工程力学考试题

一、选择题：（每小题3分，共15分）1．作为塑性材料的极限应力是。（）A．比例极限；B．弹性极限；C．屈服极限；D．强度极限2.环形截面对其形心的极惯性矩为。（）A.4464dDIp;B.4432dDIp;C.4416dDIp;D.448dDIp3.一直径为d的实心圆轴，按强度条件计算其受扭转时的容许转力矩为T，当此轴的横截面面积增加一倍时，其容许扭转力矩将为。（）A.2T;B.22T;C.4T;D.T4.图示各杆横截面面积相等，在其它条件均相同的条件下，压杆采用图所示截面形状，其稳定性最好。（）5.微元体应力状态如图示，其所对应的应力圆有如图示四种，正确的是。（）二、填空题：（每小题2分，共20分）1．材料力学对变形固体所作的基本假设是连续性假设、__________假设和__________假设。2．材料的破坏形式可分为__________和__________。3．在相互垂直的的两个平面上，切应力必然成对出现，且数值相等；两者都垂直于两个平面的交线，方向则共同指向或共同背离这一交线。这就是定理。4．用第二强度理论校核强度时，其相当应力2r____________。5．当剪应力不超过材料的剪切_________极限时，剪应力与剪应变成_________关系，这就是剪切虎克定律。6．在推导梁平面弯曲的正应力公式时，是从几何方面、方面和__________方面综合考虑的。7．用积分法计算等截面梁的挠度和转角时，积分常数根据_________和_________确定。8．对由一定材料制成的压杆来说，临界应力取决定于杆的柔度，柔度值愈大，临界应力值愈______，压杆就愈______失稳。9．杆件因外形突然发生变化，从而引起局部应力急剧增大的现象，称为。10．受横力弯曲的梁横截面上的正应力沿截面高度按______规律变化，在______处最大。三、作图题：做下列构件的内力图（每个图5分，共15分）1．扭矩图（T）2.剪力图(Fs)和弯矩图（M）得分评卷人得分评卷人得分评卷人得分评卷人四、简答题：（每小题5分，共10分）1.结合低碳钢拉伸时的应力-应变曲线图，试说明卸载定律。2.简述影响持久极限的因素及提高构件疲劳强度的措施。五、计算题：（每小题10分，共40分）1．如图所示托架，AB为圆钢杆2.3dcm，BC为正方形木杆a=14cm，杆端均用铰链连接。在结点B作用一载荷。已知钢的许用应力=140MPa，木材的许用拉、压应力分别为t=8MPa，5.3cMpa，为保证托架能正常工作，最大许可载荷为多大？2．已知某单元体的应力状态如图所示，试用解析法求：1）主应力大小，主平面位置；2）在单元体上绘出主平面的位置及主应力的方向；3）最大切应力。（单位：MPa）5020得分评卷人____________________系____________________专业_____________班姓名_______________学号______________________密封线内不要答题———————————密———————————————封———————————————线————————————3.图示矩形截面简支梁，材料容许应力[σ]＝10MPa，已知b＝12cm，若采用截面高宽比为h/b＝5/3，试求梁能承受的最大荷载。4.图示圆轴AB的直径d=80mm，材料的[σ]=160MPa。已知P=5kN，M=3kN·m，l=1m。1）指出危险截面、危险点的位置；2）试按第三强度理论校核轴的强度。一、选择题：（每小题3分，共15分）1.C2.B3.B4.D5.A二、填空题：（每小题2分，共20分）1.均匀性各向同性2.断裂塑性变形（或屈服）3.切应力互等（或双生）4.)(3215.比例正比6.物理静力7.边界条件连续性条件8.小容易9.应力集中10.线性离中性轴最远（边缘）三、作图题：做下列构件的内力图（每个图5分，共15分）1.①求出各截面的内力：T1＝3kNm，T2＝T3＝-2kNm；（2分）②画出T图。（3分）2.①求出支座反力：kNFFRBRA30；（2分）②画出Fs图和M图。（各4分）四、简答题：（每小题5分，共10分）1.答：把试样拉伸到超过屈服极限的d点后，逐渐卸除拉力，应力和应变关系将沿着斜直线dd回到点，斜直线近似的平行oa。（3分）这说明，在卸载过程中，应力和应变按直线规律变化，即卸载定律。（2分）2.答：⑴影响因素：①构件外形，②构件尺寸，③构件表面质量，④构件的工作环境；⑵提高措施：①减缓应力集中，②降低表面粗糙度，③增加表面强度。（答对给5分，漏答一项扣0.5分）五、计算题：（每小题10分，共40分）1.解：对B点受力分析：所以，FFNAB35；FFNBC34（4分）①对于受拉AB杆：2435dFSFABNAB所以，kNF5.67（3分）____________________系____________________专业_____________班姓名_______________学号______________________密封线内不要答题———————————密———————————————封———————————————线————————————FFNABsinNBCNABFFcos②对于受压BC杆：cBCNBCaFSF234所以，kNF5.51由以上分析可知，为保证托架正常工作，最大载荷为51.5kN。（3分）2.解：①取MPax50，0y，MPaxy20由公式545020222tan0yxxy，所以，66.3820或218.66°；33.190或109.33°（3分）MPa02.571，02，MPa02.73从x轴量起，33.190确定最大主应力所在主平面位置，而0109.33°确定最小主应力所在主平面位置。（3分）②主平面的位置及主应力的方向如图所示；（2分）③MPa02.32231max（2分）3.解：对AB梁受力分析得，qFFRBRA2（2分）作AB梁的弯矩图如图所示，可以看出，最大弯矩发生在梁的中点处，且qllqlFMRA2222max。（4分）由强度条件，12223maxmaxmaxbhhqIyMZ所以，mkNq/4。（4分）4.解：①由题图可知，T=M=3mkN（2分）作AB轴的扭矩图和弯矩图，从图可以看出，最大弯矩发生在轴的A端，且mkNlPM5max。故A截面为危险截面，A截面上、下端点为危险点。（4分）②由第三强度理论，MPaPaTMdTMWr116101163211622max3223所以，AB轴的强度足够。（4分）