工程力学期末复习资料

《工程力学》期末复习资料温馨提示：请大家做好充分的考前复习工作，考试时带好计算器，预祝大家期末取得好成绩，学有所成，新年快乐。一、填空题1.两物体相互作用的力总是同时存在，并且两力等值、反向、共线，分别作用于两个物体。这两个力互为作用与反作用的关系。2.力偶是由一对等值、反向、不共线的平行力组成的特殊力系组合而成的3.由链条、带、钢丝绳等构成的约束称为柔索约束，这种约束的特点：只能承受拉力不能承受压力，约束力的方向沿柔索约束拉紧的方向。4.力矩是使物体产生转动效应的度量，力矩有正负之分，逆时针旋转为正。5.平面一般力系的平衡方程的基本形式：10nixiF、10niyiF、1()0noiMF。6.根据工程力学的要求，对变形固体作了三种假设,其内容是：连续性假设、均匀性假设、各向同性假设。7.拉压杆的轴向拉伸与压缩变形，其轴力的正号规定是：轴力指向截面外部为正。8.塑性材料在拉伸试验的过程中，其-曲线可分为四个阶段，即：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段。9.构件在工作过程中要承受剪切的作用，其剪切强度条件AFQMax。10.扭转是轴的主要变形形式，轴上的扭矩可以用截面法来求得，扭矩的符号规定为：四指指向扭矩的转向，若大拇指指向截面的外部，则扭矩为正。11.平面弯曲梁剪力和弯矩正负判定口诀为：左上右下，剪力为正；左顺右逆，弯矩为正。12.空间力系根据力系各力作用线的分布情况，可分为空间汇交力系、空间平行力系和空间任意力系。13.截面法是求杆件件内力的基本方法。二、判断题1．力是物体之间的相互机械作用。（√）2．刚体是在力的作用下不变形的物体。（√）3．刚体受三个共面但互不平行的力作用而平衡时，三力必汇交于一点。（√）4.杆件两端受等值、反向、共线的一对外力作用，杆件一定发生地是轴向拉（压）变形。（╳）5．活动铰链支座的约束力通过销钉的中心，垂直于支承面，指向被约束的物体，恒为压力。（╳）6．若力系中各力的作用线在同一个平面内，该力系称为平面力系。（√）7．力学中仅用静力学平衡方程不能求得全部未知力的情况称为静定问题。（╳）8．物体的摩擦力方向总是与运动方向相反。（╳）9．平面弯曲梁的受力特点是所受外力均在过梁轴线的平面内。（√）10.梁的横截面上作用有负值弯矩，其截面中性轴上侧各点受到压应力作用，下侧各点受到拉应力作用。（√）11．一个力偶可以与一个力来平衡。（╳）12、两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。（╳）14、纯弯曲梁横截面上任一点，既有正应力也有剪应力。（╳）15、下图中物体的受力图是否正确。（╳）三、单项选择题1.静力学研究的对象是（D）A、物体B、流体C、物质D、刚体2.两个大小为3N、4N的力合成一个力时，此合力最小值为（D）A、5NB、7NC、12ND、1N3.在研究拉伸与压缩应力应变时，我们把杆件单位长度的绝对变形称为（B）A、应力B、线应变C、变形D、正应力4.下列说法中不正确的是：（A）A力使物体绕矩心逆时针旋转为负B平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和C力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡D力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心无关5.以下关于截面上内力的大小的结论哪一个是正确的？（A）A、与截面的尺寸和形状无关B、与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关C、与截面的尺寸和形状有关D、与截面的形状有关，但与截面的尺寸无关6.一受扭圆棒如图所示，其m-m截面上的扭矩等于(D)A．Tm-m=M+M=2MB.Tm-m=M－M=0C．Tm-m=2M－M=MD.Tm-m=－2M+M=－M7、杆件受力作用如图所示。若AB，BC，CD三段的横截面面积分别为A，2A，3A，则下列结论中正确是（D）A、各段横截面上的轴力相等，各段横截面上的正应力也相等；B、各段横截面上的轴力不相等，各段横截面上的正应力也不相等；C、各段横截面上的轴力相等，而各段横截面上的正应力不相等；D、各段横截面上的轴力不相等，但各段横截面上的正应力却相等。8、材料相同的两根杆件受力如图所示。其中杆1与杆2总长都为l，若杆1的伸长为△l1，杆2的伸长为△l2，则下列结论中正确是（D）A、△1l＝△2l；B、△1l＝1.5△2l；C、△1l＝2△2l；D、△1l＝2.5△2l。9、若将受扭圆轴的横截面面积增加一倍，则轴内的最大剪应力是原来的（D）倍。A、21；B、41；C、22；D、42。10、轴向拉伸或压缩杆件中，轴向应变，为横向应变，为杆件材料的泊松比，下列答案中正确的是（B）A、；B、；C、；D、。11.一空心圆轴，其Dd，若轴内的最大剪应力为max，则该横截面上内圆周界上的剪应力为（B）A、max21；B、max；C、max4)1(；D、max411。12.直径为d的圆截面拉伸试件，其标距是（C）A、试件两端横截面之间的距离；B、试件中段等截面部分的长度；C、在试件中段等截面部分中选取的测量长度，其值为d5或d10；D、在试件中段等截面部分中选取的测量长度，其值应大于d10。13、在下述公理、法则、定律中，只适用于刚体的是（B）A、二力平衡公理；B、力的平行四边形法则；C、加减平衡力系公理；D、力的可传性。14、拉（压）杆应力公式AN的应用条件是：（B）A、应力在比例极限内；B、外力合力作用线必须沿着杆的轴线；C、应力在屈服极限内；D、杆件必须为矩型截面杆。15、若将受扭空心圆轴的内、外直径均缩小为原尺寸的一半，则该轴的单位长度扭转角是原来的（D）倍。A.2；B.4C.8D.16杆1杆216、关于图示AC杆的结论中，正确的是（C）A、BC段有变形，没有位移；B、BC段没有变形，没有位移；C、BC段没有变形，有位移；D、BC段有变形，有位移。17、情况如下图所示，设杆内最大轴力和最小轴力分别为maxN和minN，则下列结论正确的是（A）A.maxN=50KN，minN5KN；B.maxN=55KN，minN40KN；C.maxN=55KN，minN25KN；D.maxN=20KN，5minNKN；四．作图题1．如图所示，三铰拱桥又左右两拱铰接而成，在BC作用一主动力。忽略各拱的自重，分别画出拱AC、BC的受力图。CFAB解：（1）选AC拱为研究对象，画分离体，AC杆为二力杆。受力如下图选BC拱为研究对象，画出分析体，三力汇交原理。FNCFCCFNCFNABFNB2.要求：绘制图示体系中指定构件的受力图,要求确定全部约束反力的方位和指向。（1）（2）3、画出下图中杆AB，轮C,以及整体受力图。解答在下边：4、拉伸或压缩杆如图所示，试用截面法求杆上各段轴力，并画出各干的轴力图。轴力图如下图：五.计算题1.如图所示钢制拉杆承受载荷F=32kN，若材料的许用应力=120MPa，杆件横截面积为圆形，求横截面的最小半径。FF解：由截面法可知，轴力FN=F=32kN拉杆的横截面面积AMaxF=63101201032=266.7mm2即r2266.7mm2，故r9.2mm横截面的最小半径为9.2mm2.如图所示，等直杆AD，左端固定，F1=100KN，F2=80KN，F3=60KN,求各段杆的轴力，做出轴力图。F1F2F3ＡBCD1m3m1.5m解：（1）求支座反力。niFi10即FN+F1-F2+F3=0得FN=-F1+F2-F3=-100+80-60=-80kN结果为负号，说明支座反力水平向左。（2）分段计算轴力。AB段，取左段为隔离体：niFi10即N1-FN=0N1=FN=80kN(内力为拉力)BC段，取左段为隔离体：niFi10即N2+F1-FN=0N2=FN-F1=-20kN(内力为拉力)CD段，取右段为隔离体：niFi10即-N3+F3=0N3=F3=60kN（3）做轴力图。++-3、设图示梁上的载荷q和尺寸a为已知，请：(1)列出梁的剪力方程和弯矩方程；(2)作剪力图和弯矩图；(3)判定最大剪力和最大弯矩。剪力方程：弯矩方程：AC：qxxFs)((ax0).)0(21)(2axqxxMCB:qaxFs)((axa2))2)(2()(axaaxqaxM80KN20KN60KN2maxmax3,2sFqaMqa4．计算图示两结构中A、B两支座的约束反力。解:由0xF有:KNHA4(←)由0AM有:012242BV解得:)(4KNVB由0BM有:012242AV解得:)(4KNVA5、如图所示传动轴上有三个齿轮，齿轮2为主动轮，齿轮1和齿轮3消耗的功率分别为KW756.0和KW98.2。若轴的转速为min/5.183r，材料为45钢，MPa40。根据强度确定轴的直径。5、解:(1)计算力偶距mNnPm.3.39954911mNnPm.155954933mNmmm.3.194312(2)根据强度条件计算直径从扭矩图上可以看出，齿轮2与3间的扭矩绝对值最大。1231m2m3m0.3m0.4mxT155N.m39.3N.m][163maxmaxmaxDTWTtmTD0272.0163max6、已知一结构如下图所示，求图中A，B，D的支座反力。答案：kNYA313、kNRB17、kNRD3167、已知一等直杆如下图所示，横截面面积为2400mmA，许用应力MPa60，试校核此杆强度。答案：MPaMPa6050max8、矩形截面钢梁受力如图所示。已知材料的许用应力MPa160，试确定截面尺寸b。答案：mmMb1.36233max