工程力學（II）試卷（考試試卷120分鐘，考試形式閉卷）題號一二三四五六七總得分題分得分18121010102020100一、選擇題（本大題共6題，每題3分，共18分）對于沒有明顯屈服階段的塑性材料，通常以 表示屈服極限。其定義有以下0.2四個結論，正確的是哪一個？（A）2%的塑性應變所對應的應力值作為屈服極限0.02%的塑性應變所對應的應力值作為屈服極限0.2%的塑性應變所對應的應力值作為屈服極限0.2%的應變所對應的應力值作為屈服極限a、b、c表示的應力狀態分別為二向應力狀態、純剪切應力狀態、三向應力狀態單向拉應力狀態、單向壓應力狀態、三向應力狀態單向壓應力狀態、純剪切應力狀態、單向拉應力狀態單向拉應力狀態、單向壓應力狀態、純剪切應力狀態一等截面鑄鐵梁的彎矩圖如圖所示，設計梁的截面時，最合理的截面應該是圖關于它們的正確性，現有四種答案，正確答案是123aaF F123aa2 1453454 (a)

(b)（A）1、2（B）、3的應力狀態是正確的（C）3、4（D）、5的應力狀態是正確的mmmm(A)mm(C)mm mmmm(B)mm(D)對于不同柔度的塑性材料壓桿，其最大臨界應力將不超過材料的(A)比例極限P (B)彈性極限e (C)屈服極限S (D)強度極限b二、填空題（本大題共題，每空2分，共12分）1.鉚接頭的連接板厚度為t鉚釘的直徑為d則鉚釘剪應力= 擠壓應力bs=PtPttdtP/2第1題圖材料的曲線如圖，則材料的屈服極限Mpa強度計算時，若取安全系數為2，那么材料的許用應力[σ]= Mpa第2題圖 第3題圖ADF作用，E，AB、BC、CDA、2A、3A，則階梯形桿總變形量l跨度為l的簡支梁已知qwC

5ql4384EI，圖示簡支梁跨中撓度wC第4題圖三、作圖題（10分）畫出梁的剪力、彎矩圖（要在圖上標明各段最大值）四、計算題（10分）ab面上的應力（300），并求20MPa

及主應力。maxab 40MPa五、計算題（10分）傳動軸受力圖如下圖所示，皮帶輪Ⅰ直徑D1＝80cm，皮帶輪Ⅱ直徑D2＝40cm，已知軸的許用應力[]50MPa。試以第四強度理論設計軸的直徑d。DⅠDA d 1

8kNDⅡD4kN2 D4kN50cm

B2kN50cm

C50cm六、計算題（20分）lw(x試求：1．梁的中間截面上的彎矩最大彎矩（絕對值）分布載荷的變化規律梁的支承狀況

q0x (3x42x24360EIlFRl

q0FRr七、計算題（20分）q=20kN/mAD的截面為矩形，b=90mm，h=130mmBCd=80mmQ235鋼。P已知材料的彈性模量10055=200MPa，Pp s[τ]=100MPa，中柔度桿的臨界應力公式為：cr

3822.18（Mpa）,穩定安全nst=3。試從兩個方面來校核此結構是否安全。參考答案一、選擇題（本大題共6題，每題3分，共18分1.C 2.C 3.D 4.D 5.B 6.C二、填空題（本大題共題，每空2分，共12分）2P；P

2.235；117.5 3.3Fl

4.

5ql4d2

2td

768EI三、作圖題（10分）畫出梁的剪力、彎矩圖（要在圖上標明各段最大值）四、計算題（10分）ab面上的應力（300），并求20MPa

及主應力。maxab 40MPa解答： 40Mpa, 0, 20Mpax y xyxy xy

x

cos

sin4040cos12020sin120 7.32Mpa60 2

xy 2 240xxy60

sin2xy((x2y)2 2xy

cos sin12020cos120 7.32Mpa2404022022 } max3 min

x y2

2

8.3Mpa48.3Mpa8.3Mpa,1 2

0,3

48.3Mpamax

12

28.3Mpa3五、計算題（10分）傳動軸受力圖如下圖所示，皮帶輪Ⅰ直徑D1＝80cm，皮帶輪Ⅱ直徑D2＝40cm，已知軸的許用應力[]50MPa。試以第四強度理論設計軸的直徑d。DⅠDA d 1

8kNDⅡD4kN2 D4kN50cm

B2kN50cm

C50cm在危險截面A上危險點在七上下邊緣M 4212 17KNT0.8KNm由第四強度理

M20.75T2

170.75

[]r4 W d332a0.09479m六、計算題（20分）

取a94.8mmqxlw(x試求：1．梁的中間截面上的彎矩最大彎矩（絕對值）分布載荷的變化規律梁的支承狀況qx解：w(x) 0 (3x410l2x27l4)

0F

(3x410l2x27l4)q0360EIlM(x)EId2

q0x3

q0lx

RlFRrdx2 6lq( )3l 02

lq0(2) qlqM( ) 02 6 16F

(x)dM

qx2 ql 0 0Q dx 2l 6令F=0，

q0x2q0

l0，x 3lQ 2l 6 3M M(

3 ql) 0

3 qll)3 0

3l)

3ql20max

3 6l 3 6 3 27dF q（3）q(x)

Qdx

0xl（4）M|

0，M

q0

l3q0

l

0 兩支座無集中力偶x0F F| 0

xlql0

6l 60ql（↑）0Rl Qx0 6 6F F|

ql2 q0 0

ql（↑）0Rr Qxl 2l 6 30最后得載荷，支座如圖。七、計算題（20分）q=20kN/mAD的截面為矩形，b=90mm，sh=130mm，柱BC的截面為圓形，直徑d=80mm，梁和柱的材料均為Q235鋼。已知材料的彈性模量p10055s[τ]=100MPa，中柔度桿的臨界應力公式為：cr

3822.18（Mpa）,穩定安全nst=3。試從兩個方面來校核此結構是否安全。以梁AD為研究對象5 M(F)0: 205 F405A 2 B F 0: 205F F 0解得：FA

y37.5kN FB

A B62.5kN梁AD的強度校核梁D的彎矩圖如圖所示，有彎矩圖可知xmax

MWMz

35.161030.090.132/

138.7MPa所以梁的強度滿足要求梁BC的安全性校核2EP22002EP2200109200106PIAIAd4/64d2/4i 4兩端鉸支約束的壓桿，μ=