CoA0.5;B0.50.7;C0.72.0;D2.0。(14)沖擊動荷系數是A。A構件承受的沖擊載荷和相應靜載荷之比；B構件承受的相應靜載荷和沖擊載荷之比；C構件承受的相應靜應力和沖擊應力之比；D構件承受的相應靜位移和沖擊位移之比。(15)構件在突加載荷作用下引起的應力和位移是相應靜載荷作用下的BoA一倍；B二倍；C三倍；D三分之

6、一。(16)將重物突然放到結構上和將重物緩慢放到結構上，下面關于這兩種情形下結構產生的最大變形的說法中，A是正確的。A前者產生的最大變形大；B后者產生的最大變形大；C二者產生的最大變形相同；D有可能前者產生的最大變形大，也有可能后者產生的最大變形大。(17)下面關于疲勞失效的說法中，不正確的是：A。A疲勞失效時的名義應力值高于材料在靜載荷作用下的強度極限；B構件在疲勞失效前需要經過一定數量的應力循環；C構件在疲勞失效前沒有明顯的塑性變形，即使塑性很好的材料也會呈現脆性斷裂;D構件疲勞失效時，同一疲勞破壞斷口，一般都有明顯的光滑區域和顆粒狀區域。(18)構件的疲勞破壞是目的結果。A構件材料性質變

7、化；B構件中裂紋的形成和逐漸擴展；C構件中最大拉應力的作用；D構件中最大剪應力的作用。(19)影響實際構件疲勞壽命的三個主要因素為D。A溫度、壓力、體積；B位移、速度、加速度；C材料、質量、密度；D應力集中、零件尺寸、表面加工質量。(20)持久極限是DA經過有限多次應力循環而不發生破壞時的平均應力值；B經過無窮多次應力循環而不發生破壞時的平均應力值；C經過有限多次應力循環而不發生破壞時的最大應力值；D經過無窮多次應力循環而不發生破壞時的最大應力值。2一活動梯子放在光滑的水平地面上，梯子由AC與BC兩部分組成，每部分的重量均為150N,重心在桿子的中點，AC與BC兩部分用錢鏈C和繩子EF相連接。

8、今有一重量為600N的人，站在梯子的D處，試求繩子EF的拉力和A、B兩處的約束力。AB3磚夾的寬度為250mm桿件AG*口GCE旌G點較接。已知：醇的重量為W提醇的合力為Fp,作用在磚夾的對稱中心線上；尺寸如圖所示；磚夾與磚之間的靜摩擦因數fs=0.5。試確定能將磚夾起的d(1(d是G點到磚塊上所受正壓力作用線的距離)。題3圖4試求圖示靜定梁在A、BC三處的全部約束力。已知d和q。a，rnjEirmq以B鑫Id.I-d.I.d-I.&具5試畫出圖示（圖中各數單位為kN）桿件的軸力圖。6一端固定另一端自由的圓軸承受4個外力偶作用，如圖所示。各力偶的力偶矩數值（單位為kNI-m）均示于圖中

9、。試畫出圓軸的扭矩圖。題6圖7試畫出圖示梁的剪力圖、彎矩圖。8試畫出圖示梁的剪力圖、彎矩圖。9圖示結構中BC和AC都是圓截面直桿，直徑均為d=20mm材料都是Q235鋼，其許用應力=157MPa試求該結構的許用載荷。題9圖10變截面軸受力如圖所示，圖中尺寸單位為mm。若已知Ma1765Nm,Me21171Nm,材料的切變模量G80.4GPa,求:(1)軸內最大剪應力，并指出其作用位置;(2)軸內最大相對扭轉角max。題10圖11懸臂梁受力及截面尺寸如圖所示。圖中未標示的尺寸單位為mm求梁的11截面上A、B兩點的正應力。題11圖12圖示外伸梁承受集中載荷Fp作用，尺寸如圖所示。已知FP=20kN

10、,許用應力=200MPa所使用的工字鋼的型號是14,試校核梁的強度。工No.14題12圖k#度f&穌甯鹿,4-L平均屋小康，r的用HF靶t附表:匚羯端SOJC半稅FI僑怦幣Is-十餐*:蛻峰也.V4艮寸/1Ml.就面曲機/ch1r£1八電'mJLT*d*rrltjcm#JSxrtnIJaa"Wjrm/小'由10INi?e輔7I7.(HTft.5?3.13.514.31%111.2Ur2245-l£3r43497?,5.294,14519&8.5310,4533士7212s6771.5Z幽H140Ri5,s9J7.S3.821.5,應

11、97121025.76IZ£4.416L73LC88府軌9B426.1練5U301414.53魁,121.21.39181&016,5JO,7隊514J30.624.J記6口1-7.3d電4122Z62tOt不too711J4,535.5跖923702378/1517,2131.92.1320b20oIKgKTg科531.1網。網7.961S.91«»*，12.Q6空。110?.5電3丸與4.83334?？谌谑细匠?僻4ag1.327b320JUia.a9.S<.»46.136.43570_32$象7SIS.7也7丸27羯，幫6111813

12、105低53S.1son；M10LUW.18如5W邪明2.40*ZSb250ns1011310553.51"5283,tS*二二9.93«fl.273福翁7珞U3小M13圖示外伸梁承受集中載荷Fp作用，尺寸如圖所示。已知Fp=20kN,許用應力二160MPa試選擇所用工字鋼的型號。附表:題13圖（部分）內號包更，k1度.&-鼻甯席,d-Mfli平均bi罩orr內圈HF般t匚*期SOiC平并；IL-懾昆7稅，S-十款*:鴕串電.R/mn1根面曲機JcmF比籍“她13#ft倩i*AdrFLFm'憶一。、rtii/戶&cmI/era'/mi'

13、;ij,/cm10IN«4H57.S氏53.11機311.2245r4s4.148.59339,?Z1.5Z1連71L9.473.5厚1以N-188P4377,S295.19510,854«,90SIZB677LG09X"uorr&7.S3aS21.5,咐97121025.7612C4.«l.11,73怔口府99s426.1前51130HI6.59型魁,12i.Z1.89ISISO的樂sJO,74514J皎白練記6口1器7.3d15.412J2G220a2CK?tQ<JqIIg35.527.S2370237fi.1517,21%31.92.

14、13的&20010：9)1,494,5瞅5131.1ZSOO2507.961S,91»33.2.Q6zzo110電3丸54.S433M0Q8.附1良9攤gg工初27b320JU0,5K,J戶54浦播J36.43510_325拆7S1隊7N<2.7丸27羯，Z50HiR1310s，軋$36.15陽.”UL.H1&加如時O*fiUi2,4%ZSb雨11110»310s53.S52注,郭9.9力.鯉3間2975工5L+J14圖示之AB為簡支梁，當載荷Fp直接作用在梁的跨度中點時，梁內最大彎曲正應力超過許用應力30%。為減小AB梁內的最大正應力，在AB梁配置一

15、輔助梁CDCD也可以看作是簡支梁。試求輔助梁的長度a。題14圖15圖中q、1、EI等為已知。試用疊加法求圖示梁中截面B的撓度和轉角。已知:(a)EIl(b)16圖中P、q、已知:(a)12I".irirJIL.UIIII!|廿nEI-l題15圖EIlMlBEIql3B6EIMl2WbWbl、EI等為已知。試用疊加法求圖示梁中截面B的撓度和轉角。ei2EIql48EI題16圖EIlPl2B2EIPl33EIw17試求圖示梁的AB端約束力。3qlB6EIWbql48EI題17圖已知:EIBEI-lPl2B2EIMlEIWbPl33EIMl22EI18矩形截面懸臂梁受力如圖所示，其中力Fp

16、的作用線通過截面形心。已知Fp、b、h、l和。（1）試求圖中虛線所示截面上點a處的正應力。（2）當為何值時，點a處正應力為零。題18圖19煤氣罐所用材料的屈服應力為s=170MPa,若煤氣罐的外徑為D=32cm,壁厚為=0.28cm,試用第三強度理論計算煤氣罐不發生屈服所能承受的最大內壓p。題19圖MaF0Fb2.4cos752WBC2.4cos751.5WP2.40.6cos75WAC2.4cos750.50Fb375NfFy0FaFbWacWbcWP0Fa525Nt(2)以BC為研究對象，作受力圖如右下。McF0Fb2.4cos75FT2.40.6sin75Wbc2.4cos750.50F

17、T107N工程力學期末復習題答案1答:(1)A(2)D(3)C(4)D(5)A(6)C(7)A(8)D(9)C(10)B(11)B(12)A(13)C(14)A(15)B(16)A(17)A(18)B(19)D(20)D2 答：(1)以整體為研究對象，作受力圖如右上。FBy4qd(2)分析AB桿，作受力圖。Fbx3 答：磚被夾起時磚夾和磚能保持平衡。(1)以整體為研究對象，作受力圖如右上。Fy0FpW0(a)(2)以科為研究對象，作受力圖如右中。MDF0Fa250W1250(b)FAfsFNA(c)(3)以磚夾AGEB分為研究對象，作受力圖如右下。MGF0FP95Fa30FNAd0(d)將式(

18、a)、(b)、(c)、(d)聯立，可得d110mm4 答：(1)先分析BC桿，作受力圖。Fx0Fbx0MbF0FCy2dqdd/20qdFy0FByFeyqd0MaF0Maqd3d/2FBy2d0Ma3qd2(j)Fx0Fax05答:6答:7答:Fy0FAyqdFBy0FAy4qdjFN/kN308答:Cql一119答：(1)受力分析，確定各桿的軸力研究銷子C,由平衡方程Fx0Fnacsin45Fnbcsin300Fy0Fnaccos45Fnbccos30Fp0(2)求該結構的許用載荷保證AC桿強度安全的結構許用載荷為100.518FpAacFp0.518保證BC桿強度安全的結構許用載荷為0.

19、732Fp取較小的FP答:(1)作扭矩圖固定AbcFp0.7320.7321751062021064N75.106kN0.73288Mx/NmX2936AB段：一ABmaxMWp116Mx1_d13162936703109PaBC段:maxBCMx216Mx2161171PaWP2d23503109可見，maxmaxBC47.711MPa(2)求軸內最大剪應力及其作用位置(3)求軸內最大相對扭轉角43.595MPa47.711MPa軸內最大相對扭轉角為AC兩截面相對扭轉角,maxACABBC乎GIP1Mx2l2GIP22936700103117150080.4109704101280,4109

20、邛Itrad504101232322.271102rad(1)確定梁的11截面上的彎矩數值應用截面法可得M111000160010.5Nm1300Nm(2)計算慣性矩Izbh3120.10.1534m2.81251012求梁的11截面上A、B兩點的正應力A點：AM1I1Ya1300552.812510Pa2.542MPa(拉)M11Yb130035102.8125103-Pa1.618MPa(壓)B點：BIz512答：(1)先求約束反力MAF0FBy4FP505FByFP25kN4MBF0FAy4Fp101FAyFp5kN4(2)作彎矩圖PPNo.14(3)強度分析危險截面在Mmax20kNm

21、,查表得No.14工字鋼的彎曲截面模量Wz10210max安全MmaxWZ20103102106Pa196.1MPa200MPa另號量又=hj卜明者度，Jr-不均r時用K*柱1n-H喇引觀罕牛fI一情件即i日獻武本Hrr-齒性單落,5+就81的部3.型*尺寸,mmHEUJem1rin八himJ*彳*惜J-JhJJ力fJm，正皿ix?rtnJr15,011lji/cSl>L*E1>/cm10lot第4.5小&53.3U.3ll.Z245上14LSt33鼠鹿1.52|12.67!三B.47工5IB,1U,2488.4377,$J9S.1能LQ.8546.90S12.177L60

22、91414。flfl15.5a】7.53.82L5乳9nsq二5.76亮6%416.1l.73ICHoA8«軌9|84苑130.51130HI6.5Rl工89321.ZLS9|»儂S.5i)0.78,5九330.624.116601R57.me1222621QO7fl4.533,5J7.S23702V氏15i7+a1U.S丸IS20bZOO10Z911.4194,539.531.125如250T.曾16,J»»JX12.o«%220llflr.s】23%$4.B心333400W工而i隊g耀<oJ3.11Z2bZ20N29.5】2.3丸54

23、546.43仇43570必機781良7ZM4工，Z-Z713答:(1)先求約束反力MaFMbFFAy41F4FP10p5kN(2)作彎矩圖(3)強度分析危險截面在B處,Mmax20kNm,由強度條件maxMmaxWnT10336m1601020_63312510m125cm查表知應選擇No.16工字鋼。FBy4Fp505FByFP25kN4'em就面況ifc*r般AL.曲機/rif尸-j廠身W/an'1AAdF，,1一JJ段tin1I/CIBtij,/cmIOA輔4.5763.114.311.2245494.148.53339a?ZJ.52i?e7lSB.4T3.51H,1I4r3-18ar4317?,5295.19510IS44.90A12.677LseeHUPHi5,59J7.S3,且21.5況97121025.76izfil.4I后,73府仇94126.120.5U3046.S893.121.Z1.3921JISO加，6,5JO,7及5Cl亂白縱116前1脂7.3d電4122262Matoo1007II五527.1>2370237S.三17,21%31.52.IS翔占20oio:)1,44,5阻3i.l35£0_2507.96IS,9ICS33.2.OS加1例7.5電$