PAGE第4頁共6頁2011年課程考試復習題及參考答案工程力學一、填空題：1.受力后幾何形狀和尺寸均保持不變的物體稱為剛體。2.構件抵抗破壞的能力稱為強度。3.圓軸扭轉時，橫截面上各點的切應力與其到圓心的距離成正比。4.梁上作用著均布載荷，該段梁上的彎矩圖為二次拋物線。5.偏心壓縮為軸向壓縮和彎曲的組合變形。6.柔索的約束反力沿柔索軸向離開物體。7.構件保持穩定平衡的能力稱為穩定性。8.力對軸之矩在力的作用線與軸向平行或相交情況下為零。9.梁的中性層與橫截面的交線稱為中性軸。10.圖所示點的應力狀態，其最大切應力是100mpa。11.物體在外力作用下產生兩種效應分別是變形效應（內效應）與運動效應（外效應）。12.外力解除后可消失的變形，稱為彈性變形。13.力偶對任意點之矩都相等。14.階梯桿受力如圖所示，設AB和BC段的橫截面面積分別為2A和A，彈性模量為E，則桿中最大正應力為2.5f/a15.梁上作用集中力處，其剪力圖在該位置有突變。16.光滑接觸面約束的約束力沿接觸面的公法線指向物體。17.外力解除后不能消失的變形，稱為塑性變形。18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有滿足三個矩心不共線的條件時，才能成為力系平衡的充要條件。19.圖所示，梁最大拉應力的位置在c點處。20.圖所示點的應力狀態，已知材料的許用正應力[σ]，其第三強度理論的強度條件是2τx≤[σ]。21.物體相對于地球處于靜止或勻速直線運動狀態，稱為平衡狀態。22.在截面突變的位置存在應力集中現象。23.梁上作用集中力偶位置處，其彎矩圖在該位置有突變。24.圖所示點的應力狀態，已知材料的許用正應力[σ]，其第三強度理論的強度條件是。25.臨界應力的歐拉公式只適用于細長桿。26.只受兩個力作用而處于平衡狀態的構件，稱為二力構件。27.作用力與反作用力的關系是大小相等，方向相反，共線。28.平面任意力系向一點簡化的結果的三種情形是力，力偶，平衡。29.階梯桿受力如圖所示，設AB和BC段的橫截面面積分別為2A和A，彈性模量為E，則截面C的位移為7fa/2EA30.若一段梁上作用著均布載荷，則這段梁上的剪力圖為斜直線。二、計算題：1.梁結構尺寸、受力如圖所示，不計梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C處的約束力。2.鑄鐵T梁的載荷及橫截面尺寸如圖所示，C為截面形心。已知Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，材料許用壓應力[σc]=160MPa，許用拉應力[σt]=40MPa。試求：=1\*GB3①畫梁的剪力圖、彎矩圖。=2\*GB3②按正應力強度條件校核梁的強度。3.傳動軸如圖所示。已知Fr=2KN，Ft=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齒輪直徑D=400mm，軸的[σ]=100MPa。試求：①力偶M的大小；②作AB軸各基本變形的內力圖。③用第三強度理論設計軸AB的直徑d13.槽形截面梁尺寸及受力圖如圖所示，AB=3m，BC=1m，z軸為截面形心軸，Iz=1.73×108mm4，q=15kN/m。材料許用壓應力[σc]=160MPa，許用拉應力[σt]=80MPa。試求：=1\*GB3①畫梁的剪力圖、彎矩圖。=2\*GB3②按正應力強度條件校核梁的強度。14.圖所示平面直角剛架ABC在水平面xz內，AB段為直徑d=20mm的圓截面桿。在垂直平面內F1=0.4kN，在水平面內沿z軸方向F2=0.5kN，材料的[σ]=140MPa。試求：=1\*GB3①作AB段各基本變形的內力圖。=2\*GB3②按第三強度理論校核剛架AB段強度。15.圖所示由5根圓鋼組成正方形結構，載荷P=50KkN，l=1000mm，桿的直徑d=40mm，聯結處均為鉸鏈。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩定安全系數nst=2.5，[σ]=140MPa。試校核116.圖所示為一連續梁，已知q、a及θ，不計梁的自重，求A、B、C三處的約束力。17.圖所示直徑為d的實心圓軸，受力如圖示，試求：①作軸各基本變形的內力圖。②用第三強度理論導出此軸危險點相當應力的表達式。18.如圖所示，AB=800mm，AC=600mm，BC=1000mm，桿件均為等直圓桿，直徑d=20mm，材料為Q235鋼。已知材料的彈性模量E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa。壓桿的穩定安全系數nst=3，試由CB第10頁共10頁參考答案一、填空題：1.剛體2.破壞3.正4.二次拋物線5.軸向壓縮與彎曲6.柔索軸線7.原有平衡狀態8.力與軸相交或平行9.中性軸10.100MPa11.變形效應（內效應）與運動效應（外效應）12.彈性變形13.相等14.5F/2A15.突變16.接觸面的公法線17.塑性變形18.不共線19.C20.2τx≤[σ]22.平衡22.應力23.突變24.25.大柔度（細長）26.二力構件27.等值、反向、共線28.力、力偶、平衡29.7Fa二、計算題：1.解：以CB為研究對象，建立平衡方程解得：以AC為研究對象，建立平衡方程解得：2.解：=1\*GB3①求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖解得：=2\*GB3②梁的強度校核拉應力強度校核B截面C截面壓應力強度校核（經分析最大壓應力在B截面）所以梁的強度滿足要求3.解：=1\*GB3①以整個系統為為研究對象，建立平衡方程解得：（3分）=2\*GB3②求支座約束力，作內力圖由題可得：=3\*GB3③由內力圖可判斷危險截面在C處4.解：=1\*GB3①求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖解得：=2\*GB3②梁的強度校核拉應力強度校核C截面D截面壓應力強度校核（經分析最大壓應力在D截面）所以梁載荷5.解：=1\*GB3①=2\*GB3②由內力圖可判斷危險截面在A處，該截面危險點在橫截面上的正應力、切應力為6.解：以CD桿為研究對象，建立平衡方程解得：AB桿柔度由于，所以壓桿AB屬于大柔度桿工作安全因數所以AB桿安全7.解：=1\*GB3①=2\*GB3②梁的強度校核拉應力強度校核A截面C截面壓應力強度校核（經分析最大壓應力在A截面）所以梁載荷8.解：=1\*GB3①點在橫截面上正應力、切應力點的應力狀態圖如下圖：=2\*GB3②由應力狀態圖可知σx=89.1MPa，σy=0，τx=30.6MPa由廣義胡克定律=3\*GB3③強度校核所以圓軸強度滿足要求9.解：以梁AD為研究對象，建立平衡方程解得：BC桿柔度由于，所以壓桿BC屬于大柔度桿工作安全因數所以柱BC安全10.解：以整個系統為研究對象，建立平衡方程解得：過桿FH、FC、BC作截面，取左半部分為研究對象，建立平衡方程解得：11.解：=1\*GB3①=2\*GB3②由內力圖可判斷危險截面在固定端處，該截面危險點在橫截面上的正應力、切應力為所以桿的強度滿足要求12.解：以節點C為研究對象，由平衡條件可求BC桿柔度由于，所以壓桿BC屬于大柔度桿解得：13.解：=1\*GB3①求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖解得：=2\*GB3②梁的強度校核拉應力強度校核D截面B截面壓應力強度校核（經分析最大壓應力在D截面）所以梁的強度滿足要求14.解：=1\*GB3①=2\*GB3②由內力圖可判斷危險截面在A處，該截面危險點在橫截面上的正應力、切應力為所以剛架AB段的強度滿足要求15.解：以節點為研究對象，由平衡條件可求1桿柔度由于，所以壓桿AB屬于大柔度桿工作安全因數所以1桿安全